учебный прибор по перспективе

Формула изобретения

Учебный прибор по перспективе, содержащий основание, имитирующее предметную плоскость проекций, на которой вертикально установлена прозрачная пластина, имитирующая плоскость картины, с возможностью крепления на ней листов бумаги или прозрачной пленки для вычерчивания перспективных искомых изображений и телескопическая стойка со сферическим шарниром на конце, имитирующим точку зрения линейной перспективы, в котором вторым концом закреплено исполнительное устройство, отличающийся тем, что в предметной плоскости установлен шарнир, в котором одним концом закреплен кривошип, на свободном конце которого установлен сдвоенный ползун со сферическим шарниром с пишущим или обводным штифтом, в котором одним концом установлено исполнительное телескопическое устройство с подпружиненным телескопическим пишущим узлом, упирающимся в плоскость картины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к учебным приборам по начертательной геометрии и предназначено для изучения, демонстрации и вычерчивания плоских фигур, лежащих в предметной плоскости, в линейной перспективе.

Известен учебный прибор по геометрии (см. А.с. №688915 от 30.09.79, G 09 В 23/04, В 43 L 13/14), содержащий две расположенные взаимно перпендикулярно пластины и средство для графического воспроизведения контуров объекта, состоящее из пишущих элементов и щупа, фиксирующего контуры объекта, укрепленных в держателе, и направляющих планок. Прибор имеет дополнительно пластину, образующую с двумя пластинами трехгранный прямой угол, пишущие элементы связаны с держателем посредством подпружиненных стержней, при этом направляющие планки свободно установлены на соответствующих пластинах и жестко соединены с соответствующими пишущими элементами.

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изделия, являются две взаимно перпендикулярные пластины и средство для графического воспроизведения контуров объекта.

Причинами, препятствующими достижению технического результата, является то, что данный учебный прибор не позволяет отображать в линейной перспективе проекции окружности, лежащей в предметной плоскости в виде семейства кривых второго порядка (эллипсов, парабол и гипербол) на картинной плоскости.

Известен пантограф (см. А.с. №199421 от 13.07.67, Кл. 42а, 16), содержащий кинематически связанные и смонтированные соответственно на ползуне и каретке обводное и пишущее приспособление, причем каретка с пишущим приспособлением выполнена крестообразной, а кинематическая связь между приспособлениями осуществлена с помощью кулисы, имеющей две направляющие, соединенные с возможностью изменения угла между ними, второй крестообразной каретке, скользящей по одной направляющей кулисы, и двух стержней, соединяющей эту каретку с ползуном и крестообразной кареткой обводного и пишущих приспособлений, которые смонтированы на другой направляющей кулисы, при этом один стержень шарнирно укреплен на ползуне с обводным приспособлением, а второй - на каретке первой направляющей.

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изделия, являются обводное и пишущее приспособления.

Причиной, препятствующей достижению технического результата, является то, что данный прибор не позволяет осуществлять геометрическое преобразование в трехмерном пространстве.

В качестве прототипа принимаем учебный прибор М.С. Розенталя для построения перспективных изображений (Вальц Г.Б., Ушаков Г.А. Механизмы для черчения и преобразования проекций. Изд-во ХГУ. Харьков. 1960. - С.378), содержащий основание (предметная плоскость), картинную плоскость, стержень, который одним концом проходит через сферический шарнир (центр проецирования) и имеет возможность перемещаться и поворачиваться относительно него. На втором конце стержня установлен обводной штифт, на стержне установлен ползун со стойкой и карандашом, который перемещается в каретке, перемещающейся в плоскости картины.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками, являются основание, картинная плоскость, стойка со сферическим шарниром и пишущим устройством (карандашом).

Причиной, препятствующей достижению технического результата, является то, что данный учебный прибор не позволяет отображать (вычерчивать) проекцию окружности, лежащей в предметной плоскости в виде семейства кривых второго порядка (эллипсов, парабол и гипербол) на картинной плоскости.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение дидактических возможностей при наглядной (трехмерной) демонстрации и визуальном изучении отображения в линейной перспективе плоских фигур, лежащих в предметной плоскости, в частности окружности, в соответствующие фигуры на картинной плоскости.

Технический результат достигается тем, что в предметной плоскости установлен шарнир, в котором одним концом закреплен кривошип, на свободном конце которого установлен сдвоенный ползун со сферическим шарниром с пишущим или обводным штифтом (на чертеже не показан), в котором одним концом установлено исполнительное телескопическое устройство с подпружиненным телескопическим пишущим узлом, упирающимся в плоскость картины.

Для достижения технического результата в предлагаемый учебный прибор по перспективе, который содержит основание, имитирующее предметную плоскость проекций, на которой вертикально установлены прозрачная пластина, имитирующая плоскость картины, с возможностью крепления на ней листов бумаги или прозрачной пленки для вычерчивания на ней перспективных искомых изображений, и телескопическая стойка со сферическим шарниром на конце, имитирующим точку зрения линейной перспективы, в котором вторым концом закреплено исполнительное устройство, дополнительно установлен в предметной плоскости шарнир, в котором одним концом закреплен кривошип, на свободном конце которого установлен сдвоенный ползун со сферическим шарниром с пишущим или обводным штифтом (на чертеже не показан), в котором одним концом установлено исполнительное телескопическое устройство с подпружиненным телескопическим пишущим узлом, упирающимся в плоскость картины.

Предлагаемый прибор поясняется чертежами: на фиг.1 показан главный вид, а на фиг.2 - вид сверху.

Учебный прибор по перспективе содержит основание 1, имитирующее предметную плоскость проекций, на которой вертикально установлена прозрачная пластина 2, имитирующая плоскость картины, с возможностью крепления на ней листов бумаги или прозрачной пленки для вычерчивания на ней искомых перспективных изображений. В предметной плоскости установлен шарнир 3, который может фиксироваться на основании 1 как в предметном пространстве, так и в промежуточном или мнимом. В шарнире 3 одним концом закреплен кривошип 4, на свободном конце которого установлен сдвоенный ползун 5 со сферическим шарниром 6 с пишущим или обводным штифтом (на чертеже не показан), в котором одним концом установлено исполнительное телескопическое устройство 7 с подпружиненным телескопическим пишущим узлом 8, упирающимся в плоскость картины 2. На основании 1 фиксируется телескопическая стойка 9 с шарниром 10 на конце, имитирующим точку зрения линейной перспективы, в котором вторым концом закрепляется исполнительное устройство 7.

Работает прибор следующим образом. На основании 1 устанавливается шарнир 3, а на кривошипе 4 фиксируется сдвоенный ползун 5 со сферическим шарниром 6, пишущий узел (обводной штифт) которого вычерчивает окружность на основании 1, а исполнительный механизм вычерчивает искомое перспективное изображение, причем возможны три варианта искомого изображения:

- если радиус окружности, равный расстоянию между шарниром 3 и ползуном 6 меньше расстояния между точкой S₁ и ползуном 3, то в этом случае пишущий узел 8 на картине 2 (или соответствующем листе бумаги) вычертит эллипс;

- если радиус окружности, равный расстоянию между шарниром 3 и ползуном 6, равен расстоянию между точкой S₁ и ползуном 3, то в этом случае пишущий узел 8 на картине 2 (или соответствующем листе бумаги) вычертит параболу;

- если радиус окружности, равный расстоянию между шарниром 3 и ползуном 6, больше расстояния между точкой S₁ и ползуном 3, то в этом случае пишущий узел 8 на картине 2 (или соответствующем листе бумаги) вычертит гиперболу.

Прибор может быть использован во всех высших и средних учебных заведениях художественно-графического и архитектурного профиля для изучения и визуальной демонстрации вычерчивания на картине перспективных изображений плоских фигур, лежащих в предметной плоскости, в частности кривых второго порядка.