кулисно-рычажный механизм мамырина для пропорционирования отрезков по геометрической прогрессии

Формула изобретения

Кулисно-рычажный механизм для пропорционирования отрезков по геометрической прогрессии, содержащий направляющую линейку с ползунами и связанные с ними шарнирные параллелограммы и разметочные элементы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем обеспечения пропорционального деления отрезков, каждый из шарнирных параллелограммов имеет форму ромба и соединен одной из своих вершин с одним из ползунов, при этом сторона каждого последующего параллелограмма по величине меньше стороны каждого предыдущего параллелограмма, а разметочные элементы установлены на ползунах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разметочно-чертежным устройствам, предназначенным для выполнения пропорционирования по геометрической прогрессии, и может использоваться, например, архитекторами при выполнении архитектурно-строительных чертежей некоторых зданий и сооружений.

Известен кулисно-рычажный механизм Мамырина для пропорционирования по геометрической прогрессии, который содержит направляющую линейку с ползунами, связанные с ними шарнирные параллелограммы и разметочные элементы.

Недостатком известного механизма является малый диапазон решаемых задач.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем обеспечения пропорционирования деления отрезков по геометрической прогрессии.

Цель достигается тем, что каждый из шарнирных параллелограммов имеет форму ромба и соединен одной из своих вершин с одним из ползунов, при этом сторона каждого последующего параллелограмма по величине меньше стороны каждого предыдущего параллелограмма, а разметочные элементы установлены на ползунах.

На чертеже представлен механизм, кинематическая схема и геометрическая схема, изображенная тонкими линиями.

Механизм содержит направляющую линейку 1 с ползунами 2, 3, 4, 5, 6, верхний конец направляющей линейки снабжен защитным наконечником 7.

Механизм имеет разметочные элементы 8, 9, размещенные на ползунах 2, 3, 4, связанные с ползунами шарнирные параллелограммы со звеньями 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Каждый шарнирный параллелограмм (BKBIF, CMC^IK, DND^IM, . . . ) имеет форму ромба и соединен своей левой вершиной с одним из ползунов. Сторона каждого последующего параллелограмма по величине меньше стороны каждого предыдущего параллелограмма. Ползун 2 закреплен неподвижно на направляющей линейке 1, крайний верхний ползун 6 для повышения удобства в пользовании снабжен зажимом 10 (показан пунктиром), а нижнее звено 11 - ручкой 19. При любом растворе крайних разметочных игл 9, закрепленных посредством держателей (например, цанговой системы) 8 на ползунах 2 и 6, промежуточные разметочные иглы членят пропорционируемый отрезок А Е строго в геометрической прогрессии.

Математическое обоснование работы механизма.

Из прилагаемого чертежа очевидно подобие равнобедренных треугольников АОА¹, ВОВ¹, СОС¹, DOD¹, ЕОЕ¹ и т. д. (треугольники подобны, как имеющие три равных угла и угол при вершине 0 общий, а углы при основаниях равны как соответственно при параллельных).

Из подобия указанных треугольников устанавливаем соотношения:

=

откуда BB¹= ;

=

откуда CC¹= ;

=

откуда DD¹= , и т. д.

Из соотношений видно, что любое из оснований АА¹, ВВ¹, СС¹, DD¹, ЕЕ¹ и т. д. , вышеуказанных равнобедренных треугольников, является средним геометрическим соседних оснований и потому последовательный ряд чисел, отображающих длины оснований АА¹, ВВ¹, СС¹, DD¹, ЕЕ¹ и т. д. , являются геометрической прогрессией.

Последовательно расположенные треугольники АВА¹, ВСВ¹, CDC¹, DED¹ и т. д. , тоже подобны, как имеющие три одинаковых угла, длины левых сторон этих треугольников, а именно АВ, ВС, CD, DE и т. д. (соответственно а₁, а₂, а₃, а₄, и т. д. ) также составляют геометрическую прогрессию.

Использование прибора сводится к совмещению крайних (или каких-либо двух других) разметочных игл с концами пропорционируемого отрезка, для чего прибор держится левой рукой за ручку 19, а правой рукой за заранее отжатый фиксатор 10 выполняется разжим (раздвигание, растяжение) или, наоборот, сжим (сближение, сжатие) всей шарнирно-ромбической системы до достаточно точного совпадения крайних разметочных игл с концами пропорционируемого отрезка. В результате совмещения крайних (или каких-либо промежуточных) разметочных игл все другие разметочные иглы как бы автоматически выполнят членение исходного отрезка по геометрической прогрессии. Такое окончательное положение всех подвижных звеньев прибора при необходимости может быть фиксировано фиксатором 10 для многократного использования прибора с полученным членением. (56) Авторское свидетельство СССР N 1413016, кл. B 43 L 13/00, 1987.