Определим семейство точек, траектории которых в направлении оси v (системы vOμ), составляющей угол ψ + π/2 с осью x, имеют экстремумы, то есть
С учетом
имеем
Так как
то (y - yP) = -ctgψ(x - xP).
В подвижной системе координат на основании (рисунок)
x = xA + (u - uA)cosζ - (v - vA)sinζ;
y = yA + (u - uA)sinζ + (v - vA)cosς
получим
(v - vP) = -ctg(ψ - ζ)(u - uP).
Из этих соотношений следует, что геометрическим местом точек, траектории которых имеют экстремумы, является прямая, соединяющая их с точкой P.
В общем случае (при dsA ≠ 0, dζ ≠ 0) прямая, соединяющая произвольную точку М подвижной плоскости с мгновенным центром перемещений точкой Р², является геометрическим местом точек, траектории которых в направлении этой прямой на неподвижной плоскости имеют экстремумы. Прямую РМ назовем Э-прямой (прямой экстремумов), а отрезок
РМ называют мгновенным радиусом.
Его длина
Определим семейство точек, траектории которых имеют точки перегиба, то есть
откуда следует
Используя соотношения
И с учетом
получаем
где на основании
имеем
Отметим, что
где sp - длина дуги центроид.
Находим геометрическое место точек перегиба
где
Получено уравнение окружности радиуса , касающейся общей касательной τ-τ к центроидам в точке P, центр которой О1 с координатами:
лежит на общей нормали к центроидам n-n. Точка
этой окружности называется полюсом поворота, в ней пересекаются векторы перемещений всех её точек.
Уравнение окружности в подвижной системе координат uO′v получим на основании выражения
Её центр расположен в точке О1 с координатами
Эта окружность носит название «поворотная окружность», или «окружность перегибов», а круг, ею ограниченный, - «поворотный круг», или «круг Лагира».
При s′pζ = 0 круг Лагира стягивается в точку Р (происходит вращение вокруг постоянного центра Р), а при s′pζ = ∞ (поступательное движение) радиус круга равен бесконечности (круг обращается в прямую τ-τ).
Геометрическое место центров окружности назовём «поворотной центрисой», или «центрисой перегибов».