Прибор для построения упругих кривых

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

370080

Союз Сосетсниз

С оциалистичесниз

Респтблин

К АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства КЗаявлено 13.1.1967 (№ 1126481/28-12) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15,11.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 27.IV.1973

М. Кл. В 481 11/00

Комитет по делам изооретений и открытий при Сонете Министрае

СССР

УДК 744.34(088.8) Авторы изобретения

Д. И Колпаков и К И Синев

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ УПРУГИХ КРИВЫХ

Изобретение относится к области математических приборов и может быть применено при графоаналитическом решении задач плоского изгиба тонких стержней при любых по величине упругих деформациях.

Известен прибор для построения упругих кривых.

Цель изобретения — механизировать процесс построения упругих кривых. Это достигается тем, что прибор содержит градуированпую направляющую, три каретки, одна из которых смонтирована на направляющей и несет перпендикулярно к ней расположенную градуированную линейку, вторая установлена па этой линейке и несет пишущее приспособление, а третья укреплена на второй с возможностью поворота и имеет отсчетный ролик для измерения длины кривой и два опорных ножевых ролика, один из которых поворотный (рулевой), и средства для поворота рулевого ролика относительно третьей каретки, причем в качестве средств поворота рулевого ролика применен тангенсный механизм с трособлочной передачей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, вид сверху; на фиг. 2 — третья каретка; на фиг, 3 — схема трособлочной передачи.

На направляющей I, устанавливаемой параллельно оси абсцисс графика, с помощью штанг 2 смонтирована каретка 8 с градуированной линейкой 4, закрепленной параллельно оси ординат, На линейке установлена каретка 5, в шарнире 6 которой, имеющем градусную шкалу 7, расположена поворотная ка5 ретка 8 с ножевыми роликами (опорными) 9 и 10 и отсчетным роликом 11. Ролик 9 является рулевьп|. Он установлен в вилке 12, свободно вращающейся в шарнире 18 каретки 8.

Плоскости роликов 10 и 11 неподвижны отно1о сительно каретки 8; плоскость ножевого ролика 10 паралельна плоскости, проходящей через оси шарниров б и 18, ось вращения его лежит на прямой, перпендикулярной к этой плоскости и пересекающей ось шарнира б. Плоis скость отсчетного ролика 11 совпадает с плоскостью, проходящей через оси шарниров б и 18.

Трособлочный механизм с передаточным отношением, равным единице, содержит шкивы

20 14 и 15 одинакового диаметра, причем шкив

14 установлен неподвижно на вилке 12, а шкив 15 может свободно вращаться íà ос«, закрепленной на каретке 5, четыре направляющих блока, из которых два блока 16 вра2s щаются на осях, закрепленных на каретке 5, а два блока 17 — на каретке 8, и практически нерастяжимый гибкий трос 18. На градуированной штанге 19, установленной на линейке

4 параллельно направляющей 1, закреплен зо переставной ползун 20, с которым шарнирно

370080 соединен стержень 21, свободно скользящий в пазу шкива 15. Эти детали образуют тангенсный механизм. На каретке 5 укреплено пишущее приспособление 22, Трособлочный механизм в сочетании с тангенсным поворачивает плоскость рулевого ролика 9 относительно плоскости, проходящей через оси шарниров б и 13, в зависимости от положения каретки 5 относительно оси б. Трособлочная передача собрана так, что плоскость рулевого ролика 9 совпадает с плоскостью, проходящей через оси шарниров б и

18, если стержень 21 параллелен направляющей 1. При этом пишущее приспособление находится на линии сжатия (оси абсцисс).

При перемещении по бумаге каретки 8 ось шарнира б и, следовательно, острие пишущего приспособления 22 описывает кривую с мгновенным значением кривизны

1 1 — = — tav

Р а где d — расстояние между осями шарниров б и И (постоянная прибора); р — угол поворота плоскости рулевого ролика 9 к плоскости, проходящей через оси шарниров б и И, определяемый по формуле р = arctg —, c где у — ордината точки кривой; с — изменяемое плечо тангенсного механизма.

Следовательно, мгновенное значение кривизны, воспроизводимой кривой, удовлетво1 1 ряет уравнению — = — у, т. е. кривая являр cd ется эластикой.

Вычерчивание эластики ведут следующим образом. Перемещением каретки 5 вдоль оси ординат пишущее приспособление смещают с оси абсцисс на заданное расстояние уо. Каретку 8 поворачивают на заданный угол vo наклона упругой кривой к линии сжатия в данной начальной точке по градусной шкале 7. Перестановкой ползуна 20 по штанге 19 устанавливают плечо тангенсного механизма c=

1 по заданной начальной кривизне —, 5

Ро

При перемещении каретки 8 вдоль оси абсцисс пишущее острие вычерчивает эластику с заданными начальными параметрами.

При построении эластик для стержней с по1 стоянной начальной кривизной, т. е, удоR влетворяющих уравнению типа

1 1 P

9-— + — = у

p EI ось абсцисс графика смещается на величину

1 Еу а= —. —, так как уравнение такой кривой

1 P можно представить в виде — = — (у a). гю p EI

Линейная шкала на штанге 19 может быть заменена круговой шкалой кривизны, установленной на переставном ползуне 20. г5

Предмет изобретения

1. Прибор для построения упругих кривых, отличающийся тем, что, с целью механизации процесса, он содержит градуированную направляющую, три каретки, одна из которых

30 смонтирована на направляющей и несет перпендикулярно к ней расположенную градуированную линейку, вторая установлена на этой линейке и несет пишущее приспособление, а третья укреплена на второй с возможностью

35 поворота и имеет отсчетный ролик для измерения длины кривой и два опорных ножевых ролика, один из которых поворотный (рулевой), и средства для поворота рулевого ролика относительно третьей каретки.

40 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения пропорциональной зависимости между кривизной и ординатой кривой, в качестве средств поворота рулевого ролика применен тангенсный механизм с тросо45 блочной передачей.

370080

Фиг 2

Редактор T. Фадеева

Заказ 1090/2 Изд. № 255 Тирани 632 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. СапуlloBë, 2

Составитель С. Либерман

Техред Л. Грачева

Корректоры: Н. Луковцева и А. Николаева