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Einrichtung zur Berechnung der Werte einer Funktion einer Bewegung aus den Geschwindigkeits- und Beschleunigungskomponenten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Werte einer Funktion einer Bewegung aus den Geschwindigkeits- und Beschleunigungskomponenten zu berechnen.
Durch die deutsche Patentschrift Nr. 513577 ist ein Gerät bekannt geworden, bei dem durch die Einstellung zweier aufeinander abrollender Körper, die in einer in der genannten Patentschrift näher beschriebenen Weise angeordnet sind, eine ungleichförmige Bewegung bestimmt ist, deren Geschwindigkeit und Beschleunigung sich aus der Einstellung der beiden ReibköIper ergeben. Man kann dieses Reibradgetriebe dazu verwenden, eine vorgegebene Bewegung nach Geschwindigkeit und Beschleunigung zu analysieren, indem das Getriebe so eingestellt wird, dass die Abtriebswelle die vorgegebene Bewegung oder eine ihr äquivalente Bewegung ausführt.
Erfindungsgemäss wird die oben genannte Aufgabe unter Verwendung eines Reibradgetriebes
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in Kombination mit einem Rechengerät, welches durch die der Geschwindigkeit und der Beschleunigung verhältnisgleichen Verstellwege des Reibkörpers gesteuert wird und dadurch die Funktionswerte liefert.
Das Reibradgetriebe hat daher die Aufgabe, die Geschwindigkeits-und Beschleunigungswerte der Bewegung zu ermitteln und dem Rechengerät zuzuführen.
Eine der wichtigsten Funktionen der Bewegung ist der Weg s, der in der Zeit t während der Bewegung zurückgelegt wird. Er berechnet sich aus der Geschwindigkeit v und der Beschleunigung b nach der Formel
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Die Funktion s (v, b, t) wird auch als Vorhalt bezeichnet, wenn es sich hier um den Weg handelt, den ein Ziel während der von der Zielauffassung bis zum Eintreffen eines Geschosses am Ziel verstreichende Zeit zurücklegt.
Um s automatisch zu ermitteln, kann man beispielsweise eine mechanische Multiplikations-
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Zweck können Multiplikationseinrichtungen beliebiger Art verwandt werden, die unmittelbar das Produkt einer Messgrösse mit der Zeit bilden. Derartige Multiplikationseinrichtungen sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Sie sind meist auf geometrischer Grundlage aufgebaut. Sie benutzen z. B. die Ähnlichkeitssätze von Dreiecken oder an drehbaren Hebeln veränderlicher Länge angeordnete Reibräder, sogenannte Integrierrollen u. dgl. Auf ganz ähnliche Weise ist es möglich,
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Geschwindigkeit abzulesen sind.
Ein zweckmässiges Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt, die den Aufbau in seinen Grundzügen erkennen lassen.
In der Fig. l bedeutet 15 eine zweckmässig durch einen Motor mit gleichbleibender Geschwindig-
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zusammenarbeitendes Reibrad, das in dem Rahmen 6 gelagert ist. An die Achse 17 des Reibrades 14, auf der sich das Reibrad 14 mit dem Rahmen 6 axial frei verschieben kann, ist über eine biegsame Welle 18 die zu erzeugende oder zu zerlegende Bewegung angeschlossen. Die Achse 17 ist auf einem Führungsgestänge 16, das in feststehenden Hülsen verschiebbar ist, gelagert. Dieses Führungsgestänge 16 ermöglicht eine Verschiebung der Reibradachse 17 parallel zu sich selbst. Der Betrag der parallelen Verschiebung der Reibradachse 17 entspricht im Sinne der deutschen Patentschrift Nr. 513577 dem
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Achse 17 dem Wert der Geschwindigkeit = v entspricht. Der Rahmen 6 ist an dem Winkelhebel 2 angelenkt.
Der Drehpunkt G des Hebels 2 liegt auf einem Schlitten 3, der längs einer feststehenden Führungsbahn 4 gleiten kann. Ein an dem Schieber 3 angebrachter Zeiger spielt über einer feststehenden Skala 5, deren Nullpunkt um die Länge des kurzen Schenkels des Kniehebels 2 gegenüber der durch den Mittelpunkt der Reibscheibe 15 gelegten Nullrichtung versetzt ist. Die axiale Entfernung des Reibrades 14 von der Reibscheibemnitte, also die Geschwindigkeitskomponente v wird durch den skalaren Wert angegeben. Neben dem verschiebbaren Schlitten 3 ist auf der festen Führungsbahn noch eine'Stangenführung 7 verschiebbar angeordnet.
In starrer Verbindung mit der Stangen- führung 7 steht eine in 2" geeichte Skala 8, auf dervonHand oder mit andern mechanischenEinrichtungen bekannter Art ein auf der Stangenführung 7 gleitender Schieber 11 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Der Schieber 11 ist mit dem einen Arm 1 des Winkelhebels 2 gelenkig verbunden und wird durch nicht näher dargestellte Mittel in der eingestellten Lage auf der Führungsstange 7 festgehalten. Solange der Drehpunkt G des Winkelhebels 2 feststeht, bewirkt jede Schwenkung des Winkelhebels 2-sei sie hervorgerufen durch eine am Arm 1 angreifende äussere Verstellkraft oder durch Auf-und Abwärtsbewegung des Rahmens 6 bzw. durch Veränderung der Beschleunigungskomponente b-eine Verschiebung der Führungsstange 7 längs der Führungsschiene 4.
Diese Verschiebung kann durch einen mit der Führungsstange 7 verbundenen Zeiger D auf der Skala 5 abgelesen werden.
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angegeben, so dass
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ist.
Um eine Multiplikation dieses Formelwertes mit dem Zeitintervall t vornehmen zu können, wird eine weitere Multiplikationseinrichtung vorgesehen. Diese besteht aus einem bei 0 gelagerten Arm 10, einem darauf gleitenden Schieber 9, der bei E gelenkig mit der Führungsstange 7 verbunden ist, ferner aus einem weiteren Schieber 12, auf dem bei Fein Winkelhebel13 schwenkbar gelagert ist. Der Winkelhebel 13 ist so angeordnet, dass seine Schenkel stets rechtwinklig zu den Skalen 5 und 7 bleiben, was dadurch gewährleistet wird, dass der auf der Führungsstange 7 jeweils eingetellte Schieber 11 nur Ver-
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arm 10, den der Führungsstange 7 parallelen Schenkel des Winkelhebels 13 und die Bezugsgerade durch die Drehpunkte 0 und G anderseits.
Fig. 2 zeigt die Ausführungsform eines Gerätes, welches mit Hilfe nur einer Multiplikationseinrichtung bereits die Ablesung des Produktes
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nigungskomponente b dar, sondern den Wert b. t. Dieser Wert kann nun ebenfalls durch eine Additionsund Multiplikationseinrichtung in den Wert
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umgewandelt werden. Zu diesem Zwecke ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die gleiche Anordnung wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, wobei natürlich die zweite Multiplikationseinrichtung (10, 12, 13) weggelassen ist. Es entspricht hier die Strecke AG dem Wert v t, da ja die Scheibe 15 nicht mit kon-
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Andere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich z. B. durch andersartige mechanische Recheneinrichtungen, z.
B. solche, die mittels sogenannter Integrationsrollen oder in anderer bekannter Weise ausgeführt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Berechnung der Werte einer Funktion einer Bewegung aus den Geschwindigkeits-und Beschleunigungskomponenten, gekennzeichnet durch die Kombination eines Reibradgetriebes nach der deutschen Patentschrift Nr. 513577, bei welchem ein parallel zu sich und längs seiner Achse verschiebbares Reibrad auf einem Reibkörper, insbesondere auf einer Reibscheibe abrollt, mit einem Rechengerät, welches durch die der Geschwindigkeit und der Beschleunigung verhältnisgleichen Verstellwege des Reibkörpers gesteuert wird und dadurch die Werte der Funktion liefert.