Пантограф

Пантограф, прибор, служащий для перерисовки планов и чертежей в том же или в ином измененном масштабе; изобретен в 1G03 г. Шейнером, впоследствии значительно усовершенствован.

Он состоит (фигура 1) из четырех, имеющих в сечении прямоугольник, металлич. штанг, соединенных в своих концах шарнирами; штанги образуют параллелограм. Скрепленные вершины позволяют штангам парал-лелограма изменять взаимное положение, то есть размеры диагоналей нараллелограма, оставаясь в то же время неизменными по своей длине при данной установке пантографа. II. устроен т. о., что линейки ДЕ и БГ

представляют постоянные стороны параллс-лограма, а две другие — А Б и ВГ — переменные, для чего скрепление этих штанг в точках Д и Е устроено таким образом, что позволяет сближать и удалять штанги ДЕ и БГ и устанавливать их в любом положении, параллельном между собой.

В точках Б, О н В устроены обоймы с отверстиями, в которые вставлены обводная игла (точка—Б), карандаш (точка—В) и неподвижная вертикальная ось—О вращения прибора. Обоймы в точках Б к В неподвижны, обойма же в точке О переставляется ^*

* Перевел η обработал И. Фрязииовский.

вдоль рычага ДЕ. Линейки ДЕ, А Б и ВГ имеют миллиметровые деления, что позволяет во время работы II. соблюсти основное требование правильности его работы, состоящее в том, что точки Б, О и В должны лежать на одной прямой линии. Для удобства работы пантографа в точке Б и В имеются на подставках колесики, которые предохраняют бумагу при обводе контура чертежа от повреждений; кроме того в точке Густроен подвес на проволоке, который поддерживает весь прибор на весу в горизонтальном положении т. о., чтобы карандаш и обводный шпиль касались бумаги. Этот подвес, регулируемый при самом начале работ по пан-тограф и р о ва-н и ю, обеспечивает правильность, а также точность работы прибора.

Принцип работы П. основан на следующих 2 геометрия, зависимостях: 1) установленные на одной прямой карандаш, обводная игла и ось вращения прибора остаются все время на прямой при всяком положении П.; 2) если ось вращения во время работы неподвижна, то фигуры, описываемые иглой и карандашом, подобны между собой. Действительно, если точки Б, О а В лежат на одной прямой, то вследствие параллельности ДЕ и БГ будем иметь (фигура 1):

ДБ : ДО=BE : ОЕ. (1)

При любом положении штанг А Б будет параллельна ВГ, длины частей штанг ДБ, ДО, BE и ОЕ останутся неизменными, и следовательно отношение (1) будет иметь место при любом положении пантографа. Отсюда вытекает, что /_ДОБ =/_ ВОЕ, таккактр-ки ДО Б и ВОЕ подобны, а следовательно, если точки Д, О η Е расположены на одной прямой, то и точки Б, О и В также будут лежать всегда на одной прямой.

Для доказательства 2-го условия рассмотрим следующий чертеж (фигура 2). Допустим, что обводная игла переместилась из точки Б в точку Б; тогда карандаш переместится из точки В в точку В. Точки Б, О и В, а также Б, О и Bлежат на прямых; следовательно тр-ки ДОБ и ВОЕ, а также тр-кп ДОБ и БОБподобны между собой; отсюда БО:ОВ=ДО:ОЕ, (2)

БО: ОВ=ОД: ОЕ=ДО: ОЕ. (3)

Если вторая часть равенства (2) равна второй части равенства (3), то следовательно и первые части их равны. Отсюда следует, что тр-ки ББО и ВВО подобны, то есть

Б Б: ВВ=БО: ОВ=ОД: ОЕ. (4)

При помощи равенства (4) можно доказать вторую зависимость.

Практич. пользование П. сводится к следующему: допустим, что требуется уменьшить данный чертеж в ^х п раз, для этого необходимо, чтобы

ОЕ:ОД=ЕВ:ЕГ=Уп и БД=БГ. Установка П. производится по миллиметро-

вым делениям, нанесенным на штангах, или по особым нарезкам, отмеченным на штангах: V», Vs. Vi. Vs и т. д. После установки штанг неподвижная ось ставится на подставку П., представляющую тяжелый груз, остающийся неподвижным во все время работы инструмента. Штанги приводятся в горизонтальное положение при помощи накладного уровня и регулирования проволоками. Далее под обводный шпиль подкладывают чертеж, а иод карандаш чистый лист бумаги, на который наносится уменьшенный чертеж. После ряда сравнений по разным направлениям правильности установки штанг или коэф-та уменьшения начинается перерисовка. Для того чтобы при переводе с одного контура на другой карандаш не чертил лишних линий, в П. на карандаше устроена специальная муфта, которая может выключать карандаш из работы путем натяжения струны, идущей к обводному шпилю. При работе П. последний следует устанавливать на плоский горизонтальный стол, карандаш по мере его притупления следует чинить; сила нажима карандаша регулируется специальными грузиками, одеваемыми на карандаш. П. новейших систем отличаются от прежних: 1) длиной рычагов, доходящих до 1 м, что обеспечивает возможность перерисовки больших чертежей; 2) устройством подставки для установки неподвижной оси, которая делается более массивной и привинчивающейся струбцинкой к столу,что гарантирует неподвижность и постоянство установки всего П. во время работы; 3) более тщательной регулировкой П. подвесными проволоками; 4) совершенством устройства шарниров, соединяющих штанги П.между собой, и 5)устройством микрометрии, винтов для тщательной установки обойм, движущихся по штангам. П. (фигура 3). Правильность и точность работы П. обусловливаются следующими ус

ловиями его изготовления: 1) тщательной и точной пригонкой осей шарниров (отсутствие люфта), связывающих штанги между со-бой;2) тщательной и точной пригонкой цилиндра с карандашом в муфте (отсутствие люфта); 3) точной подгонкой гнезда для установки конца неподвижной оси, оканчивающейся обыкновенно сферой; 4) правильностью нанесения делений на штангах, что обеспечивает установку на одной линии карандаша, обводного шпиля и неподвижной оси.

В настоящее время П. изготовляются на з-дах Треста точной механики в СССР, фирмой Коради в Швейцарии, фирмой Вихмана в Германии и прочие.

Лит.: Красовский Ф. Н., Чеботарев А. С., А л е и с а и о л ь с к и и Н. М„ Курс геодезии, под ред. Краевского, т. 1, Москва, 1930; Орлов И. М-, Курс геодезии, 2 изд., М., 1929; Б и к А. Н. и Чеботарев А. С., Учебник низшей геодезии, М.—Л., 1928; Соловьев С. М., Курс низшей геодезии, 3 изд., Москва, 1914. В. Платон.