Результат интеллектуальной деятельности: Способ формирования поверхности при помощи системы штоков

Область техники, к которой относится изобретение: автоматизированные системы построения макетов местности.

Ближайшим аналогом в области способа формирования поверхности является стоечная или коксовая постель. Коксовая постель используется в кораблестроении и необходима для формирования и сохранения кривизны конструкции в процессе сборки и сварки. В универсальной стоечной постели лекальная поверхность образуется стойками (обычно из профильного проката) различной высоты.

Основой для формирования поверхности является универсальная система штоков. Шток представляет собой стержень с подвижной головкой на конце. Так же подвижная головка имеет место для крепления ткани для каждого штока. Это предусмотрено для того, чтобы при разных перепадах высот ткань с достаточной точностью формировала заданный рельеф. Подвижная же головка необходима для предотвращения замятия ткани при формировании поверхности. Изначально Техническим заданием заявлено, что длина стержня должна быть 20-25 см, а диаметр штырей должен быть не менее 5 мм. Конструкция головки штока представлена на Фиг. 1.

Основанием для построения конструкции устройства формирования поверхности является полотно с размерами 1×1 м. Для установки штоков в полотне предусмотрены отверстия, диаметром равным диаметру штока. Между центрами отверстий для штоков задано расстояние, равное 25 мм. Этого расстояния достаточно, чтобы сформировать достаточно точную модель рельефа местности. Согласно Техническому заданию количество отверстий для штоков составляет 1600 шт. Для реализации основания в качестве материала используется фанера, толщиной 12 мм, ввиду цены и доступности. Полотно основания представлено на Фиг. 2.

Разрабатываемый способ формирования поверхности предусматривает закрепление штоков на заданной высоте. Для реализации способа закрепления штока на определенной высоте рассмотрены различные следующие варианты: закрепление при помощи магнита, поворотный замок и фрикционный стопор. В результате анализа выбран фрикционный стопор ввиду простоты реализации и удобства использования. Система фрикционного стопора предусматривает наличие полотна, аналогичного полотну основания по габаритным размерам и количеству отверстий для штоков. Материалом для полотна фрикционного стопора является ДВП, ввиду удобства эксплуатации и ценовой характеристики. После того, как полотна основания и фрикционного стопора совмещены, устанавливаются специальные четыре крепления посредством закрепления винтами или саморезами на полотна. Затем, на крепления устанавливается специальный рычаг. В рычаге и креплениях предусмотрено использование крепежного винта. В данном случае выбран винт М5 длиной 120 мм. Конструкция фрикционного стопора представлена на Фиг. 3.

В качестве ткани выбрана ткань «бифлекс матовый» белого цвета. Согласно заявленным характеристикам, ткань состоит из лайкры (на 18%) и нейлона (на 82%), и имеет возможность растягиваться на 300%. Белый цвет выбран по причине возможности использования в составе системы формирования поверхности проектора для более детального отображения рельефа местности.

Работа разработанной системы формирования поверхности заключается в следующем. В основание в совокупности с системой фрикционного стопора вставляются 1600 штоков. Сверху на штоки устанавливается и закрепляется на каждом штоке специальная ткань. Затем, при помощи рычага, два полотна зажимают штоки между собой и закрепляются специальным винтом. Специальный механизм с ЧПУ и линейным приводом поднимают каждый шток на заданную высоту, формируя тем самым необходимую поверхность. После использования винт на рычаге ослабевают и штоки под собственным весом, и натяжением ткани возвращаются в исходной положение.