Циркуль

 

Использование: для вычерчивания геометрических фигуре Сущность изобретения: циркуль снабжен дополнительно отградуированной горизонтальной щтангой, состоящей ич двух боковых пластин, выполненных с продольными пазами и закрепленных на вертикальных опорных стержнях с шариками, смонтированными на их концах, а осевая ножка вставлена концом п направляющий зазор между обхватывающими ее Г - ковыми пластинами штанги, при отом стержень, скользящий внутри полой ножки , связан шарнирно с боковыми пластинами штанги„ Пищущим элемент выполнен с державкой, которая установлена подвижно с возможностью перемещения по падям в боковых пластинах штанги и фиксации в заданном положении, а муфта и полая ножка выполнены с дополнительными отверстиями для смещс - ния по ним оси шарнирного поворот относительно линии, на которой расположены нулевое деление штанги и осевая ножка о 1 Un0 й-лы, 1 ило

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИ ЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g В 43 1, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ С8ИДЕТ ИЬСТВУ

1(1

"у ф

3 . ."f..4 Ф Г (54) ЦИРКУЛЬ

1 (21) 4851703/12 (22) 31. 07.90 (46) 15.O9.92. rffiri. " 34 (75) Fьй. Пушевский (56) Авторское свидетельство С00p " 1567410, кл„ В 43 1. 11/04, 1988. (57) Использование: для вычерчивания геометрических фигур„ Гущность изобретения: циркуль снабжен дополнительНо отградуированной горизонтальной штангой, состоящей из двух боковых пластин, выполненных с продольными пазами и закрепленных на вертикальных опорных стержнях с шариками, смойИзобретение относится к чертежным приборам и может быть использовано, например, в учебном процессе, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является циркуль для вычерчивания геометрических

Фигур, содержащий стойку Г-образной

Формы со средством для крепления ее нижней перекладиной на столе, осевую ножку, закрепленную вертикально на верхней, перекладине стойки и снабженную сменным копируемым злементом, по»воротную муфту, установленную на осевой. ножке, полую ножку„ прикрепленную шарнирно к поворотной муфте и снабженную подвижно установленной и фиксируемой на ней рамкой с KorwpoM И скользящим внутри нее стержнем, на

- ь" умца- которого между выполненными выс- с, З с3 упв.и с пазами установлейа передвиж„„ Ц „„1754482 A l

2 тированными на их концах, а осевая ножка вставлена концом я направляющий зазор между обхватывающими ее боковыми пластинами нтанги, при этом стержень, скользящий внутри полой ножки, связан шарнирно с боковыми пластинами штанги„ Пищущий элемент выполнен с державкой, которая становлена подвижно с возможностью перемещения по пазам в боковых пластинах штанги и фиксации в заданном положении, а муфта и полая ножка яыполнены с дополнительными отверстиями"для смещения по ним оси шарнирного поворота относительно линии, на которой расположены нулевое деление штанги и осевая ножка. 1 з.п„ Ф-лы, 5 ил„ ная державка с пищущим элементом„Этот циркуль является прототипом,, Недостатком циркуля является неудобство настройки и низкая точность при вычерчивании кривых типа кардиои- 1Л ды и улитки Паскаля по причине отсут- Фь латвия дополнительных приспособлений, Дь а также отверстий в шарнирном узле . (ф

tl поворотная муфта - подвижная ножка", р

Целью изобретения является повышение удобства и точности настройки при вычерчивании кривых типа кардиоиды и улитки Паскаля.

»вы

Поставленная цель достигается тем, что циркуль, содержащий стойку Г-образной Формы со средством для крепления нижней перекладиной на столе, осевую ножку, закрепленную вертикально на верхней перекладине стойки и снабженную сменным копируемым злеме f3 1754482 4 том, поворотную муфту, установленную перемещения по ним державки 2. с пищуна осевой ножке, полую ножку, прикреп- щим элементом 3 с помощью стопора 8

У ленную шарнирно к поворотной муфте и которая установлена между пластинами снабженную подвижно установленной и 1, а концы пластин скреплены в свою

5 фиксируемои на неи рамкои с копиром и очередь через вертикально установленскользящим внутри нее стеРжнем,и пишу- ньie опорные стержни 5 с шариками 6. щйй элемент, который снабжен дополни- При этом между пластинами выдержан тельно отградуированной горизонталь- зазор, определяемый диаметром тонкой ной штанго", состоящей из двух боко- р концевой части неподвижной ножки, ковых пластин, выполненных с продольны- торая должна свободно входить в сво-. ми"пазами и закрепленных на вертикаль- бодный верхний зазор и обхватываться ных опорных стержнях с шариками,""смон - боковымй пластинами 1. На передней тированййми на их концах, а осевая пластине 1 выполнены две противополож ножка вставлена концом в направляющий 1g но йаправленные шкалы 9., отградуиро.зазор между обхватывающими ее боковы- ванные в миллиметрах и разделенные ми-пластинами штанги, при этом стер-...: друг от друга -нулевой отметкой 10, "жень, скользящий внутри полой ножки, Левая длинная шкала определяет осевую связан шарнирно с боковыми пластинами- " длйну петель укороченной улитки а

1 штанги, пищущий элемент выполнен с 20 также осевую длину удлиненной улитки. державкой, которая установлена подвиж- . Нулевая отметка определяет полюс карно с возможностью перемещения по" па- . диоиды и укороченной улитки„ Праваязам в боковых пластинах штанги и фик- - короткая шкала определяет осевую длисации в заданном положении, а муфта и ну удлиненных улиток, На одной сторополая ножка выполнены с дополнитель- 25 не державки 2 выполнен горизонтальный ными отверс гиями для смещения п0 ним выступ (не показан), который входит в оси шарнирнoãо поворота относительно паз задней пластины и придает держав линии, на которои расположены нулевое ке устойчивое положение 6т радиальноделение штанги и осевая ножка. .- го смещения относительно стопорного:

Копир"рамки выполнен в виде плас- .30 винта 8, тинки с плоскостью для взаимодействия Стержень 4 выполнен "из листовой с выполненным цилиндрйческим по форме стали по длине и, по форме полости под" копируемым элементом осевой ножки„ вижной ножки с возможностью свободно-.

На фиг, 1 показан циркуль, общий ro в ней скольжения. Конец стержня вид в варианте настройки для вычерчи - установлен между боковыми пластинами

35 вания кривых типа кардиоиды и улитки в правой верхней концевой их части и

Паскаля; на фиг. 2 — разрез д-A Ha шарнирно с ними связан. фиг,. 1; на фиг.. 3 показана поворотная Опорные стержни 5 огранйчивают пемуфта с выполненными на ней дополни- ревешивание концов штанги относитель тельными отверстиями; на фиг. 4 - npo.. о но точки опоры острия пищущего элеменволочная скоба, которой могут быть за- та 3, а шарики 6, смонтированные на менены существующие винты для повыше - нйжних концах стержней„ служат для ния удобства и ускорения перенастрой- уменьшения трения с полем чертежа при ки циркуля; на фиг„ 5 показаны Приме- вычерчивании кривых. ры изображений улиток Паскаля, вЫпоЛ- g семейная переставная рамка 11 ненные циркулем с реализованными ново. (фиг, 2) со стопорным винтом 12 вывведениями„ : : . - полнена в виде двухлапковой скобы, Горизонтальная штанга является до- концы которой замкнуты копирующе полнительным инструментом в наборе пластинкой 13, имеющей ширину приблициркуля и используется при вычерчива- 5р зительно равную диаметру копируемого нии крйвых тийа кардиоиды и улитки элемента 14 „ Копирующим элементом

Паскаля„ Она содержит две боковые пластинки 13 является ее плоскость )

Ю пластины 1, державку с пищущим эле- Копируемый элемент 14 выполнен из ментом 3, стержень 4, устанавливаемый стали круглой и имеет вид цилин имеет вид цилиндра в полую ножку, и два опорных стержня диаметром например ?0 мм и ы

55 мм и высотои с шариками 6, например, 5 мм, причем отверстие для

Две боковые пластины 1 выполнены из установки его на неподвижную н го на неподвижную ножку выстали листовой толщиной, например, полнено на радиусе цилиндра со смеще1,5 мм и имеют продольные пазы 7 для нием к его боковой поверхности. Это

1754482 6 смещение позволило преобразовать вают сменную рамку с копирующей пласочертание цилиндра в очертание близ- тинкой 13, длинный стержень 4 горизонкое к очертанию кардиоиды, Точность . тальной штанги вставляют в полую подже кривизны, которая характерна и при- вижную ножку, а неподвижную ножку с

5 суща кривизне кардиоиды, достигается помощью стойки Г-образнои формы подза счет плоскости копирующей пластин- нимают над поверхностью чертежа так, ки 13, которая не только копирует ви- чтобы конец ее входил в свободный доизмененное очертание цилиндра, но верхний зазор между боковыми пластинаи корректирует его кривизну до уровня 10 ми и чтобы державка пишущего элемента истинной крйвизны кардиоиды, сообщая могла свободно перемещаться по проее. пишущему элементу. . дольному пазу атанги, не цепляясь за

/дополнительные отверстия 15 острие неподвижной ножки, (фиг. 1), выполненные: в полой ножке Осевая длина кардиоид задается по и в поворотной муфте (фиг. 3), смещен- 15 существующей шкале неподвижной ножки, ные от существующего центра шарнирно- : Лля этого определяется некоторая отго поворота, служат для перестановки метка шкалы, соответствующая наименьоси шарнирного поворота при перенаст- шему размеру кардиоиды, которую споройке циркуля на вычерчивание кривых, . собен вычерчивать циркуль в зависимосблагодаря чему нулевой штрих 10 не 20 ти от p,èàèåòðà копируемого элемента и уходит от продольной оси неподвижной, от этой отметки отсчитйваются новые ножки при перестановке копируемого,цифровые значения, элемента на требуемые параметры кри- I Следует отметить, что осевую дливых. Лля определения точного местона- ну кардиоид можно задавать и не прихождения отверстий, свободную от су- . >5 бегая к помощи шкалы на неподвижной ществующих винтов подвижную ножку с ножке. рамкой, контактирующей с копируемым для этого на чвртеже отмечают точэлементом 14 в точке наименьшего рас-, ки полюса и вершины будущей кардиоиды

1 стояния от продольно" оси неподвижно" .Точку полюса чертежом подводят под ножки располагают параллельно непод- 30,острие пищущего элемента, предваривижной ножке, а на продолжении плос-; .. ;тельно установленного на нулевую откости копирующей пластинки отмечают. : метку шкалы горизонтальной штанги и, центр будущих сквозных отверстий на . повернув подвижную ножку на 180 в подвижной ножке и поворотной муфте, сторойу вершины будущей кардиоиды, при этом продольная ось неподвижной З поднимают или опускают копируемым эле ножки укажет на месторасположение ну- ментом подвижную ножку, изменяя ее левого штриха будущей шкалы штанги. . угол наклона, до совмещения острия пи.Цилиндрический стеужень с головкой, щущего элемента с точкой вершины, посвставленный в вып6лненные отверстия, ле чего за полный оборот подвижной обеспечивает шарнирную взаимосвязь . щ ножки вычерчивают заданную кардиоиду„ подвижной ножки с поворотной муфтой Время, затрачиваемое на настройку

16, а винт 17, установленный сбоку циркуля для вычерчивания кривых типа поворотной муфты, удерживает поворот- кардиоиды и улитки Паскаля составляет ную муфту в ее прежнем положении. : 30 с .

Юля ускорения процесса перестановки g5 Время., затрачиваемое на вычерчиваоси шарнирного поворота, существующие ние кардиоиды или литки Паскаля сосвинты на поворотной муфте, удерживаю- тавляет 15-20 с. щие ее на неподвижной ножке, целесо- Диапазон размеров вычерчиваемых образно заменить проволочной скобой . кардиоид при диаметре копируемого эле(фиг, 4), обладающей пружинящим свой- 50 мента 20 мм составляет 14-100 мм по ством и переустанавливаемой на соот- оси симметрии. ветствующие отверстия по мере надоб- иапазон размеров вычерчиваемых ности, улиток составляет 7-140 мм по оси симПри перенастройке циркуля на вычер- метрии„ чивание указанных кривых, выполненные 5 Работу с циркугем для вычерчивания отверстия в подвижной ножке совмещают кардиоиды осуществляют следующим обс выполненным отверстием в поворотной разом. муфте, вставляют в них стержень с го- Устанавливают пищущий элемент 3 на ловкой или с обу (фиг,4), устанавли- нулевую отметку 10 шкалы горизонталь175448?. ной штанги и закрепляют державку 7. стопором 8. Устанавливают копируемый элемент 14 на неподвижной ножке на отметку шкалы, определяющей осевую

) длину кардиоиды,, и закрепляют его установочным винтом. Устанавливают рамку

11 на. подвижной ножке так, чтобы копи рующая пластинка 13 находилась против копируемого элемента 14 и закрепляют ц) рамку 11 стопором 12„ Перемещают лист бумаги под пищущий элемент 3 в отмеченный полюс будущей кардиоиды и обводят подвижной ножкой вокруг копируемого элемента 14, при этом пищущий 15 элемент вычерчивает заданную кардиои- .

AY

Работу с циркулем для вычерчивания укороченной улитки Паскаля осуществляют следующим образом„ 20

Устанавливают копируемый элемент

14 по шкале неподвижно" ножки на раз-:.; мер осевой длины производящей кардиоиды и закрепляют его винтом,.(Размеры

)5 улитки находятся в прямой зависимости от заданного размера кардиоиды, поэтому для вычерчивания улитки конкретных размеров необходимо определить осевую длину производящей кардиоиды, которая равна сумме осевых длин обеих @ петель улитки)„

По левой шкале горизонтальной штанги, определяющей oceayio длийу петель, улитки, устайавливают пищущий элемент

3 на размер осевой длины одной какой- 5 либо "петли будущей улитки и закрепляют державку 2 стопором 8.

Устанавливают рамку 11 на подвижной ножке та к, чтобы копирующая пластийка 13 находилась против копируемого О элемента 14 и закрепляют рамку 11 сто пором 12„

Перемещают лист бумаги под пищущий элемент 3 в отмеченный полюс будущей улитки и обводят подвижной ножкой вок- »

pyi- копируемого элемента 14, при этом за один оборот пищущий элемент 3 вычерчивает обе петли улитки Паскаля„

Работа с циркулем для вычерчивания удлйненных улиток Паскаля аналогич- iO на работе по вычерчиванию укороченных улиток. Здесь также по шкале неподвижной ножки устанавливают копируемый элемент.14 на размер осевой длины производящей кардиоиды, а установкой пи- 55 щущего элемента 3 на необходимые деления правой щкалы задают размер осевой длины будущей удлиненной улитки, Пример 1„Допустим, требуетcR вычертить 4-кратные кардиоиды (с общим полюсом) с размером осей 20, 40, 80 и 100 мм,: устанавливаем пищущий элемент на нулевую отметку шкалы горизонтальной штанги", устанавливаем копируемый элемейт на отметку шкалы неподвижной ножки

20 мм и за полйый оборот подвижной I ножки вычерчиваем кардиоиду с осью

20 мм; переставляем. копируемый элемент на отметку шкалы И мм и вычерчиваем вторую кардиоиду с длиной оси 40 мм и т.д„ для остальных последующих, т.е. при вычерчивании кардиоид пишущий элемент должен всегда находиться. на нулевой отметке штанги, а размеры осей задаются установкой копируемого элемента на соответствующую отметку шкалы неподвижной ножки„

Пример 2„ Вычертить укороченную улитку Паскаля с длиной оси внутренней петли 20 мм и наружной 40 мм: определяем длину оси производящей кардиоиды для получейия данной улитки..

Она составйт: 20+40=60 мм; устанавливаем копируемый элемент на неподвижной ножке на отметку шкалы60 мм; устанавливаем пищущий элемент по левой шкале штанги на размер осевой длины любой петли улитки, например, 20 мм и за полный оборот подвижной ножки вычерчиваем обе петли улитки, при этом размер наружной петли 40 мм определяется самим циркулем и первой вычерчивается та петля, размер которой -мы задали.

Пример 3„, Длина оси производящей кар 1иоиды 35 мм, длина оси внут- . ренней петли укороченной улитки 5 мм.

Определить длину оси наружной петли, которую вычертит циркуль при последовательном выполнении операций, изложенных в примере 2: длина оси наружной петли должна составить 30 мм, т.к. 35-5=30, что и будет соответствовать вычерченной улитке Паскаля с размерами петель 5 и 30 мм.

Пример 4. Длина оси производящей кардиоиды 40 мм, Вычертить улитку

Паскаля с равновеликими петлями: устанавливаем копируемый элемент на отметку шкалы 40 мм;

17544Я2

9 устанавдиваем пищущий элемент по tUKBJlp. неподвижной ножки, а конфигуралевой шкале штанги на отметку ?О мм, ция их по шкале горизонтальной штанги. т.к, 40:2=20 мм; - На примере кривых типа кардиоиды и за полный оборот подвижной ножки улитки Паскаля обнаружено,"что правычерчиваем заданную улитк, при этом, вильно сконструированный по форме ко5 вторая вычерчиваемая петля накладыва- пируемый элемент является элементом ется на первую и общий вид улитки бу- многоцелевого назначения, так как дет иметь Форму окружности диаметром . этим элементом помимо вычерчивания ка20 мм (частный случай, при выходе из 0 кой-либо определенной кривой можно выкоторого внутренняя петля улитки тран- черчивать и ряд других кривых. являюсформируется в наружную и наоборот). . щихся частными видами этой кривой, Пример 5„ Длина оси, произ- вследствие чего количество копируемых водящей кардиоиды 100 мм. Вычертить элементов, комплектующйх циркуль, моудлиненную улитку Паскаля с длиной 15 жет быть в действительности меньше кооси 130 мм: .: : личества кривых, известных науке, в устанавливаем копируемый элемент на 2-3 Раза ° отметку шкалы !00 мм; В связи с тем, что шункциойальные устанавливаем пишущий элемент по возможности - циркуля расширены - соотч правои шкале штанги на отметку 15 мм 20 ветственно расшйряется и область истак как (130-100) -.2=15; . пользования, например, в машиностроеДлина оси вычерченной удлиненной нии при профилировании форм деталей, эпициклоиды составит искомую, - -.:: . .содержащих в себе кривые или их эле- т,е, 130 мм„ :;: менты, при выполнении слесарно-разме(Пример 6„ Длина оси произйодя- 25 сточных Работ на производстве, предващей кардиоиды 20 мм„ Определить мате- Рительно заменив Пищущий стержень цаматическими вычислениями возможность Рапающим (или Режущим при изготовлевычерчивания удлиненной улитки Паска-. нии заготовок сложной конфигурации из ля с длиной оси, например, 170 мм:: " : листовой стали), при вычерчивании оги(170 20)-?=75 мм„ Очевидно, что : 30 бающих кРивых, эквидистант и,эквитанделений на правой шкале штанги явно гент, при составлении орнаментов и. недостаточно для вычерчивания требуе- т д. мой улитки, поэтому проверим возмож-- : По сравнению с графическими Спосоность левой шкалы, учитывая при этом ; бами построения кривых, требующих опдлину оси производя цей кардиоиды путем ределенных знаний в последовательносмены знака н н на з на к фи ° -: TM этиx llQCTpQpHéÉ вЂ” иc+ofl ь3QB+HV1e (170+?0):2=95 мм. : циркУлЯ д» Те>< же целей сокращает

Левая шкала отградуирована до " вРемя при более аккуратном исйолнении

100 мм, значит возможность вычертить " в десятки раз. циркулем улитку с длиной оси 170 мм 40 имеется . вЂ, — ., . ф G p t4 у л а и з о б р е т е н и я

Сменная горизонтальная штанга, введенная в набор циркуля, и возмож- - : 1. Ииркуль, содержащий стойку Г-обность смещения шарнирной оси в узле, Разной формы со средством крепления ."подвижная ножка — поворотная муфта" 45 ее нижней перекладиной на. столе, осевую позволяют вычерчивать самые разнооб-. ножку, закрепленйую вертикально на разные кривые, существующие в техни- верхней перекладине стойки и снабке, при наличии соответствующих гео- " женную сменным копируемым элементом, метрических Форм копируемых и копиру- - поворотную муфту, установленную на с ющих элементов и их соответствующего g0 осевой ножке, полую ножку, прикрепленсочетания для соответствующей кривой. ную шаРниРно к поворотной муфте и

Например, используя копируемый эле- . . снабженйую подвижно установленной и мент, выполненный в виде прямоуголь- фиксируемой на ней рамкой с копиром и ника, в сочетании с известным копиру- скользящим внутри нее стержнем, и пиющим стержнем, имеющим Форму треуголь-55 щущйй элемент, о т л и ч а ю щ и йника в поперечном сечении, можно вы-, с я тем, что,с целью повышения удобчерчивать ветви конхоиды Никомеда со .ства и точности настройки при вычерчивсевозможными их преобразованиями. вании кривых типа кардиоиды и улитки

При этом длина ветвей задается по Паскаля, он снабжен отградуированной

1 75 182

12 горизонтальной штангой, состоящей из двух боковых пластин, выполненных с продольными пазами и закрепленных HB вертйкальных опорных стержнях с шари5 ками, смонтированными на их концах, а осевая ножка вставлена концом в направляющий зазор между обхватывающими ее боковыми пластйнами штанги, при этом стержень, скользящий"внутри по- 1ð лой ножки, связан шарнирно с боковыми пластинами штанги, пишущий элемент выполнен с державкой, которая установле на подвижно с возможностью пе ремещейия по пазам в боковых пластинах штанги и фиксации в заданном положении, а муфта и полая ножка выполнены с дополнительными отверстиями для смещения по ним оси шарнирного поворота относительно линии, на которой расположены нулевое деление штанги и осевая ножка.

2„ !!иркуль по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что копир рамки выполнен в виде пластинки с плоскостью для взаимодействия с выполненным цилиндрическим по форме копируемым элементом осевой ножки, 1754482

Составитель Б. Пушевский

Техред М. Норгентал Корректор E.,Ïàïï

Редактор Н.Соколова ч

Заказ Зб67 Тираж М-- " cF Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101