ЧЕРТЕЖНЫЙ ПРИБОР

Полезная модель относится к чертежно-конструкторской технике, более конкретно, к чертежному прибору и может найти применение при оснащении чертежных станков и устройств, снабженных чертежной доской и приспособлениями для удобства пользования при выполнении чертежных работ.
Широко известны чертежные приборы, содержащие чертежную доску и угломерную головку с двумя взаимно перпендикулярными масштабными линейками, соединенную через шарнирный механизм в виде системы параллелограммов с узлом крепления к чертежной доске (см. Л.А.Баранов, А.П.Панкевич «Основы черчениям. М.: Высшая школа, 1982 г.; материалы ИНТЕРНЕТ «Канцелярские товары, применяемые чертежниками» http://www.skrepka.com/articles/; «Чертежный прибор «Линограф»» - патент РФ №111063, опублик. 10.12.2011).
Известные чертежные приборы пантографного типа обеспечивают возможность проведения прямых линий заданной длины под любыми углами в плоскости чертежной доски. В соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 28293-91 «Приборы чертежные. Общие технические требования и методы испытаний, изд-во Стандартов, М., введен 01.01.1992» указанные четртежные приборы классифицируются по типу механизма перемещения угломерной головки, по уравновешенности и размерам чертежной доски (см. http://www.gostedu.ru/10455).
К недостаткам известных чертежных приборов такого типа следует отнести сложность конструкции и сравнительно высокую стоимость. Кроме того, чертежные приборы пантографного типа имеют достаточно большую массу многозвенного шарнирного механизма, включающего систему рычагов с узлами крепления, что приводит к избыточной утомляемости и снижению эффективности работы конструктора.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является чертежный прибор, содержащий масштабные линейки, чертежную доску и подвижное звено, связанные между собой, по крайней мере, одним гибким элементом (см. Авт. св. СССР №1722892, опублик. 30.03.1992 - прототип).
Известное устройство представляет собой сравнительно простой механизм с гибким элементом для прямолинейно-поступательного перемещения подвижного звена (линейки) на плоскости чертежной доски. Особенностью известного чертежного прибора является то, что доска и линейка связаны посредством гибкого элемента, установленного в роликах на концах линейки и на углах доски, причем гибкий элемент снабжен дополнительно указательной стрелкой и пружиной растяжения, закрепленными на гибком элементе между размещенными на углах доски роликами, а доска выполнена с линейной шкалой углов поворота линейки. Это позволяет повысить удобство в работе при черчении наклонных линий за счет измерения угла поворота линейки.
Недостатком известного чертежного прибора является то, что повороты линейки для черчения наклонных линий не могут превышать 30° из-за удлинения пружины растяжения за пределы упругости металла пружины. Поэтому при работе с известным чертежным прибором зачастую возникает необходимость использования дополнительных приспособлений, в частности, треугольников, масштабных линеек или транспортиров.
Технический результат предложенной полезной модели заключается в устранении указанных недостатков известных технических решений и обеспечении возможности проведения прямых линий заданной длины под любыми углами в плоскости чертежной доски при одновременном улучшении эргономичных и эксплуатационных характеристик чертежного прибора.
Указанный технический результат достигается тем, что в чертежном приборе, содержащем масштабные линейки, чертежную доску и подвижное звено, связанные между собой, по крайней мере, одним гибким элементом, согласно полезной модели, подвижное звено выполнено в виде трубки, охваченной муфтой скольжения с укрепленной на ней угломерной головкой с двумя взаимно перпендикулярными масштабными линейками, причем на концах трубки установлены каретки с ведущими роликами, связанными с углами чертежной доски посредством гибких элементов, частично размещенных внутри трубки подвижного звена.
Кроме того, подвижное звено может быть выполнено в виде трубки кругового или прямоугольного сечения, размещенной на расстоянии от чертежной доски, превышающем толщину масштабных линеек, причем каретки, установленные на концах трубки, могут быть снабжены прижимными роликами для уменьшения расстояния между гибкими элементами внутри трубки.
Кроме того, на боковых ребрах чертежной доски могут быть установлены прямолинейные направляющие Г-образного сечения для предотвращения боковых и вертикальных смещений кареток подвижного звена чертежного прибора.
Такое выполнение чертежного прибора позволяет устранить недостатки известных технических решений, улучшить его эргономичные и эксплуатационные характеристики. Благодаря указанному выполнению подвижного звена, связанного гибкими элементами с углами чертежной доски, и наличию муфты скольжения с укрепленной на ней угломерной головкой с двумя взаимно перпендикулярными масштабными линейками становится возможным проведение в плоскости доски прямых линий заданной длины под любыми углами как в чертежных приборах пантографного типа. При этом предложенный чертежный прибор прост в изготовлении и эксплуатации, а отсутствие в нем массивных деталей и наличие угломерной головки способствуют повышению эффективности работы конструктора.
На фиг.1 схематически представлен общий вид чертежного прибора, на фиг.2 - его сечение.
Чертежный прибор содержит чертежную доску 1 и подвижное звено 2, связанные между собой гибкими элементами 3 и 4, концы которых закреплены на углах доски 1. Гибкий элемент 3 на фиг.1 обозначен тонкой штриховой линией, а гибкий элемент 4 - тонкой сплошной линией. Подвижное звено 2 выполнено в виде трубки кругового или прямоугольного сечения, охваченной разъемной муфтой 5 скольжения с укрепленной на ней угломерной головкой 6 с двумя взаимно перпендикулярными масштабными линейками 7. На концах трубки подвижного звена 2 установлены каретки 8 с ведущими роликами 9, связанными с углами чертежной доски 1 посредством гибких элементов 3, 4, частично размещенных внутри трубки подвижного звена 2.
Каждая из кареток 8 снабжена двумя прижимными роликами 10 для уменьшения расстояния между гибкими элементами 3, 4 внутри трубки подвижного звена 2, которое размещено на расстоянии от чертежной доски 1, превышающем толщину масштабных линеек 7. Это расстояние может составлять величину от 8 до 15 мм и более при толщине линеек 7 около 6 мм. На боковых ребрах чертежной доски 1 установлены прямолинейные направляющие 11 Г-образного сечения для предотвращения боковых и вертикальных смещений кареток 8 подвижного звена 2 чертежного прибора. Торцы направляющих 11, в свою очередь, снабжены упорами 12 для ограничения хода кареток 8, а также для крепления и натяжения концов гибких элементов 3, 4 на углах чертежной доски 1.
На фиг.1 лист чертежной бумаги обозначен поз.13. На фиг.2 элементы крепления направляющих 11 к доске 1 обозначены поз.14, а антифрикционные подкладки под каретками 8 обозначены поз 15. В качестве конструкционных материалов для узлов и деталей чертежного прибора могут использоваться нержавеющие стали или легкие сплавы, а для гибких элементов - прочные полимерные материалы.
Чертежный прибор функционирует следующим образом.
После установки в указанном на фиг.1 положении на чертежной доске 1 направляющих 11 и подвижного звена 2 с их деталями обеспечивают размещение внутри трубки звена 2 гибких элементов 3, 4, а также фиксацию и натяжение их концов на углах чертежной доски 1 с помощью регулируемых элементов упоров 12. При этом гибкие элементы 3, 4 должны частично охватывать сверху и снизу ведущие ролики 9 на каретках 8 и поджиматься прижимными роликами 10 для уменьшения расстояния между гибкими элементами 3, 4 внутри трубки подвижного звена 2.
В результате выполнения указанных операций чертежный прибор готов к работе. Конструктор - чертежник, как правило, левой рукой перемещает угломерную головку 6 вместе с муфтой 5 и подвижным звеном 2 так, чтобы две взаимно перпендикулярные масштабные линейки 7 попали в нужную область на листе 13 чертежной бумаги. Затем правой рукой конструктор проводит необходимые линии карандашом на поле чертежа.
Выбор нужного угла наклона линеек 7 осуществляется поворотом лимба угломерной головки 6. Необходимое плоско-параллельное перемещение масштабных линеек 7 обеспечивается за счет продольного смещения муфты 5 относительно подвижного звена 2 и звена 2 относительно верхней и нижней кромок чертежной доски 1 в пределах рабочей зоны чертежной доски 1.
В предложенном чертежном приборе реализуется возможность проведения параллельных и перпендикулярных прямых линий заданной длины под любым углом в плоскости чертежной доски аналогично известным чертежным приборам пантографного типа, но без громоздкого шарнирного механизма, выполненного в виде традиционной системы параллелограммов. При этом предложенное техническое решение позволяет улучшить эргономичные и эксплуатационные характеристики прибора, снизить утомляемость и повысить эффективность работы конструктора при выполнении чертежных работ.
Предложенное техническое решение в значительной степени упрощает конструкцию чертежных приборов такого типа и снижает затраты на их изготовление. При этом следует ожидать значительного повышения качества выполнения чертежных работ по сравнению с часто применяемыми рейсшинами и другими приборами с подвижной линейкой, подобными тем, которые описаны в авт. св. СССР №1722892. Благодаря сравнительно невысокой стоимости и удобству эксплуатации предложенный чертежный прибор может найти применение при оснащении конструкторских бюро. Указанные особенности конструкции предложенного устройства также позволяют создать серию недорогих чертежных приборов для проведения занятий по черчению в профессиональных учебных заведениях и в средней школе.