Функциональный интегриметр

 

О П И С А Н И Е 2I2562

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сею» Фвветввв»

Социалистически»

Респуйли»

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02ЛУ.1966 (№ 1069110/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29Л1.1968. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 7. Ч.1968

Кл. 42с, 12

42m, 15

МПК G Olc

G 06с

УДК 531.721(088 8) Комитет оо делам изобретений и открытий орн Совете Министров

СССР

Автор изобретения

А. Б. Штыкан

Заявитель

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИНТЕГРИМЕТР

I" У(х) ° dx.

1:

11редлагаемый функциональный интегриметр предназначен для обработки информации, поступающей в виде графиков, например кривых автоматической записи, и механизации вычислений интегралов функций, заданных в виде кривых.

Для тех же целей предназначены аналоговые механические приборы типа планиметров, интеграторов.

Известные функциональные интегриметры содержат основную, обводную и функциональные каретки и интегрирующее звено с обоймой, интегрирующим колесом и контактирующим с ним цилиндром.

В качестве интегрирующего звена используется, например, колесо типа Амелера, или колесо типа Абданка. В интегриметрах с колесом типа Амелера колесо, скользит и катится по горизонтальной плоскости, в приборах с интегрирующим звеном типа колеса Абданка колесо перемещается вдоль образующей цилиндра. Составляющая силы трения между кромкой интегрирующего колеса и поверхностью цилиндра, направленная перпендикулярно образующей, вызывает угловое перемещение цилиндра, пропорциональное значению интеграла вида:

Особенность предлагаемого интегриметра заключается в том, что на оси цилиндра установлено тормозное устройство, предотвращающее при необходимости вращение цилиндра

5 вокруг своей оси, т. е. интегрирующее колесо, контактирующее с поверхностью цилиндра, используется и по схеме колеса Амелера и по схеме колеса Абданка, что позволяет увеличить число задач, решаемых при помощи од10 ного и того же прибора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема интегриметра; на фиг, 2 — тормозное устройство в разрезе.

Относительно приборной доски 1 в направ15 ленин х под действием небольшого усилия перемещается основная каретка 2. Относительно нее перемещается обводная каретка 8 в направлении У и функциональная каретка 4 в направлении х, которая, например, при по20 мощи пружины, постоянно стремится к перемещению слева направо. При этом правая, очерченная в общем случае по кривой ф = ф(У) кромка сменного лекала 5, жестко прикрепляемого к каретке 4, постоянно при25 жимается к штифту б, фиксируемому на обводной каретке 3. С кареткой 4 жестко связан стержень 7 с прорезью, геометрическая ось которой параллельна оси У. При помощи штифта 8 стержень 7 может быть шарнирно

30 связан с рычагом 9, радиально прикреплен212562 ным к обойме 10, несущей ось интегрирующего колеса 11. Обойма 10 вместе с колесом li может поворачиваться вокруг геометрической оси, перпендикулярной плоскости чертежа и постоянно совпадающей с диаметром колеса

11, проходящим через точку касания кромки его к поверхности качения 12. Колесо 11 можно устанавливать в обойме 10 так, чтобы плоскость его составляла с геометрической осью рычага 9 угол )=const, которому вычислитель может придавать любое значение в пределах О < Ij (90 . Штифт 8 можно жестко связывать либо со стержнем 7, либо с рычагом 9. В зависимости от этого образуется шарнирно-кулисная система, реализующая либо тангенсный, либо синусный механизм.

Перемещение ЛУ = У вЂ” Уо каретки 8 вызывает перемещение функциональной каретки 4

Л ) = ф(У) фо(o) в перпендикулярном направлении. (Эта часть механизма известна).

В описываемом механизме кромка колеса 11 имеет поверхность статистически равномерно шероховатую. Оно контактирует с поверхностью обоймы 10 так, что точка контакта может перемещаться вдоль образующей цилиндра.

Для использования прибора по схеме интегриметра с колесом Амслера достаточно закрепить цилиндр 12 так, чтобы он не вращался.

Устройство для фиксации цилиндра 12 показано на фиг. 2. В этом случае угловое переме. щение интегрирующего колеса 11 вокруг своей оси при перемещении каретки 2 в направлении х и одновременном обводе кривой

У = У(х) центром А визира И, прикрепленного к обводной каретке 8, пропорционально значениям интеграла 1 при синусной схеме настройки синусно-тангенсного механизма и значениям интеграла 11 при тангенсной схеме настройки его. х

j(m . )(У(х))+Й) 6 — (V(x)) dx (1)

S т (У(х)) +k а ах (2)

) а " —, - - (У (х) ) хо

Если же колесо 11 свободно вращается относительно своей оси (но не может перемещаться в осевом направлении), то под действием составляющей силы трения в точке контакта интегрирующего колеса 11 с цилиндром

12, направленной параллельно оси У, при пе5 ремещении каретки 2 в направлении х возникает угловое перемещение цилиндра 12, пропорциональное значениям интеграла х т, а — ф(У(х) )

° х

10 а — т, ф(У(х) ) п ри тангенсной настройке синусно-тангенсного механизма и значению интеграла к т ) И вЂ” +) (У(х) ) — ф (У(х) ) д (4) ах

) У вЂ” " (У(х) ) — m ф(У(х) ) 15

Предмет изобретения

Функциональный интегриметр, содержащий основную, обводную и функциональные каретки и интегрирующее звено с обоймой, интегрирующим колесом и контактирующим с

45 ним цилиндром, поворачивающимся вокруг своей оси на угол, пропорциональный значению вычисляемого интеграла, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа решаемых задач, в нем цилиндр снабжен тормозным

50 устройством, расположенным на его оси. при синусной настройке.

Величины m>, а, b = const устанавливаются

20 вычислителем и, в зависимости от их значений, интегралы (3) и (4) принимают разные формы.

На фиг. 2 дан один из вариантов устройства для торможения цилиндра. На его ось

25 глухо насажена коническая головка 18. Соосная с ней коническая муфта 14 может перемещаться только поступательно. Возможность вращения ее исключается либо шпонкой, либо приданием ей соответствующего (например, 30 квадратного) сечения. Втулка 15 неподвижна относительно приборной доски. Пружина 1б стремится прижать коническую муфту 14 к головке 18 и затормозить ее, а следовательно, и цилиндр 12. При помощи винта 17 муф35 та 14 оттягивается от головки И. Этим достигается растормаживание. На чертеже система показана в расторможенном состоянии, 212562

1а

@uz 1

Составитель Л. А. Колюбакина

Редактор П. И. Шлайн Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: T. Д. Чунаева и Н. В, Босняцкая

Заказ 908!6 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2