ЛЕКАЛО

Полезная модель относится к области макетирования пространственных кривых, в частности, при размещении нескольких трубопроводов в общем ограниченном объеме, а также, к предметным головоломкам и демонстрационным приспособлениям, например, в учебном процессе.
Известно «Лекало» (авт. свид. СССР №1279870 МПК В43L 13/20), состоящее из набора звеньев в виде стержней, имеющих поперечную кольцеобразную проточку, выемку с подвижными клипсами, скошенные торцы, на которых выполнены радиальные пазы и выступы, и соединенные общей продольной тягой.
За прототип принято «Лекало» (авт. свид. СССР №689867 МПК В43L 13/20), состоящее из набора прямолинейных звеньев, соединенных продольно между собой пружинами с поперечными распорками, размещенных в их поперечных кольцеобразных проточках, и имеющих скошенные торцы, на которых выполнены радиальные пазы или выступы.
Недостатком устройства является низкая точность моделирования кривых малого радиуса, вызываемая значительными поперечными габаритами.
Задача полезной модели состоит в создании независимости настройки на любом участке лекала без искажения заданных предыдущих и последующих форм.
Технический результат заключается в возможности обособления любого участка лекала и увеличении допустимой длины лекала без искажений формы ее настройки.
Суть полезной модели направлена на реализацию технического результата и представлена дополнением поверхности каждого звена несколькими продольными прорезями и формой пружин, которые имеют не менее полутора витков, с петлей и крючком на противоположных концах и совмещены с продольными прорезями и кольцевой проточкой, в которой размещено пружинное кольцо, и она выполнена конической.
На фиг.1 изображена компоновка одного из звеньев лекала (условно показаны две пружины, одна из них вычерчена утолщенной линией). Каждое звено лекала имеет вид
стержня. Торцы 1 стержня скошены встречно и оба имеют радиальные пазы. В средней части стержня выполнена кольцевая проточка 2, имеющая продольный конус. Стержень снабжен несколькими узкими прорезями 3, равномерно чередующимися вдоль оси по его наружной поверхности. Прорези по глубине и ширине выполнены не менее диаметра сечения проволоки пружин. На стенках продольных прорезей со стороны торцов выполнены выемки 4. В кольцевой проточке расположены совместно витки нескольких пружин растяжения 5 и 6, не менее трех. Каждая пружина имеет не менее полутора витков. Концевые участки пружин выполнены прямолинейными и отогнуты относительно плоскости витков в разные стороны и каждый уложен в отдельную прорезь. У каждой пружины один концевой участок имеет петлю 7, а другой - крючок 8. Петли 7 ориентированы по касательным к кольцевой проточке и поверхности, а крючки - радиально и совмещены с пазами. Размеры выемок 4 согласованы с габаритами петли 7.
Кроме пружин под их концевыми участками, имеющими крючки, в кольцевой проточке размещено пружинное кольцо 9, совмещенное с большим основанием ее конуса.
Перед использованием лекала его собирают, совмещая звенья торцами. При сборке предварительно смещают кольцо и пружины в сторону большого основания конуса. Кольцо увеличивается в диаметре и своей периферией раздвигает концы пружин с крючками. Увеличенное расстояние между крючками позволяет упростить совмещение их с петлями пружин соседнего звена. Зацепляют крючки за петли пружин смежных звеньев и сдвигают кольцо на меньший диаметр конусной проточки. После зацепления пружины остаются в растянутом состоянии и плотно прижимают торцы разных звеньев между собой. Концы трех и более пружин, распределенные равномерно по контуру торцов, обеспечивают устойчивое поперечное положение соседних звеньев. Случайный поворот звеньев вокруг оси ограничен упором стенок прорезей в концевые участки пружин и крючками, которые совмещены с радиальными пазами соседних звеньев. Усилие пружин крайнего звена воспринимается выемками 4 на стенках продольных прорезей, к которым прижаты свободные крючки и петли.
Настройку пространственной кривизны лекала осуществляют относительным поворотом звеньев в месте разъединенного стыка. Скошенные соседние торцы при повороте на один или несколько шагов между прорезями 3 и пазами 4 дискретно изменяют угол и направление между звеньями. Фиксацию взаимного наклона звеньев и, следовательно, местной кривизны лекала выполняют восстановлением зацепления. Множество поворотов других звеньев по общей длине лекала позволяют подобрать пространственную ее форму близкую к заданной или желаемой. Размещение спиральных частей пружин в проточке и концов их на поверхности звеньев позволяет уменьшить
поперечные габариты звеньев лекала до размера минимально допустимого диаметра пружин, определяемого толщиной их витков. Малые поперечные габариты и, следовательно, вес, влияющий на искажения формы ее настройки, способствуют увеличению допустимой длины лекала.
Совмещение действующих усилий пружин с наружными поверхностями звеньев улучшают фиксацию сочленений и общую устойчивость заданной пространственной формы.