طرق التكامل الآلي

الاختصاص: الهندسة الميكانيكية والكهربائية

الاختصاص الفرعي: الهندسة البحرية

اسم الكاتب: م. أشرف خرماشو

تدقيق: م. يارا البطيحي

________________________________ 

تعتمد الطرق الآلية في التحديد التقريب لمساحات وعزوم الأشكال المسطحة على القياس المباشر بوساطة أجهزة خاصة لقياس المساحات وأحياناً عزوم الأشكال المسطحة المعتبرة ومن الأجهزة التي لقيت استخداماً واسعاً في مجال بناء السفن لدينا مقياس المساحات القطبي والمكملة، سنتطرق في هذه الفترة إلى شرح الأسس النظرية لعمل هذه الأجهزة.

مقياس المساحات القطبي:

يستخدم هذا الجهاز لقياس مساحة أي شكل من الأشكال المسطحة، يتألف هذا الجهاز من ذراعين AB و AO  متصلين مع بعضيهما مفصلياً عند النقطة A يدعى الذراع AB بالذراع المترلق وتجهز نهايته عند B برأس مدبب يتم تمريره يدوياً وبأكبر دقة ممكنة فوق المنحني المحيط بالشكل المدروس  DEFB يحرك الرأس المدبب مع اتجاه دوران عقارب الساعة بحيث يمسح كامل الخط المنحني حتى العودة إلى نقطة بداية القياس.

يدعى الذراع الآخر AO بالذراع القطبي، يجهز هذا الذراع عند نهايته O بوزن P يثبت به من الأسفل إبرة أو مسمار يدعى بالقطب والذي بوساطته يتم تثبيت الجهار في مستوي الشكل، النقطة O ينبغي أن تقع خارج الشكل المقاس وعلى مسافة معينة منه بحيث تبقى الزاوية بين الذراعين المذكورين حادة قدر الإمكان أثناء حركة الرأس المدبب.

تثبت على الذراع AO بكرة تتدحرج بحرية في مستوي الشكل أثناء حركة الرأس المدبب B، تتصل هذه البكرة مع عداد قياس بواسطة محور مسنن، إن الفرق في قراءة العداد بعد تمرير الرأس المدبب على كامل الخط المنحني وقبل بدء القياس، يمثل مساحة الشكل المدروس وفق مقياس رسمه المعتمد، لرفع دقة القياس تكرر عملية قياس المساحة عدة مرات ثم تعتمد القيمة الوسطية لهذه القراءات كنتيجة نهائية.

 تحدد المساحة الحقيقية للشكل المدروس نحصل عليها من خلال ضرب النتيجة النهائية لعملية القياس بمعامل مقاس الرسم فعلى سبيل المثال إذا كانت النتيجة النهائية لعملية قياس مساحة الشكل ABCDA تساوي f=n cm²   وفرضنا أن مقياس الرسم وفق المحور  xهو: 1 cm ~ a m ووفق المحور y  هو: 1 cm  b m

عندئذ كل 1 cm² على الشكل يقابلها في الواقع  a x b m² و منه فإن المساحة الحقيقية للشكل هي