Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1657
.pdf
Указанный вал может приводить в движение конические колеса, являющиеся элементами вышеупомянутых
дифференциальных передач. На указанной подвижной каретке может быть установлена рама, которая
вращательно поддерживает барабан. Этот барабан покоится на шаре, который, в свою очередь, покоится на
другом шаре, который лежит на столе. Указанные сферы поддерживаются в указанном относительном
положении, при этом свободно вращаясь во всех направлениях, с помощью контейнера, приспособленного
для перемещения по направляющим, так что верхняя сфера может находиться под одним или другим концом
барабана или в любом промежуточном положении под действием управляющего воздействия, которое будет
описано далее. Допустимый диапазон перемещения указанного контейнера между его крайними положениями
под торцами барабана далее именуется его допустимым перемещением. Указанная рама соответствующим
образом сконструирована таким образом, чтобы барабан всегда оставался в контакте с верхней сферой во
всех точках допустимого перемещения контейнера. Если перемещать каретку вдоль направляющих, нижний
шар будет катиться по столу, и его вращение будет передаваться верхнему шару, который, в свою очередь,
будет передавать вращательное движение барабану за счет трения, а угловое вращение указанного
барабана будет пропорционально движению каретки и обратно пропорционально диаметру барабана в той
части, где он в данный момент опирается на верхний шар.
Указанный барабан может иметь на одном конце зубчатое колесо, зацепляющееся со вторым зубчатым
колесом, закрепленным на валу, который установлен на раме. Этот вал соединен другим валом и карданными
шарнирами с зубчатым колесом, которое зацепляется и приводит в движение зубчатое колесо, к которому
жестко прикреплено коническое колесо, которое таким образом вращается на величину, пропорциональную
угловому вращению барабана и, следовательно, пропорционально перемещению подвижной каретки и
обратно пропорционально диаметру барабана. Это коническое колесо является элементом первого
упомянутого дифференциального механизма и расположено соосно с другим коническим колесом,
относящимся к этому дифференциальному механизму, но независимо от него, и соединено планетарными
колесами, установленными на валу, на котором указанные конические колеса вращательно закреплены.
Таким образом, угловое вращение этого вала равно алгебраической сумме угловых вращений указанных
конических колес. На указанном валу может быть установлен цилиндрический элемент с резьбой,
образованной по его периферии.
Гайка входит в зацепление с цапфы или подшипники в кольце, имеющем выступы, скользящие в
соответствующих направляющих во втором кольце. Последнее кольцо с удлинительным элементом
опирается на подшипники, расположенные в плоскости, не проходящей через ось вала. Указанный
удлинительный элемент имеет рычаг, который соединен с другим рычагом посредством звена. При вращении
вала гайка вынуждена перемещаться вдоль оси относительно вала, и при этом она будет качать или вращать
кольцо и упомянутый выше второй рычаг на величину, которая будет мерой алгебраической суммы угловых
вращений вышеупомянутых конических колес. Удлинитель на втором упомянутом рычаге проходит через
поворотную направляющую, надлежащим образом прикрепленную к контейнеру, который может свободно
перемещаться под управлением указанного удлинителя вдоль направляющих аналогично первому
упомянутому контейнеру. При определенном подходящем количестве зубьев в нескольких описанных выше
зубчатых и конических колесах и при определенном диаметре одной части барабана будет так, что когда
верхняя сфера соприкасается с барабаном на этом диаметре, угловое вращение приводимого в движение ею
конического колеса будет равно по величине, но противоположно по направлению угловому вращению
другого конического колеса дифференциала.
Я предпочитаю, чтобы это условие выполнялось, когда сфера находится в середине или около середины
допустимого диапазона перемещения, и, следовательно, при выполнении этого условия упомянутый рычаг и
его продолжение не будут раскачиваться. Это положение сферы относительно барабана далее будет
называться нейтральным положением. Кроме того, когда сфера смещается из указанного нейтрального
положения, вал, приводимый в движение дифференциальным редуктором, будет поворачиваться на
определенный угол при перемещении подвижной каретки вдоль направляющих, причем угол зависит от
степени перемещения каретки. Я предусматриваю, что барабан должен быть изготовлен таким образом,
чтобы при одинаковом перемещении каретки общий угол поворота указанного вала увеличивался на равные
приращения для последовательных равных приращений смещения сферы от указанного нейтрального
положения, при этом вращение вала происходит в одном или другом направлении в зависимости от того,
смещается ли сфера в одну или другую сторону от указанного нейтрального положения.
Другой вал вращается аналогичным образом за счет дифференциального вращения конических колес,
принадлежащих второму дифференциальному механизму, причем одно из этих конических колес вращается
за счет перемещения каретки, как указано выше, а другое вращается от второго барабана аналогичным
образом, как описано в отношении конического колеса, приводимого в движение от первого упомянутого
барабана. Указанный второй барабан опирается на сферу, которая, в свою очередь, опирается на вторую
сферу, контактирующую со столом, и приводится ею в движение аналогично описанному выше способу. Эти
сферы перемещаются в контейнере, который может передвигаться от одного конца барабана к другому. Этот
барабан установлен на раме и имеет такую конструкцию, а количество зубьев на различных зубчатых
ведущих колесах подобрано таким образом, что когда шары находятся под одним концом барабана, вал,
приводимый в движение вторым дифференциальным редуктором, не будет вращаться при перемещении
каретки вдоль ее направляющих, но при равных последовательных приращениях смещения шаров от
указанного конца вал будет получать угловое вращение, постепенно увеличивающееся на равные угловые
приращения при перемещениях каретки на равные величины вдоль ее направляющих.
Указанный вал, приводимый в движение вторым дифференциальным редуктором, воздействует
(предпочтительно через фрикционную или другую муфту и соответствующие зубчатые колеса) на вал,
несущий цилиндрический элемент с резьбой по периметру. В зацепление с этой резьбой входит гайка,
которая ограничена в своем осевом перемещении и, благодаря механизму, аналогичному описанному ранее,
вращает поворотное кольцо. Это кольцо снабжено удлинителем, который проходит через соответствующий
направляющий блок, установленный в цапфах или аналогичном устройстве на вышеупомянутой каретке,
благодаря чему блок перемещается вдоль направляющих, расположенных поперечно направляющим
подвижной каретки. Направление движения вспомогательной тележки зависит от направления вращения
последнего упомянутого цилиндрического элемента и, следовательно, от относительной величины углового
вращения конических колес второго дифференциала. Другая каретка, движущаяся по поперечным
направляющим рельсам, имеет вал с зубчатыми колесами, зацепляющимися с поперечными зубчатыми
рейками. Эта каретка, далее именуемая скоростной кареткой, имеет продольные элементы, проходящие
через соответствующие корпуса во втором упомянутом контейнере таким образом, что при перемещении
этого контейнера на каком-либо участке его допустимого хода скоростная каретка вынуждена двигаться
вместе с ним (всегда оставаясь параллельной себе благодаря действию зубчатых колес, вала и зубчатых
реек), но не в других направлениях.
На одном из продольных элементов каретки скоростей предусмотрен ползунок, имеющий направляющую, по
которой скользит направляющий блок, прикрепленный к одному концу шарнирно закрепленного рычага. Этот
ползунок имеет иглу, приспособленную для перемещения вместе с ним и следования контуру шаблона, далее
именуемого шаблоном характеристик двигателя, или, альтернативно, для следования контуру другого
шаблона, далее именуемого шаблоном торможения, или еще одного шаблона, далее именуемого шаблоном
движения накатом. Другая каретка, далее именуемая дистанционной кареткой, размещена внутри
вышеупомянутой вспомогательной каретки и управляется ею, а также имеет ползунок, снабженный иглой,
предназначенной для следования контуру шаблона, далее именуемого дорожным шаблоном. Направляющая
этого ползунка скользит по направляющему блоку, прикрепленному к одному концу рычага, другой конец
которого шарнирно соединен с неподвижной частью. Этот рычаг шарнирно соединен в центре или вблизи него
с другим рычагом, одна из плеч которого прикреплена к направляющему блоку, предназначенному для
скольжения по неподвижной направляющей детали.
Цепь или шнур соединяет другую часть последнего упомянутого рычага со свободной частью рычага,
относящегося к шаблону характеристик двигателя, и эта цепь или шнур проходит вокруг направляющих
шкивов на концевой части подвижной каретки и вокруг направляющего шкива на первом упомянутом
контейнере. Для регулировки длины шнура или цепочки предусмотрены такие средства, как винт и гайка.
Другие тросы или цепи, прикрепленные к указанному контейнеру, проходят через направляющие шкивы,
установленные на другом конце подвижной тележки, и поддерживают противовес. Шаблон характеристик
двигателя изготавливается в соответствии с известными или предполагаемыми характеристиками
исследуемого двигателя, мотора или подобного устройства, так что по оси ординат в масштабе отображается
скорость поезда или другого транспортного средства, а по оси абсцисс (в два раза превышающие масштаб,
для которого предназначена машина для построения кривых, соединяющих скорость и время) —
рассчитанное, измеренное или предполагаемое ускорение транспортного средства под действием
комбинированной силы, создаваемой двигателем или мотором, сопротивлением трения и тому подобным, при
всех скоростях.
Аналогичным образом, модель торможения создана таким образом, чтобы в тех же масштабах, что и модель
характеристик двигателя, отображать отрицательное ускорение, создаваемое действием тормозов или
аналогичных устройств на всех скоростях транспортного средства. В дополнение к этим двум шаблонам
может быть предоставлен еще один, представляющий в тех же масштабах отрицательное ускорение,
создаваемое силами трения и другими сопротивлениями при движении транспортного средства накатом.
Схема дорожного полотна выполнена таким образом, что по оси абсцисс в том же масштабе, что и на схеме
характеристик двигателя, отображаются положительные или отрицательные ускорения транспортного
средства в каждой точке его траектории, вызванные силой тяжести, трением на поворотах или другими
силами, зависящими от траектории движения транспортного средства. По оси ординат, в выбранном
масштабе, показаны расстояния от некоторой выбранной точки на пути движения транспортного средства. Как
видно, первый упомянутый контейнер перемещается под действием противовеса и траектории игл,
следующих по контуру шаблона характеристик двигателя и шаблона дороги (или шаблона торможения, или
шаблона движения накатом и шаблона дороги, в зависимости от случая), так что его смещение от
нейтрального положения равно половине алгебраической суммы абсцисс шаблона дороги, с одной стороны, и
шаблона характеристик двигателя (или шаблона торможения, или шаблона движения накатом), с другой
стороны.
Таким образом, его перемещение пропорционально алгебраической сумме ускорений, которые были бы
созданы в транспортном средстве каждой из действующих на него сил, так что его перемещение
пропорционально фактическому ускорению транспортного средства при указанных условиях. Перемещение
движущейся тележки представляет собой (в масштабе, для которого спроектирована машина) прошедшее
время с момента начала движения транспортного средства, движение которого исследуется. Таким образом,
становится очевидно, что движение указанного контейнера имеет двоякий характер: движение в одном
направлении представляет собой в масштабе, по ординатам, ускорение транспортного средства, а движение
в другом направлении представляет собой в масштабе, по абсциссам, время, прошедшее с момента начала
движения транспортного средства; следовательно, его траектория представляет собой фигуру, которая
отображает ускорение транспортного средства относительно прошедшего времени и которая в дальнейшем
будет называться кривой ускорения транспортного средства во времени. Далее будет видно, что первый
упомянутый барабан, относящиеся к нему сферы, второй упомянутый контейнер и механизм, расположенный
между последним и указанным барабаном, образуют интегрирующее устройство, в котором перемещение
указанного контейнера (несущего с собой каретку скорости) из его нейтрального положения пропорционально
интегрированной площади плоской фигуры, ограниченной траекторией первого упомянутого контейнера и
траекторией, которую он бы описывал, если бы двигался полностью в указанном нейтральном положении.
Кроме того, поскольку интегрированная площадь кривой ускорения-времени представляет собой скорость
относительно времени, видно, что траектория, описываемая вторым упомянутым контейнером, аналогичным
образом описывает фигуру, на которой по оси ординат в масштабе отображается скорость транспортного
средства, а по оси абсцисс — прошедшее время. Второй упомянутый барабан, относящиеся к нему сферы,
вышеупомянутая вспомогательная тележка и механизм, расположенный между последней и этим барабаном,
аналогичным образом образуют интегрирующее устройство, в котором перемещение вспомогательной
тележки (несущей с собой тележку для измерения расстояния) представляет собой масштабируемую
интегрированную площадь плоской фигуры, ограниченной траекторией движения второго упомянутого
контейнера, далее именуемой кривой скорости-времени транспортного средства, и траекторией, по которой
оно двигалось бы, если бы не было перемещено из своего нейтрального положения, и поскольку
интегрированная площадь фигуры, ограниченной кривой скорости-времени, относительно времени дает
соотношение пройденного расстояния и времени, отсюда следует, что вспомогательная тележка описывает
траекторию, которая является плоской фигурой, и в которой ординаты представляют собой масштабируемое
расстояние, на которое транспортное средство прошло бы под действием указанных сил, а абсциссы
представляют собой масштабируемое время, прошедшее с момента начала ускорения транспортного
средства.
Траектория движения вспомогательного вагона в дальнейшем будет называться кривой зависимости
расстояния от времени для данного транспортного средства. Указанные контейнеры и вспомогательная
тележка предназначены для перевозки или управления ручками, карандашами или подобными предметами,
которые позволяют рисовать на листе бумаги или другом подходящем материале различные плоские фигуры
или кривые, упомянутые выше как кривая ускорения-времени, кривая скорости-времени и кривая
расстояния-времени. Усовершенствования, относящиеся к устройствам для графического вычисления
ускорения, скорости и/или пройденного расстояния транспортными средствами и другими движущимися
объектами. Я, Сесил Дикон Стоунхэм, инженер, подданный короля Великобритании, проживающий по адресу:
Джордж Лейн, 121, Льюишем, графство Лондон, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к устройству для графического вычисления ускорения, скорости и/или
пройденного расстояния железнодорожными транспортными средствами (в частности, транспортными
средствами с электрическим приводом), дорожными транспортными средствами и другими движущимися
объектами под действием комбинированного воздействия движущей силы, гравитации и/или других сил, и его
главной целью является устранение большей части трудоемких вычислений, ранее необходимых для
построения фигур или кривых, представляющих поведение тела в отношении ускорения, скорости и
пройденного расстояния относительно прошедшего времени, начиная с момента начала движения тела.
В качестве примеров других упомянутых объектов можно привести корабли, самолеты, а также шахтные клети
или лифты. Согласно изобретению, устройство снабжено средствами, которые при регулировке или
перемещении в соответствии с измеренными, рассчитанными или предполагаемыми силами, вызывающими
ускорения, или с измеренными, рассчитанными или предполагаемыми ускорениями тела под воздействием
действующих на него сил (например, сил или ускорений, создаваемых одним или несколькими двигателями
или моторами и/или силами трения или другими сопротивлениями, а также силами или ускорениями,
создаваемыми силами в различных точках движения тела под действием силы тяжести из-за уклонов в случае
железнодорожного или автомобильного транспортного средства и под действием трения из-за кривизны
железной дороги или характера дорожного покрытия), будут вызывать отслеживание кривых,
представляющих в соответствующих масштабах поведение тела в отношении ускорения, скорости и
пройденного расстояния (или любого из этих факторов) относительно прошедшего времени. Для целей
изобретения удобно предусмотреть возможность регулировки указанных средств или частей аппарата в
соответствии с измеренными, рассчитанными или предполагаемыми ускорениями, и это легко осуществимо,
учитывая тот факт, что ускорения прямо пропорциональны силам, которые их создают.
Указанное средство может включать в себя элемент, перемещающийся (предпочтительно относительно
шаблона подходящей формы) в соответствии с ускорениями на различных скоростях, как указано выше, и
другой элемент, перемещающийся (также предпочтительно относительно шаблона подходящей формы) в
соответствии с ускорениями в различных точках перемещения, как указано выше; перемещения этих двух
элементов механически суммируются, и перемещение, равное или пропорциональное сумме перемещений,
передается на носитель или контейнер основного элемента механизма с регулируемой скоростью,
установленного на подвижной каретке, которая перемещается с подходящей или постоянной скоростью и при
этом вращает указанный основной элемент с подходящей или постоянной скоростью. Движение указанного
носителя или контейнера осуществляется по кривой, представляющей ускорение в зависимости от
прошедшего времени. Движения, создаваемые механизмом с регулируемой скоростью, с помощью
соответствующего устройства (например, дифференциального механизма) объединяются с движениями,
получаемыми при перемещении каретки, и результирующее движение передается на носитель или контейнер
основного элемента второго механизма с регулируемой скоростью, также установленного на указанной
подвижной каретке, при этом второй упомянутый основной элемент приводится во вращение движением
указанной каретки.
Движение второго упомянутого носителя или контейнера осуществляется по кривой, представляющей
скорость движущегося тела в зависимости от прошедшего времени, а также автоматически обеспечивает
перемещение указанного подвижного элемента в соответствии с ускорениями при различных скоростях.
Движения, возникающие при работе второго упомянутого механизма с регулируемой скоростью, с помощью
соответствующего устройства (например, дифференциального механизма) объединяются с движениями,
возникающими при перемещении каретки, и результирующее движение передается на вспомогательную
каретку, установленную на движущейся каретке. Движение этой подплатформы осуществляется по кривой,
представляющей пройденное движущимся телом расстояние в зависимости от прошедшего времени, а также
автоматически приводит к перемещению указанного подвижного элемента на определенное расстояние в
соответствии с ускорениями в различных точках движения тела. Для того чтобы указанное изобретение было
ясно понято и легко реализовано, оно будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на
которых: — Рисунок 1 представляет собой план, показывающий конструктивную форму устройства,
сконструированного в соответствии с моим изобретением для использования при получении информации,
связанной с движением железнодорожного транспортного средства; Рисунок 2 представляет собой боковой
вид Рисунка 1, при этом некоторые части опущены во избежание путаницы, правая часть представляет собой
сечение по линии X X Рисунка 1; Рисунок 3 представляет собой торцевой вид в разрезе, рассматриваемый с
левой стороны Рисунка 1; и Рисунок 4 представляет собой увеличенный торцевой вид части предыдущих
рисунков. 1 представляет собой стол, на котором на подходящей высоте над ним установлены две
направляющие рельсы 2 и 3, по которым движется каретка 4.
Данная подвижная каретка включает в себя концевые элементы 5 и 6, продольные стержни 7, 8, 9 и 10,
соединяющие эти концевые элементы между собой, и промежуточные соединительные рамы 11 и 12,
установленные на стержнях 7 и 10. Указанные концевые элементы 5 и 6 поддерживают вал 30, на концах
которого расположены зубчатые колеса (одно из которых показано под номером 32 на рисунке 2),
зацепляющиеся соответственно с другими зубчатыми колесами 33 и 34, которые, в свою очередь,
зацепляются с зубчатыми рейками 35 и 36 (рисунок 3), расположенными по обе стороны каретки 4, так что при
перемещении последней вдоль направляющих рельсов 2 и 3 вал 30 вращается. Указанный вал несет другие
зубчатые колеса 37 и 38, которые зацепляются с зубчатыми колесами 39 и 40, жестко соединенными с
коническими колесами 41 и 42, образуя элементы вышеупомянутых дифференциальных передач, которые
будут подробно описаны ниже. На указанной подвижной каретке установлена рама 13, которая поддерживает
барабан 16, вращательно установленный в подшипниках или шарнирах 17 и 18 (рис. 3). Этот барабан
покоится на сфере 60, которая, в свою очередь, покоится на другой сфере 61, которая лежит на столе 1.
Указанные сферы поддерживаются в указанном относительном положении, при этом свободно вращаясь во
всех направлениях, контейнером 62, приспособленным для перемещения по вышеупомянутым стержням 8 и
9, так что верхняя сфера может находиться под одним или другим концом барабана 16 или в любом
промежуточном положении под действием управляющего воздействия, которое будет описано далее.
Величина перемещения указанного контейнера 62 между его крайними положениями под торцами барабана
16 далее именуется его допустимым перемещением. Указанная рама свободно вращается на стержне 7, что
позволяет указанному барабану 16 постоянно оставаться в контакте с верхней сферой 60 во всех точках
допустимого перемещения контейнера 62. Если подвижная каретка перемещается вдоль направляющих 2 и 3
(неся с собой контейнер 62 со сферами 60 и 61 и раму 13 с барабаном 16), нижняя сфера 61 будет катиться по
столу 1, и ее вращение будет передаваться верхней сфере 60, которая, в свою очередь, будет передавать
вращательное движение барабану 16 за счет трения, а угловое вращение указанного барабана будет
пропорционально движению подвижной каретки 4 и обратно пропорционально диаметру барабана 16 в той
части, где он в данный момент опирается на верхнюю сферу 60.
Барабан 16 имеет на одном конце зубчатое колесо 19, зацепляющееся со вторым зубчатым колесом 20,
закрепленным на валу 21, который установлен в подшипниках 22 и 23 на раме 13. Этот вал соединен другим
валом 24 и карданными шарнирами 25 и 26 с зубчатым колесом 27, которое установлено в концевой части 5
ходовой каретки 4. Это зубчатое колесо входит в зацепление с зубчатым колесом 28 и приводит его в
движение. К зубчатому колесу 46 жестко прикреплено коническое колесо 46, которое, таким образом,
вращается на величину, пропорциональную угловому вращению барабана 16 и, следовательно,
пропорционально перемещению подвижной каретки 4 и обратно пропорционально диаметру барабана 16. Это
коническое колесо 46 является элементом первого упомянутого дифференциального механизма и
расположено соосно с другим коническим колесом 41, относящимся к этому дифференциальному механизму,
но независимо от него, и соединено планетарными колесами 45, 45, установленными на штырях 44, 44 на
валу 29, на котором указанные конические колеса установлены с возможностью вращения. Таким образом,
угловое вращение этого вала (который вращательно поддерживается концевым элементом 5 и
промежуточной рамой 11) равно половине алгебраической суммы угловых вращений указанных конических
колес.
На указанном валу установлен цилиндрический элемент 47, имеющий резьбу, образованную по его
периферии. Гайка 48 входит в зацепление с резьбой винта на элементе 47 и поддерживается в цапфах или
подшипниках 49 в кольце 50, имеющем выступы 51, 51, скользящие в соответствующих направляющих во
втором кольце 52. Последнее кольцо с удлинительным элементом 54 опирается на подшипники 53, 53,
расположенные в плоскости, не содержащей ось вала 29. Указанный удлинительный элемент 54 содержит
рычаг 55, который соединен звеном 57 с другим рычагом 56, установленным в подшипнике 59. При вращении
вала 29 дюймов описанным выше способом гайка 48 вынуждена перемещаться вдоль оси относительно
указанного вала, и при этом она будет качать или вращать кольцо 52 и второй упомянутый рычаг 56 на
величину, которая будет мерой алгебраической суммы угловых вращений вышеупомянутых конических колес
41 и 46. Удлинитель 58 на втором упомянутом рычаге 56 проходит через поворотную направляющую,
надлежащим образом прикрепленную к контейнеру 75, который может свободно перемещаться под
управлением указанного удлинителя вдоль направляющих аналогично первому упомянутому контейнеру 62.
При определенном подходящем количестве зубьев в нескольких зубчатых и конических колесах, описанных
выше, и при определенном диаметре одной части барабана 16, когда верхняя сфера 60 соприкасается с
барабаном на этом диаметре, угловое вращение приводимого в движение ею конического колеса 46 будет
равно по величине, но противоположно по направлению угловому вращению другого конического колеса 41
дифференциального механизма. Я предпочитаю, чтобы это условие выполнялось, когда сфера 60 находится
в середине или около середины допустимого диапазона перемещения, и, следовательно, при выполнении
этого условия рычаг 56 и его удлинитель 58 не будут качаться. Это положение сферы 60 относительно
барабана 16 далее именуется нейтральным положением. Кроме того, когда сфера 60 смещается из
указанного нейтрального положения, вал 29, приводимый в движение дифференциальным редуктором, будет
поворачиваться на определенный угол при перемещении подвижной каретки 4 вдоль ее направляющих 2 и 3,
причем угол зависит от величины перемещения указанной каретки.
Я изготавливаю барабан 16 таким образом, что при одинаковом перемещении каретки 4 общий угол поворота
вала 29 увеличивается на равные приращения для последовательных равных приращений смещения сферы
60 от указанного нейтрального положения, при этом вращение вала 29 происходит в одном или другом
направлении в зависимости от того, находится ли смещение сферы 60 с одной или другой стороны от
вышеупомянутого нейтрального положения. Другой вал 43 вращается аналогичным образом за счет
дифференциального вращения конических колес 42 и 63, относящихся к вышеупомянутому второму
дифференциальному механизму, причем коническое колесо 42 вращается за счет движения подвижной
каретки 4, как указано выше. Другое коническое колесо 63 прикреплено к зубчатому колесу 64, которое
зацепляется с зубчатым колесом 65, прикрепленным к валу 66. Этот вал установлен с возможностью
вращения в вышеупомянутой промежуточной раме 11 и соединен валом 67 и универсальными точками 69, 69
с другим валом 68, установленным на раме 68x, шарнирно закрепленной на направляющей 7.
На свободном конце вала 68 установлено зубчатое колесо 70, которое входит в зацепление с зубчатым
колесом 71, закрепленным на втором барабане 72, установленном для вращения в указанной поворотной
раме 68x. Указанный второй барабан 72 опирается на сферу 73, которая, в свою очередь, опирается на
вторую сферу 74, контактирующую со столом, и приводится ею в движение аналогично описанному выше
способу в отношении барабана 16 и сфер 60 и 61. Сферы 73 и 74 переносятся в вышеупомянутом контейнере
75, который может перемещаться от одного конца барабана к другому аналогично другому контейнеру 62.
Барабан 72 выполнен таким образом, и количество зубьев в зубчатых ведущих колесах 38, 40, 64 и 65
выбрано таким образом, что когда сферы 73 и 74 находятся под одним концом барабана, вал 43, приводимый
в движение вторым дифференциальным редуктором, не будет вращаться при перемещении подвижной
каретки 4 вдоль ее направляющих хвостовиков 2 и 3; этот конец барабана далее будет называться
нейтральным концом барабана. При равных последовательных приращениях смещения сфер от указанного
концевого вала 43 будет придаваться угловое вращение, постепенно увеличивающееся на равные угловые
приращения при перемещениях подвижной каретки 4 на равные величины вдоль ее направляющих рельсов.
Вал 43 несет зубчатое колесо 77, зацепляющееся с другим зубчатым колесом 78, являющимся неотъемлемой
частью фрикционного элемента 79, который опирается на еще одно зубчатое колесо 80 и приводит его в
движение посредством фрикционной поверхности, причем указанный фрикционный элемент 79 удерживается
в зацеплении пружиной 81. Зубчатое колесо 80 входит в зацепление с зубчатым колесом 82, установленным
на валу 83, который вращается в вышеупомянутом промежуточном элементе 12. Этот вал несет
цилиндрический элемент 84, имеющий резьбу по периметру. В зацепление с этой резьбой входит гайка S4x,
которая ограничена в своем осевом перемещении и, благодаря механизму, аналогичному описанному ранее в
отношении гайки 48, вращает поворотное кольцо 85 вокруг шарниров 86 и 87, установленных на элементе 12.
Это кольцо снабжено удлинителем 88, который проходит через соответствующий направляющий блок,
установленный в цапфах или подобных элементах 88x (рис. 3) на каретке 89, которая, таким образом,
перемещается вдоль стержней 8 и 9, расположенных поперечно направляющим рельсам 2 и 3 для подвижной
каретки 4.
Направление движения ходовой части 89 зависит от направления вращения последнего упомянутого
цилиндрического элемента 84 и, следовательно, от относительной величины углового вращения конических
колес 42 и 63 второго дифференциала. Другая каретка, состоящая из концевых элементов 90, 90 и
продольных соединительных элементов 91, 91, движется по поперечным направляющим рельсам 92, 92 и
имеет вал 93 с зубчатыми колесами 94, 94, зацепляющимися с неподвижными поперечными зубчатыми
рейками 95, 95. Продольные элементы 91, 91 последней каретки (которая далее именуется скоростной
кареткой) проходят через соответствующие кожухи во втором упомянутом контейнере 75 таким образом, что
при перемещении этого контейнера на часть его допустимого хода скоростная каретка вынуждена двигаться
вместе с ним (всегда оставаясь параллельной себе благодаря действию зубчатых колес 94, 94, вала 93 и
зубчатых реек 95, 95), но не в других случаях. Указанные продольные элементы 91, 91 несут ползунок 96,
имеющий направляющую 97, по которой скользит направляющий блок 98, прикрепленный к одному концу
рычага 99, шарнирно закрепленного в точке 100 на кронштейне, установленном на столе 1.
Этот ползунок имеет иглу 101, приспособленную для перемещения вместе с ним и следования контуру
шаблона 119, далее именуемого шаблоном характеристик двигателя, или, альтернативно, для следования
контуру другого шаблона 120, далее именуемого шаблоном торможения, или еще одного шаблона (не
показанного), далее именуемого шаблоном движения накатом. Другой вагон, далее именуемый вагоном
дальнего следования, перевозится вспомогательным вагоном 89. Данная дистанционная каретка включает в
себя концевые элементы 130 и продольные соединительные элементы 131, 131 и перемещается по
вышеупомянутым поперечным направляющим рельсам 92, 92. Указанная каретка для перемещения грузов
имеет вал 132, снабженный зубчатыми колесами 133, взаимодействующими с вышеупомянутыми
поперечными зубчатыми рейками 95, 95. Эти продольные элементы 131, 131 несут ползунок 102 с иглой 105,
предназначенной для следования контуру шаблона 121, далее именуемого дорожным шаблоном.
Направляющая 103 на этом ползуне скользит в контакте с направляющим блоком 104, прикрепленным к
одному концу рычага 106, другой конец которого шарнирно соединен в точке 108 с неподвижной частью.
Этот рычаг поворачивается в своей центральной точке или вблизи нее с помощью шарнира 109 к другому
рычагу 107, одна из плеч которого прикреплена к направляющему блоку 110, предназначенному для
скольжения по неподвижной направляющей детали 111. Цепь или шнур 112, 113 соединяет другую часть
последнего упомянутого рычага со свободной частью рычага 99, относящегося к шаблону характеристик
двигателя 119, и эта цепь или шнур проходит вокруг направляющих шкивов 114, 114 на концевом элементе 5
подвижной каретки 4 и вокруг направляющего шкива 115 на первом упомянутом контейнере 62. Для
регулировки длины шнура или цепи 112, 113 предусмотрены такие средства, как винт и гайка 124. Другие
шнуры или цепи 116, 116, прикрепленные к указанному контейнеру 62, проходят через направляющие шкивы
117, 117, установленные на другом конце 6 подвижной каретки 4, и поддерживают противовес 118. Шаблон
характеристик двигателя 119 разработан таким образом, чтобы соответствовать известным или
предполагаемым характеристикам исследуемого двигателя, мотора или подобного устройства, так что по оси
ординат в масштабе отображается скорость поезда или другого транспортного средства, а по оси абсцисс (в
два раза превышающие масштаб, для которого машина предназначена для построения кривых, соединяющих
скорость и время) отображается рассчитанное, измеренное или предполагаемое ускорение транспортного
средства под действием суммарной силы, создаваемой двигателем или мотором, сопротивлением трения и
подобными факторами на каждой скорости.
Аналогичным образом, тормозной шаблон 120 выполнен в тех же масштабах, что и шаблон характеристик
двигателя, и отображает отрицательное ускорение, создаваемое действием тормозов или аналогичных
устройств на всех скоростях транспортного средства. В дополнение к этим двум шаблонам может быть
предоставлен еще один, представляющий в тех же масштабах отрицательное ускорение, создаваемое
силами трения и другими сопротивлениями при движении транспортного средства накатом. Эти шаблоны
снимаются и устанавливаются на столе 1 с помощью выступов 122, которые выступают вверх и входят в
отверстия в шаблонах. Шаблон дорожной разметки 121 выполнен таким образом, что по оси абсцисс в том же
масштабе, что и шаблон характеристик двигателя 119, отображаются положительные или отрицательные
ускорения транспортного средства в каждой точке его траектории, вызванные силой тяжести, трением на
поворотах или другими силами, зависящими от траектории движения транспортного средства. По оси
ординат, в выбранном масштабе, отображаются расстояния от некоторой выбранной точки на пути движения
транспортного средства. Этот шаблон также съемно устанавливается на столе 1 с помощью штифтов 123. –
Видно, что первый упомянутый контейнер 62 перемещается под действием своего противовеса 118 и
траектории игл 101 и 105, которые следуют контуру шаблона характеристик двигателя 119 и шаблона дороги
121 (для торможения или движения накатом и шаблона дороги, в зависимости от случая), так что его
смещение от нейтрального положения равно половине алгебраической суммы абсцисс шаблона дороги 121, с
одной стороны, и шаблона характеристик двигателя 119 (или шаблона торможения или движения накатом), с
другой стороны.
Таким образом, его перемещение пропорционально алгебраической сумме ускорений, которые были бы
созданы в транспортном средстве каждой из действующих на него сил, так что его перемещение
пропорционально фактическому ускорению транспортного средства при указанных условиях. Перемещение
движущейся каретки 4 представляет собой (в масштабе кривых, которые предназначено создавать
устройство) время, прошедшее с момента начала движения транспортного средства, движение которого
исследуется. Таким образом, видно, что движение указанного контейнера 62 имеет двоякий характер:
движение в одном направлении представляет собой в масштабе, по ординатам, ускорение транспортного
средства, а движение в другом направлении представляет собой в масштабе, по абсциссам, время,
прошедшее с момента начала движения транспортного средства; следовательно, его траектория
представляет собой фигуру, которая отображает ускорение транспортного средства относительно
прошедшего времени и которая далее именуется кривой ускорения транспортного средства во времени.
Далее будет видно, что первый упомянутый барабан 16, сферы 60 и 61, относящиеся к нему, второй
упомянутый контейнер 75 и механизм, расположенный между последним и указанным барабаном, образуют
интегрирующее устройство, в котором перемещение указанного контейнера (с кареткой скорости) из его
положения на нейтральном конце барабана 72 пропорционально интегрированной площади плоской фигуры,
ограниченной траекторией первого упомянутого контейнера 62 и траекторией, которую контейнер 62 описывал
бы, если бы последний контейнер перемещался по всей своей длине в указанном среднем или нейтральном
положении барабана 16. Кроме того, поскольку интегрированная площадь вышеупомянутой кривой
ускорения-времени представляет собой скорость относительно времени, видно, что траектория, описываемая
вторым упомянутым контейнером 75, аналогичным образом описывает фигуру, ординаты которой
представляют собой масштаб скорости транспортного средства, а абсциссы — масштаб прошедшего
времени.
Второй упомянутый барабан 72, относящиеся к нему сферы 73 и 74, вышеупомянутая вспомогательная
каретка 89 и механизм, расположенный между последней и этим барабаном. Аналогичным образом,
интегрирующий аппарат, в котором перемещение вспомогательной тележки (несущей с собой тележку с
расстоянием) представляет собой масштабированную интегрированную площадь плоской фигуры,
ограниченной траекторией движения второго упомянутого контейнера 75, далее именуемой кривой
скорости-времени транспортного средства, и траекторией, по которой оно двигалось бы, если бы не было
перемещено со своего положения на нейтральном конце указанного барабана, и поскольку интегрированная
площадь фигуры, ограниченной кривой скорости-времени, относительно времени дает соотношение
пройденного расстояния и времени, отсюда следует, что вспомогательная тележка 89 описывает траекторию,
которая является плоской фигурой, и в которой ординаты представляют собой масштабированное
расстояние, на которое транспортное средство прошло бы под действием указанных сил, а абсциссы
представляют собой масштабированное время, прошедшее с начала ускорения транспортного средства.
Траектория движения вспомогательного вагона 89 далее именуется кривой зависимости расстояния от
времени для данного транспортного средства. Указанные контейнеры 62 и 75, а также вспомогательный вагон
89 содержат или управляют ручками, карандашами или подобными предметами a, b, c, которые наносят на
лист бумаги или другой подходящий материал, установленный на столе 1, различные плоские фигуры или
кривые, упомянутые выше как кривая ускорения-времени, кривая скорости-времени и кривая
расстояния-времени; типичные примеры которых указаны в точках A, B и C на рисунке 1. Деления,
соответствующие кривой: A обозначает положительное и отрицательное ускорение, например, в милях в час в
секунду, а деления, соответствующие кривой B, обозначают скорость, например, в милях в час. Деления по
ординатам, относящиеся к кривой C, представляют собой пройденное транспортным средством расстояние
(например, в десятых долях мили), а деления по абсциссам представляют собой прошедшее время. Следует
отметить, что дорожный шаблон 121 соответствует характеристикам дороги относительно небольшого
участка (например, одной мили) линии, по которой должно двигаться транспортное средство.
Таким образом, когда указатель 105 достигает конца этого шаблона, и кривая C, следовательно, достигает
линии абсциссы, аппарат останавливается; следующий шаблон характеристик Toad устанавливается на
место вместо предыдущего, каретка 89 перемещается вручную, чтобы переместить указатель 105 в
требуемое начальное положение нового шаблона, и аппарат снова запускается, затем карандаш C рисует
другую кривую, которая, по сути, является продолжением ранее нарисованной кривой. Указанное ручное
перемещение каретки допускается благодаря вышеупомянутому фрикционному муфтовому устройству между
валом 43 и цилиндрическим элементом 84, которое муфтовое устройство отключается вручную, и колесо 82
на шпинделе 83 (или колесо 80, зацепляющееся с колесом 82) затем вращается вручную, чтобы вернуть
каретку 89 в ее исходное положение под действием В этом положении барабан 84 с резьбой и его
сопутствующие детали отпускаются, и устройство готово к построению следующей кривой C, как указано
выше.
На представленных типичных примерах кривых А, В и С первые участки этих кривых соответствуют периоду
разгона после начала движения поезда из состояния покоя, следующие участки — движению с постоянной
скоростью, последующие участки — движению накатом, а заключительные участки — торможению для
остановки поезда. Следует понимать, что в начале операции подвижная каретка 4 устанавливается в левом
крайнем положении, а контейнер 75 и вспомогательная каретка 89 регулируются таким образом, чтобы их
регистрирующие карандаши b и c лежали на абсциссах кривых B и C, соответствующих нулю
соответствующих масштабных шкал. В случае контейнера 75 это местоположение соответствует
нейтральному концу барабана 72, как описано выше. Указанная выше каретка для быстрой транспортировки с
иглой 101 и каретка для точной транспортировки с иглой 105, разумеется, будут располагаться в соответствии
с положением контейнера 75 и подкаретки 89 соответственно. Положение контейнера 62 в начале операции
будет зависеть от величины разницы абсцисс дорожного шаблона 121, с одной стороны, и абсцисс шаблона
характеристик двигателя (или торможения, или движения накатом), с другой. Кроме того, когда абсциссы
равны и, следовательно, их разница равна нулю, контейнер 62 займет указанное среднее или нейтральное
положение, и в этом случае его карандаш a будет лежать на абсциссах кривой А. Действие груза 118 заставит
иглу 101 оставаться в контакте с шаблоном 119 или 120, но в отношении иглы 105 это будет регулироваться
оператором, ответственным за устройство, так чтобы она следовала по траектории, определенной шаблоном
121.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_199875.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=199875&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB199875A
[]
Ткачество. Усовершенствования в производстве уточных вилок для ткацких станков. Мы, Уильям Белл Уайт и
Артур Эрнест Уайт, оба из Хаверхолта, Колн, 16, графство Ланкастер, британские подданные, настоящим
заявляем, что суть данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к уточным
вилкам для ткацких станков и имеет своей главной целью упрощение их конструкции, снижение стоимости
производства и возможность изготовления их из материалов различной плотности, подходящих для разных
видов уточной нити. Обычно уточные вилы изготавливаются из листовой стали, нарезанной и спрессованной
до нужной формы, или из поковок. Оба этих метода предполагают значительный объем ручной обработки, что
увеличивает стоимость производства, а кованые уточные вилки иногда оказываются слишком тяжелыми для
конкретного типа уточной нити, с которой они предназначены. Согласно данному изобретению, зубцы и
хвостовик, или любой из них, отливаются в корпусе изделия. Для этой цели зубцы могут быть изготовлены из
проволоки, а концы, входящие в корпус, могут быть гофрированными, сплющенными, изогнутыми или иным
образом сформированными для образования контактной поверхности с металлом корпуса. При желании
часть каждого зубца, которая вставлена в корпус, может заканчиваться ушком или крючком, и один двойной
Соседние файлы в папке патенты