CH94040A - Integrator. - Google Patents

Integrator.

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CH94040A
CH94040A CH94040DA CH94040A CH 94040 A CH94040 A CH 94040A CH 94040D A CH94040D A CH 94040DA CH 94040 A CH94040 A CH 94040A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
carriage
slide
style wheel
shaft
wheel
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Application number
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French (fr)
Inventor
Philippe Van Bogaert Jean
Original Assignee
Philippe Van Bogaert Jean
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Publication date
Application filed by Philippe Van Bogaert Jean filed Critical Philippe Van Bogaert Jean
Publication of CH94040A publication Critical patent/CH94040A/en

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D1/00Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application

Description

  

      lntégraphe.       L'objet de l'invention est un     intégraphe     du type comportant une roue style verticale  dont la projection -sur le plan est     toujours     inclinée sous un angle proportionnel à l'or  donnée de la courbe     primitive,    comprenant  un traçoir     que    l'on déplace sur la courbe pri  mitive et une roue style qui trace la courbe  intégrale sur les mêmes ordonnées, ce traçoir  et cette roue style étant portés chacun par  un coulisseau glissant sur une     tige-guide    fixée  à un chariot, ces chariots étant appelés res  pectivement chariot     différentiateur    et chariot  intégrant et étant montés sur une tige ser  vant de guide,

   au moyen de laquelle on donne  une translation parallèle à tout l'appareil.       Dant    cet     intégraphe,    la translation du chariot  portant le traçoir le long de l'arbre est trans  mise à un coulisseau relié à des organes com  mandant la direction de la roue style et  monté sur le chariot intégrateur; le mouve  ment de ce coulisseau est indépendant de la  translation du chariot intégrateur le long de  l'arbre.  



  Dans le dessin annexé qui représente, à  titre d'exemple, une     forme    de réalisation de  l'invention;         Fig.    1 et 2 sont respectivement une élé  vation et un plan de l'instrument complet;       Fig.    3 est une coupe suivant la ligne       A-B    de la     fig.    2 ;       Fig.    4 est une coupe suivant     C-D    de la       fig.        3-_y    .  



       Fig.    5 et 6 représentent des détails, et       Fig.    7 et 8 sont des schémas auxquels on  se reportera ci-après.  



  Dans le dessin, 1 désigne un arbre muni  à ses extrémités de disques     molletés    2, 3  d'un même diamètre, lesquels roulent sur le  papier étendu sur la table à dessin, et sont  fixés à     l'arbre    au moyen d'axes 4,     'a    vissés  dans les extrémités de     cét    arbre. Ces axes  portent des poids 6; 7 et sont ajustés de ma  mère à tourner dans des trous pratiqués dans  ces poids, des vis de blocage 6', 7' étant pré  vues pour bloquer les axes, lorsqu'on le dé  sire, pour empêcher la rotation de l'arbre et  des disques.  



  Sur le poids 6 est montée, sur un axe  incliné, une petite poulie à' gorges 8 et le  poids 7 porte une poulie à gorge 10 montée  d'une façon     semblable        (fig.    6). Les poids por-           tent    également une échelle 14 disposée paral  lèlement à l'arbre et s'étendant le long de  l'avant de l'instrument.  



  Un chariot intégrant 15 est monté sur  l'arbre 1 sur deux paires de galets inclinés  16, 17     (fig.    3), qui peuvent tourner dans des  supports 20, 21, dont l'un, 20, est réglable,  et ce chariot porte deux axes verticaux sur  lesquels sont montées deux poulies 23, 30 et  une     tige-guide    horizontale 25 sur laquelle est  monté un coulisseau 26. Le coulisseau 26 est  relié à pivot par un axe avec une pièce de  guidage 27 et dans laquelle peut glisser une  tige servant de guide 28, et cet axe porte  deux poulies 29 et 29'.  



  Une tige-guide 33 qui sert également  d'échelle est fixée sur le chariot 15 perpen  diculairement à la tige-guide 25, et un     cou-          lisseau    35 qui porte un vernier est pressé  contre la tige 33 par un ressort plat et peut  se déplacer le long de cette tige 33. Le cou  lisseau 35 peut être fixé au moyen d'une  vis 35'.  



  Un axe vertical 37 est monté de façon à  pouvoir tourner dans le coulisseau 35, et sur  cet axe sont montés une monture qui porte  la tige-guide 28 et un support 38 qui porte  une roue style 39, l'axe de la roue style étant  maintenu en position par deux ressorts 40.  La roue style est encrée par un rouleau in  cliné en caoutchouc 42 et un poids 43 ap  plique la roue style contre le papier.    Afin de compenser la réaction latérale  sur la roue style, lorsque l'angle de direction  de la roue style devient grand, des moyens  sont prévus, grâce auxquels la roue style peut  être mise en rotation par un mécanisme in  dépendant     (fig.    4), tels par exemple qu'un  mouvement d'horlogerie réversible 39' monté  à la place du poids 43 et un arbre flexible  39" relié à l'axe de la roue style.  



  Un chariot     différentiateur    45 qui est mo  bile le long de l'arbre 1 porte une échelle  47 gui sert de tige-guide pour un coulisseau  47' muni d'une pointe ou d'un crayon 47",  la disposition étant telle que la pointe du    crayon ou de la pointe elle-même et la roue  style sont équidistantes de l'arbre 1.  



  Le chariot intégrant     15    et le chariot     diffé-          rentiateur    45 sont munis de verniers 48, 49  pour permettre de faire des lectures précises  sur l'échelle 14.    Un cordonnet continu ou un     fil    métallique  fin 11 est enroulé sur des poulies ainsi que  cela est représenté dans le diagramme de la       fig.    7; il passe successivement sur les poulies  10, 29, 23, 8, 29', 30 et retourne à 10.

   Ce  fil     passe    entre des mâchoires de serrage 46',  46" prévues sur le chariot     différentiateur    45  et il peut être pincé par l'une ou l'autre des  mâchoires; les poulies 10 et 8 peuvent être  bloquées respectivement par des vis 10', 8'  montées sur les poids.  



  Le dispositif de serrage prévu sur le cha  riot     différentiateur    45     (fig.    5) consiste en un  support 46 muni de deux pinces ou plaques  46', 46" et de vis de blocage. Le support 46  est établi de telle manière qu'il permet au       coulisseau    de passer en-dessous des parties  surplombantes du chariot intégrant 15, ce qui  réduit l'espace vide au minimum. Dans le  même but, on peut faire tourner le support  autour de la vis de blocage 46x et le fixer  de manière qu'il fasse saillie dans la direc  tion opposée pour permettre au chariot     diffé-          rentiateur    45 d'être placé sur l'autre côté du  chariot.  



  On cale au moyen d'une vis d'arrêt la  poulie du contrepoids opposé au chariot     diffé-          rentiateur    par rapport au chariot intégrant.  Il y a donc là un point fixé du fil     11.        Celui-          ci    est, d'autre part, serré dans une des mâ  choires du chariot 45. Dans son déplacement  le long de l'axe, ce chariot va modifier la  distance sur laquelle se répartissent les deux  brins du fil en allongeant et raccourcissant  celle-ci de quantités égales. Comme le fil est  guidé sur les poulies susmentionnées, ce jeu  et ce raccourcissement ne pourront se pro  duire que par le déplacement du coulisseau  26 comme le montre la     fig.    7.

   On voit que  le déplacement de ce dernier sera de la moitié      de celui du chariot     différentiateur    et ne dé  pendra que de celui-ci.  



  Il s'agit encore de démontrer que la tan  gente<I>G</I>     K    (voir figure explicative du mode  d'opération) à la courbe intégrale est propor  tionnelle à y.  



  Fixons le coulisseau 35 à la base d'inté  gration     c/2.    Si on déplace     l'intégraphe    de     #1,    x,  la roulette, étant dirigée suivant la tige de  guidage 28, va décrire la droite G     K    sur     une     distance Q     x.     



  Le triangle formé par<I>G</I>     K    et ses coor  données relatives     Q        x    et     Q    z est semblable  au triangle rectangle formé sur le chariot par  la base d'intégration     c/2,    le déplacement     y/2          @1         coulisseau    26 et la direction de la tige  28 et l'on a ,
EMI0003.0017  
   ou à la limite  
EMI0003.0018     
    Un support 50 présentant un guide pour       (in    porte-crayon est prévu pour le cas d'une  intégration avec distance polaire     c/2    variable  tel qu'il s'en présente dans l'intégration de  <I>f</I>     (x)

     <I>y</I>     (a,)    ou de
EMI0003.0023  
    La méthode pour se servir de     l'instrument     sera facilement comprise par le schéma re  présenté par la     fig.    8 et la description     ci-          après.     



  Pour dessiner les ordonnées, le chariot       différentiateur    45 est fixé relativement à l'ar  bre 1 en serrant les quatre vis 46', 46", 8',  10' la pointe du crayon étant alors sur le  point 0 et le chariot étant alors roulé par  dessus le papier à dessin de.manière que le  crayon dessine l'abscisse O X, alors le cha  riot     différentiateur    45 est libéré, de manière  à pouvoir être librement déplacé le .long de  l'arbre 1, la pointe du crayon est amenée sur  le point 0 et, pendant que le chariot est main  tenu stationnaire par les vis 6', 7' ledit     cou-          lisseau    est déplacé le long de l'arbre, de ma  nière que le crayon dessine l'ordonnée 0 Y.  



  La courbe à intégrer est esquissée comme  suit: L'abscisse donnée ayant été     marquée     sur l'axe     OX,    le crayon est amené successi-         vement    en coïncidence avec chacune des mar  ques et alors déplacé le long de l'arbre, pour  une- distance correspondante à la valeur de  l'ordonnée. L'arbre est évidemment maintenu  stationnaire pendant chacune de ces opéra  tions. La valeur des ordonnées peut être lue  sur l'échelle 14.  



  La courbe     H-D    est ainsi esquissée.  Pour dessiner la courbe intégrale de la  courbe     H-D,    l'arbre est. maintenu parallèle  à l'axe O Y; la pointe du coulisseau est  amenée en coïncidence avec 0 et alors le  chariot est placé à un endroit convenable sur  l'arbre de manière     que    le dessin de la courbe  intégrale n'entre pas dans la courbe     H-D.     Alors une des parties du fil ou du fil de fer  11 est serrée. Lorsque la partie de gauche  est serrée, la courbe intégrale sera descen  dante, tandis que, si celle de droite est serrée,  la courbe intégrale sera ascendante. Si le fil  de gauche est serré, la roue 8 est bloquée  par la vis 8' et vice-versa.

   Le point auquel  le fil est fixé donne l'angle de la ligne de  référence     C-A    de la courbe intégrale avec  l'axe des ordonnées. En     effet,    désignons par  <I>y -- y</I>     (x)    l'équation générale du repère     OX     et par<I>y = f</I>     (x)    l'équation de<I>D.</I>  



  En     pingant    le fil 11 à deux endroits dis  tants d'une longueur     K,    on ajoute ou on re  tranche de ces deux fonctions une quantité  constante     K    et leur équation devient       y=y(x) X        y=f(x) K     et les intégrales indéfinies résultant du pre  mier serrage sont  
EMI0003.0049     
    tandis     que    l'intégrale définie est  
EMI0003.0051     
    Considérons maintenant le second serrage.

    Les intégrales indéfinies deviennent:  
EMI0003.0052     
    tandis que l'intégrale définie est  
EMI0003.0053     
  
    zi <SEP> - <SEP> zo <SEP> = <SEP> @@xo <SEP> <I>If <SEP> (x) <SEP> - <SEP> J <SEP> (x)] <SEP> d <SEP> x <SEP> + <SEP> Ci <SEP> - <SEP> C.</I>         On voit donc que les coefficients angu  laires des courbes intégrales résultant du  second serrage sont augmentés d'une quan  tité constante     Ii,    mais que la valeur de l'in  tégrale définie entre deux limites n'est pas  changée. Cet angle peut être choisi à volonté  et est seulement réglé par l'espace disponible  sur le papier à dessin.  



  Ensuite vient l'intégration de la ligne de  référence     OX;    la     pointe    est amenée en 0 et  alors déplacée le long de l'axe 0X et la  roue à tracer dessine en même temps la ligne  de référence     C-A    de la courbe intégrale.  



  Le chariot est alors amené en arrière  vers l'axe des ordonnées<I>0 Y,</I> la pointe par  tant cette fois pour suivre la courbe     H-D     et la roue style ayant été amenée à coïn  cider avec le point de départ C de la ligne  de référence     C-A    ou à     n'importe    quelle  distance de celui-ci sur l'axe<I>0 Y</I> conformé  ment à la constante d'intégration. La pointe  est alors déplacée le long de la courbe     H--D     faisant mouvoir le coulisseau de l'arbre, mais  ce     dernier    étant déplacé parallèlement à lui  même. Pendant ce temps, le coulisseau 26  et le guide     27    commandent la direction de  la roue style et la forcent à dessiner la  courbe intégrale I.

   Les valeurs des ordonnées  de la courbe intégrale, en référence à sa  ligne de référence     C-A    peuvent être lues à  chaque instant sur l'échelle 14. La longueur  de la base d'intégration peut être variée en  déplaçant le coulisseau 35 le long du, bord  34 et     petit    être lue sur l'échelle 33.  



  Pour dessiner la courbe différentielle de  la courbe     C-l,    en guidant la roue à tracer  successivement sur la ligne     C-Z    et sur la  ligne de référence     C-A,    la pointe de crayon  du chariot     différentiateur    45 dessine succes  sivement la courbe différentielle de chacune.  Dans cette opération une des roues 10 ou 8  est bloquée et le fil correspondant est serré,  comme pour le cas de l'intégration, suivant       que    les courbes sont ascendantes et descen  dantes. La roue qui est libre     dans    ce cas  entraîne le chariot     différentiateur    45 dans la  direction opposée à l'action du     fil    serré.

      On voit que l'instrument décrit comprend  trois parties fondamentales  1  Un arbre à chacune des extrémités  duquel est fixée une roue porteuse et qui sert  de     tige-guide    et donne un mouvement de  translation parallèle à tout l'appareil,       2     Un chariot     différentiateur    monté sur  cet arbre et portant une pointe ou un crayon, et  3  Un chariot qui est mis en mouvement  le long de l'arbre par la composante suivant  les ordonnées de la réaction latérale que subit  la roue.  



  Avec cet instrument, on peut tracer soit  la courbe intégrale, soit la courbe différen  tielle     d'une    courbe donnée sur les mêmes  ordonnées. L'instrument est applicable à l'in  tégration, en général à la recherche des dé  rivations de la courbe des moments, des       efforts    de flexion et de cisaillement dans les  poutres, des fléchissements angulaires et  linéaires dans les poutres à section variable  et dans les arches, et à d'autres buts sem  blables.  



       L'intégraphe    décrit présente les avantages  suivants  1  La différence entre les ordonnées maxi  mum et minimum de la courbe primitive  n'est limitée que par la longueur de l'arbre  et du cordon qu'on     petit    allonger tant qu'on  veut sans augmenter l'encombrement de l'ap  pareil dans le sens de la largeur.

   La lon  gueur de la tige de guidage 25 ne doit pas  être augmentée proportionnellement à l'arbre,  car on peut     toujours    ajouter une constante                K   <I>à f</I>     (x)    et<I>à</I>     J        (x)    sans     modifier    la va  leur de son intégrale définie ainsi que cela  a été dit plus haut.  



  L'étendue des variations de longueur  de la base d'intégration est plus que double  de celle d'un quelconque des     iritégraphes    de  la même grandeur.  



  3  Le     passage    des longueurs     c%2    positives  de la base d'intégration aux longueurs     cj2          négatives    est simplifié. Il suffit en     effet    de       serrer    soit la pince 46', soit la pince 46"  pour que les courbes intégrales soient dirigées  en sens contraires.      4  Le chariot     petit    être facilement substi  tué     ait    coulisseau ou vice-versa, ce qui per  met     d'effectuer    tout nombre désiré d'intégra  tions successives, sans soulever tout l'appareil  du papier.

   En     effet    l'effort, dirigé dans le  sens de l'arbre, pour mouvoir le chariot in  tégrant est constant, tandis que la compo  sante motrice dirigée dans le même sens, de  la réaction latérale de la. roue style est  
EMI0005.0005     
    réaction latérale limitée par le glissement  latéral. (a) décroît donc rapidement quant
EMI0005.0006  
    augmente. Il faut donc suppléer à (a) en  entraînant la roue style, par exemple au  moyen d'un axe flexible mû par un     Motive-          ment    d'horlogerie. On aura aussi une réac  tion à la jante, normale à l'axe (j) dont la  composante suivant les ordonnées vaudra  
EMI0005.0009  
   qui compensera donc la di  minution de     l'influence    de la réaction latérale.



      Integraph. The object of the invention is an integrograph of the type comprising a vertical style wheel the projection of which -on the plane is always inclined at an angle proportional to the given gold of the primitive curve, comprising a tracer which is moved on the primary curve and a style wheel which traces the integral curve on the same ordinates, this tracer and this style wheel each being carried by a slide sliding on a guide rod fixed to a carriage, these carriages being called respectively differentiating carriage and carriage integrating and being mounted on a rod acting as a guide,

   by means of which we give a parallel translation to the whole apparatus. Due to this integrator, the translation of the carriage carrying the marker along the shaft is transmitted to a slide connected to members controlling the direction of the style wheel and mounted on the integrator carriage; the movement of this slide is independent of the translation of the integrator carriage along the shaft.



  In the accompanying drawing which shows, by way of example, an embodiment of the invention; Fig. 1 and 2 are respectively an elevation and a plan of the complete instrument; Fig. 3 is a section taken along line A-B of FIG. 2; Fig. 4 is a section along C-D of FIG. 3-_y.



       Fig. 5 and 6 show details, and FIG. 7 and 8 are diagrams to which reference will be made below.



  In the drawing, 1 designates a shaft provided at its ends with knurled discs 2, 3 of the same diameter, which roll on the paper laid out on the drawing table, and are fixed to the shaft by means of pins 4, 'screwed into the ends of this shaft. These axes carry weights 6; 7 and are adjusted from my mother to turn in holes made in these weights, locking screws 6 ', 7' being provided to lock the axes, when desired, to prevent rotation of the shaft and some discs.



  On the weight 6 is mounted, on an inclined axis, a small grooved pulley 8 and the weight 7 carries a grooved pulley 10 mounted in a similar manner (Fig. 6). The weights also carry a scale 14 disposed parallel to the shaft and extending along the front of the instrument.



  An integrating carriage 15 is mounted on the shaft 1 on two pairs of inclined rollers 16, 17 (fig. 3), which can rotate in supports 20, 21, one of which, 20, is adjustable, and this carriage carries two vertical axes on which are mounted two pulleys 23, 30 and a horizontal guide rod 25 on which is mounted a slide 26. The slide 26 is pivotally connected by a pin with a guide piece 27 and in which a rod can slide serving as a guide 28, and this axis carries two pulleys 29 and 29 '.



  A guide rod 33 which also serves as a scale is fixed on the carriage 15 perpendicular to the guide rod 25, and a slider 35 which carries a vernier is pressed against the rod 33 by a flat spring and can move. along this rod 33. The slider neck 35 can be fixed by means of a screw 35 '.



  A vertical axis 37 is mounted so as to be able to rotate in the slide 35, and on this axis are mounted a frame which carries the guide rod 28 and a support 38 which carries a style wheel 39, the axis of the style wheel being held in position by two springs 40. The styling wheel is inked by a rubber inclined roller 42 and a weight 43 rests the styling wheel against the paper. In order to compensate for the lateral reaction on the style wheel, when the steering angle of the style wheel becomes large, means are provided, thanks to which the style wheel can be rotated by an independent mechanism (fig. 4), such for example as a reversible clockwork movement 39 'mounted in place of the weight 43 and a flexible shaft 39 "connected to the axis of the style wheel.



  A differentiator carriage 45 which is movable along the shaft 1 carries a ladder 47 which serves as a guide rod for a slide 47 'provided with a point or a pencil 47 ", the arrangement being such that the point of the pencil or point itself and the style wheel are equidistant from shaft 1.



  The integrating carriage 15 and the differentiating carriage 45 are provided with verniers 48, 49 to enable precise readings on the scale 14. A continuous cord or a fine metal wire 11 is wound on pulleys as shown. in the diagram of fig. 7; it passes successively over pulleys 10, 29, 23, 8, 29 ', 30 and returns to 10.

   This wire passes between clamping jaws 46 ', 46 "provided on the differentiating carriage 45 and it can be clamped by one or the other of the jaws; the pulleys 10 and 8 can be respectively blocked by screws 10', 8 'mounted on the weights.



  The clamping device provided on the differentiator chain 45 (fig. 5) consists of a support 46 provided with two clamps or plates 46 ', 46 "and locking screws. The support 46 is established in such a way that it allows to the slide to pass under the overhanging parts of the carriage integrating 15, which reduces the empty space to the minimum. For the same purpose, the support can be rotated around the locking screw 46x and fixed in such a way that it protrudes in the opposite direction to allow the differentiator carriage 45 to be placed on the other side of the carriage.



  The pulley of the counterweight opposite the differentiating carriage with respect to the integrating carriage is wedged by means of a stop screw. There is therefore a fixed point of the wire 11. This is, on the other hand, clamped in one of the jaws of the carriage 45. In its movement along the axis, this carriage will modify the distance over which The two strands of the thread are distributed by lengthening and shortening it by equal amounts. As the wire is guided on the aforementioned pulleys, this play and this shortening can only be produced by the displacement of the slider 26 as shown in FIG. 7.

   It can be seen that the displacement of the latter will be half that of the differentiating carriage and will depend only on the latter.



  It is still a question of demonstrating that the tangent <I> G </I> K (see explanatory figure of the operating mode) to the integral curve is proportional to y.



  Let's fix the slide 35 to the c / 2 integration base. If we move the integrator of # 1, x, the wheel, being directed along the guide rod 28, will describe the line G K over a distance Q x.



  The triangle formed by <I> G </I> K and its relative coordinates Q x and Q z is similar to the right triangle formed on the carriage by the base of integration c / 2, the displacement y / 2 @ 1 slide 26 and the direction of the rod 28 and we have,
EMI0003.0017
   or at the limit
EMI0003.0018
    A support 50 presenting a guide for (a pencil holder is provided for the case of an integration with a variable polar distance c / 2 such as occurs in the integration of <I> f </I> ( x)

     <I> y </I> (a,) or
EMI0003.0023
    The method of using the instrument will be easily understood by the diagram shown in fig. 8 and the description below.



  To draw the ordinates, the differentiating carriage 45 is fixed relative to the shaft 1 by tightening the four screws 46 ', 46 ", 8', 10 'the point of the pencil then being at point 0 and the carriage then being rolled. over the drawing paper so that the pencil draws the abscissa OX, then the differentiating chain 45 is released, so as to be able to be freely moved along the shaft 1, the point of the pencil is brought on point 0 and, while the carriage is held stationary by screws 6 ', 7', said slider is moved along the shaft, so that the pencil draws the ordinate 0 Y.



  The curve to be integrated is sketched as follows: The given abscissa having been marked on the OX axis, the pencil is successively brought into coincidence with each of the marks and then moved along the tree, for a distance corresponding to the value of the ordinate. The shaft is obviously kept stationary during each of these operations. The value of the ordinates can be read on scale 14.



  The H-D curve is thus sketched. To draw the integral curve of the H-D curve, the tree is. kept parallel to the O Y axis; the tip of the slide is brought into coincidence with 0 and then the carriage is placed in a suitable place on the shaft so that the design of the integral curve does not enter into the H-D curve. Then one of the parts of the wire or the wire 11 is clamped. When the left part is tight, the integral curve will be descending, while, if the right one is tight, the integral curve will be ascending. If the left thread is tight, wheel 8 is blocked by screw 8 'and vice versa.

   The point at which the wire is attached gives the angle of the C-A reference line of the integral curve with the y-axis. Indeed, let us denote by <I> y - y </I> (x) the general equation of the reference frame OX and by <I> y = f </I> (x) the equation of <I> D. </I>



  By pinging the wire 11 at two places distant by a length K, we add or re-slice from these two functions a constant quantity K and their equation becomes y = y (x) X y = f (x) K and the undefined integrals resulting from the first tightening are
EMI0003.0049
    while the definite integral is
EMI0003.0051
    Now consider the second tightening.

    The indefinite integrals become:
EMI0003.0052
    while the definite integral is
EMI0003.0053
  
    zi <SEP> - <SEP> zo <SEP> = <SEP> @@ xo <SEP> <I> If <SEP> (x) <SEP> - <SEP> J <SEP> (x)] <SEP> d <SEP> x <SEP> + <SEP> Ci <SEP> - <SEP> C. </I> It can therefore be seen that the angular coefficients of the integral curves resulting from the second tightening are increased by a constant quantity Ii , but that the value of the integral defined between two limits is not changed. This angle can be chosen at will and is only regulated by the space available on the drawing paper.



  Then comes the integration of the OX reference line; the point is brought to 0 and then moved along the axis 0X and the wheel to be traced draws at the same time the reference line C-A of the integral curve.



  The carriage is then brought back towards the y-axis <I> 0 Y, </I> the point by so much this time to follow the curve HD and the style wheel having been brought to coincide with the starting point C from the reference line CA or any distance from it on the <I> 0 Y </I> axis according to the integration constant. The point is then moved along the curve H - D causing the slide of the shaft to move, but the latter being moved parallel to itself. During this time, the slider 26 and the guide 27 control the direction of the style wheel and force it to draw the integral curve I.

   The values of the ordinates of the integral curve, with reference to its reference line CA can be read at any moment on the scale 14. The length of the integration base can be varied by moving the slider 35 along the edge. 34 and small to be read on the 33 scale.



  To draw the differential curve of the curve C-1, by guiding the wheel to be drawn successively on the line C-Z and on the reference line C-A, the pencil point of the differentiator carriage 45 successively draws the differential curve of each. In this operation one of the wheels 10 or 8 is blocked and the corresponding thread is tightened, as in the case of integration, depending on whether the curves are ascending and descending. The wheel which is free in this case drives the differentiator carriage 45 in the direction opposite to the action of the clamped wire.

      It can be seen that the instrument described comprises three fundamental parts 1 A shaft at each end of which is fixed a load wheel and which serves as a guide rod and gives a translational movement parallel to the entire device, 2 A differentiating carriage mounted on this shaft and carrying a point or a pencil, and 3 A carriage which is set in motion along the shaft by the component following the ordinates of the lateral reaction that the wheel undergoes.



  With this instrument, we can plot either the integral curve or the differential curve of a given curve on the same ordinates. The instrument is applicable to integration, in general to the search for deviations of the moment curve, bending and shear forces in beams, angular and linear deflections in beams with variable section and in arches, and for other similar purposes.



       The described integrator has the following advantages 1 The difference between the maximum and minimum ordinates of the pitch curve is limited only by the length of the shaft and of the bead which can be lengthened as long as one wishes without increasing the length. dimension of the device in the width direction.

   The length of the guide rod 25 should not be increased in proportion to the shaft, because one can always add a constant K <I> to f </I> (x) and <I> to </I> J (x) without modifying the value of its definite integral as was said above.



  The range of variations in the length of the integration base is more than double that of any iritergraph of the same magnitude.



  3 The passage from the positive lengths c% 2 of the integration base to the negative lengths cj2 is simplified. In fact, it suffices to tighten either the clamp 46 'or the clamp 46 "so that the full curves are directed in opposite directions. 4 The carriage can easily be substituted for a slide or vice versa, which makes it possible to perform any desired number of successive integrations, without lifting the entire apparatus off the paper.

   Indeed the force, directed in the direction of the shaft, to move the integrating carriage is constant, while the driving component directed in the same direction, of the lateral reaction of the. wheel style is
EMI0005.0005
    lateral reaction limited by lateral sliding. (a) therefore decreases rapidly as
EMI0005.0006
    increases. It is therefore necessary to make up for (a) by driving the style wheel, for example by means of a flexible shaft driven by a clockwork drive. We will also have a reaction to the rim, normal to the axis (j) whose component along the ordinates will be equal to
EMI0005.0009
   which will therefore compensate for the decrease in the influence of the lateral reaction.

 

Claims (1)

REVENDICATIOX Intégraphe du type comportant une roue style verticale dont la projection sur le plan est toujours inclinée sous un angle propor tionnel à l'ordonnée de la courbe primitive, comprenant un traçoir que l'on déplace sur la courbe primitive et une roue style qui trace la courbe intégrale sur les mêmes or données, le traçoir et cette roue style étant portés chacun par un coulisseau glissant sur une tige-guide fixée à un chariot, ces chariots étant appelés respectivement chariot différen- tiateur et chariot intégrant et étant montés sur une tige servant de guide, CLAIMS Integral of the type comprising a vertical style wheel whose projection on the plane is always inclined at an angle proportional to the ordinate of the primitive curve, comprising a tracer which is moved on the primitive curve and a style wheel which traces the integral curve on the same data, the tracer and this style wheel each being carried by a slide sliding on a guide rod fixed to a carriage, these carriages being called respectively differentiator and integrating carriage and being mounted on a rod serving as a guide, au moyen de laquelle on donne une translation parallèle à tout l'appareil, caractérisé -en ce que la translation du chariot portant le traçoir le long de l'arbre est transmise à un coulisseau relié à des organes commandant la direction de la roue style et monté sur le chariot in tégrateur et en ce que le mouvement de ce coulisseau est indépendant de la translation du chariot intégrateur le long de l'arbre. by means of which a parallel translation is given to the whole apparatus, characterized -in that the translation of the carriage carrying the marker along the shaft is transmitted to a slide connected to organs controlling the direction of the style wheel and mounted on the integrator carriage and in that the movement of this slide is independent of the translation of the integrator carriage along the shaft. SOUS-REVENDICATIONS 1 Intégraphe selon la revendication, carac térisé en ce que le traçoir est monté rigide ment sur le coulisseau du chariot différen- tiateur et que la roue style est portée à pivot par le chariot intégrant, ces deux chariots pouvant se déplacer sur l'axe in dépendamment et parallèlement aux ordon nées, cet axe étant déplacé lui-même per pendiculairement aux ordonnées, ainsi que par des moyens commandés par ce cou- lisseau pour diriger la roue style. SUB-CLAIMS 1 An integrator according to claim, charac terized in that the tracer is mounted rigidly on the slide of the differentiator carriage and that the style wheel is pivotally carried by the integrating carriage, these two trolleys being able to move on the slide. 'axis independently and parallel to the ordinates, this axis itself being moved perpendicularly to the ordinates, as well as by means controlled by this slider to direct the style wheel. 2 Intégraphe selon la revendication, carac térisé par des. moyens pour faire tourner la roue style au moyen d'une commande mécanique indépendante. 3 Intégraphe selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ces moyens comportent titi mouvement d'horlogerie réversible monté sur le cou- lisseau portant la roue style, et relié à l'axe de cette dernière par tin arbre flexible. 2 An integrator according to claim, charac terized by. means for turning the style wheel by means of an independent mechanical control. 3 An integrator according to claim and sub-claim 2, characterized in that these means comprise a reversible clock movement mounted on the slider carrying the style wheel, and connected to the axis of the latter by a flexible shaft. 4 Intégraphe selon la revendication, carac térisé en ce que le chariot intégrant com porte des supports formés par des galets, ceci afin d'éliminer les résistances passives dues au frottement des surfaces de guidage. 4 integrator according to claim, charac terized in that the integrating carriage comprises supports formed by rollers, in order to eliminate the passive resistances due to the friction of the guide surfaces.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2550692A (en) * 1948-09-09 1951-05-01 Frank B Harkness Device for graphically representing flood conditions
US2928178A (en) * 1953-05-29 1960-03-15 Seismograph Service Corp Mechanical plotting and measuring apparatus
US2928177A (en) * 1953-05-29 1960-03-15 Seismograph Service Corp Mechanical indicating and plotting device

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