專利名稱：可繪橢圓和圓的三角板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型，屬于教學(xué)或繪圖用的繪圖三角板。就申請人所知，目前三角板品種很多，但都是利用三角板面的空間，刻出常用的幾何圖形，配以不同的刻度線，增加它的功能，這些都屬于靜態(tài)的、固定的繪圖。
本實用新型的目的，是突破現(xiàn)有三角板的靜態(tài)性，使之動態(tài)地繪出各種離心率的橢圓及不同半徑的圓，實施“規(guī)、矩”統(tǒng)一，為繪圖提供出較完整的、動靜兼?zhèn)涞暮喴坠ぞ?，以解決當(dāng)前橢圓規(guī)缺乏、繪圖工具功能單一、零散等帶來的繪圖工作困難。
本實用新型是由含60°和45°的兩塊直角三角板及其上的五個齒輪圓孔和可取下的五個吻合的齒輪盤組成(


圖1、圖2)。含60°的直角三角板上有半徑為421的三個齒輪圓孔及盤(
圖1)，含45°的直角三角板上有半徑為21的兩個齒輪圓孔及盤(圖2)。五個齒輪圓盤是本實用新型的動態(tài)部件，其中1號與4號齒輪盤結(jié)構(gòu)相同，2號、3號與5號齒輪盤結(jié)構(gòu)相同。它們皆以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和附件形成盤面的活動孔眼，供繪圓和橢圓曲線之用。現(xiàn)對照附圖詳細說明如下
圖1含60°的直角三角板結(jié)構(gòu)及附件
圖1－1半徑為R的1號齒輪孔1－2半徑為R／2的2號齒輪孔1－3半徑為R／4的3號齒輪孔1－9比例尺為11的刻度線1－10比例尺為 ／21的刻度線(A60尺)1－11比例尺為 ／21的刻度線(B60尺)圖2含45°的直角三角板結(jié)構(gòu)及部件
2－4半徑為3R／4的4號齒輪圓孔2－5半徑為3R／8的5號齒輪圓孔2－6比例尺為10＋2 17／41＝1.0681的刻度線(A45尺)2－7比例尺為10＋2 17／41＝0.3311的刻度線(B45尺)2－8比例尺為12的刻度線圖3半徑為R的1號齒輪圓盤3－1活動孔眼板3－2孔眼3－3緊固螺絲3－4孔眼板承軸3－5孔眼槽3－6孔眼定位槽3－7定位針圖4半徑為3R／4的4號齒輪圓盤(結(jié)構(gòu)同圖3的1號齒輪盤)圖5半徑為R／2的2號齒輪盤的面盤5－1等進螺線槽5－2定位頂針5－3盤心柱筒、內(nèi)彈簧5－7離心率刻度線圖6半徑為R／2的2號齒輪圓盤底座6－4正交曲線槽6－5頂針槽6－6緊固螺絲及緊固槽利用本實用新型，可以繪出各種離心率的橢圓，及同一離心率的三個(大、中、小)不同橢圓(見實施例1)。本實用新型的齒輪圓孔和齒輪圓盤在結(jié)構(gòu)上采用了21這一特殊的半徑比率，使它由內(nèi)擺線方程中派生出“雙弧短(長)輻內(nèi)擺線”這一橢圓曲線，又由于本實用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計上安排了三個“21”(1號孔與2號盤，2號孔與3號盤，4號孔與5號盤)，由此便有同一離心率的大、中、小三個不同橢圓。這對于制圖和教學(xué)來說，極為適用。因為橢圓的大小可借助比例尺予以表達。
基于立體幾何和機械圖繪圖需要，本實用新型，由圓的直觀圖方程。
出發(fā)，在三角板邊緣上給出了，六種專用比例尺(見
圖1、圖2)，其中A60，A45可由R得半長軸a，B60，B45可由R得半短軸b。亦可逆用。這對于直觀圖的繪制和計算是十分重要的。由此，本實用新型不僅是立體幾何和機械制圖的專用工具，也是平面和空間解析幾何的不可缺少的繪圖工具。
本實用新型，結(jié)構(gòu)簡單，成本低謙，融三角板、量角器、圓規(guī)、橢圓規(guī)功能于一身。在實踐中，它將給教師、學(xué)生、工程技術(shù)人員帶來極大的方便。尤其可滿足國內(nèi)外眾多的中、小學(xué)師生的迫切教學(xué)需要。
下面給出4個實施例，以供使用參考。
例1，繪制橢圓離心率(e＝0.951)的橢圓以橢圓制作器(2號齒輪盤)為例。3號、5號齒輪盤 用法同理。
取出2號齒輪盤，轉(zhuǎn)動面盤，上、下盤曲線槽交匯出孔眼。調(diào)整孔眼位置于面盤上e讀數(shù)0.951處。將2號盤置于1號圓孔內(nèi)，使之嚙合后，將筆尖插入孔眼，固定1號孔，驅(qū)使2號盤滾動，則筆尖即畫出離心率e＝0.951的橢圓曲線(圖7)。
注1，若上例之橢圓長軸與水平線正向夾角7°，則此橢圓即為圓的斜二測畫法水平面上直觀圖。
2，若取3號盤與2號圓孔，或5號盤與4號圓孔按上法操作，可得e＝0.951的另兩個尺寸較小的相似橢圓。此即本三角板能繪出同一離心率的。大、中、小不同的三個橢圓，以供選擇和繪制立體幾何的圓臺直觀圖之用。
3、生產(chǎn)實踐中的橢圓制圖，不可能皆按11的比例尺進行。因此，已知長、短半軸繪制橢圓，可先求出離心率，按上法處理后，給出適當(dāng)比例尺即可。
例2，繪制圓的正等測直觀圖若所需圖形大小適中，可取橢圓制作器，5號盤繪制。
取出5號盤，轉(zhuǎn)動面盤。使孔眼位于e讀數(shù)0.816處。置5號盤于4號圓孔內(nèi)，嚙合后將筆尖插入孔眼，固定圓孔，驅(qū)使5號盤滾動，筆尖所繪的曲線即圓的正等測直觀圖。
例3，繪制球的正等測直觀圖將1號圓孔固定于繪圖紙上，使0°刻度線向上，標(biāo)出圓心O點位置。
取2號圓盤，調(diào)節(jié)孔眼到e讀數(shù)0.816處。先后將孔眼對準圓孔邊緣30°、330°、90°刻度線，使之嚙合，插入筆尖，滾動圓盤，即繪出xog、yoz、xoz三個平面上的大圓直觀圖。
再取1號圓盤，將定位針固定于O點上，調(diào)整孔眼板，使孔眼落在已畫出橢圓的最外邊緣上，插入筆尖，使圓盤繞定位針轉(zhuǎn)動一周，繪出三個橢圓的外切圓。
最后，以三角板邊作出OX、OY、OZ三條軸線，即得所需求的正等測直觀圖(圖9)。
例4，球的斜二測直觀圖繪制法將1號圓孔固定于繪圓紙適當(dāng)位置，使0°刻度線向上，標(biāo)出園心O點，分別向0°，135°，270°作出三條半徑。
取2號圓盤，調(diào)節(jié)孔眼到e讀數(shù)0.951處，先后將孔眼對準圓孔邊緣0°、90°刻度線，使盤，孔嚙合后，插入筆尖，驅(qū)使?jié)L動，便得XOZ、XOY兩平面上的球大圓直觀圖。
再取1號圓盤，繪出兩橢圓的外切圓，即得所需球的斜二測直觀圖。(
圖10)
權(quán)利要求1.一種由含60°的直角三角板和含45°的直角三角板組成的繪圖板，其特征是在含60°的直角三角板上有三個嵌入的圓齒盤，在含45°的直角三角板上有二個嵌入的圓齒盤。
2.按權(quán)利要求1所述的繪圖板，其特征是含60°的直角三角板上的三個圓齒孔的半徑比為421，含45°的直角三角板上的兩個齒孔的半徑比為21。
3.按權(quán)利要求1所述的繪圖板，其特征是含60°的直角三角板邊緣有比例尺分別為 ／21， ／21及11的刻度線。含45°的直角三角板邊緣，有比例尺分別為 1， 1及12的刻度線。
4.按權(quán)利要求1、2所述的繪圖板，其特征是a、齒盤1和齒盤4結(jié)構(gòu)相同，其上有活動孔眼板、孔眼、緊固螺絲、孔眼板軸承、孔眼槽、孔眼板定位槽和定位針等裝置。b、齒盤2、齒盤3和齒盤5結(jié)構(gòu)相同，均由面盤和底座盤兩層結(jié)合構(gòu)成。面盤上有等進螺線槽溝、定位頂針、盤心柱筒及彈簧、離心率刻度線。底座盤上有正交曲線槽溝、頂針槽、緊固螺絲及緊固槽等裝置。
專利摘要本實用新型屬于教學(xué)和繪圖用的繪圖三角板。它可以同時作為三角板、量角器、圓規(guī)、橢圓規(guī)使用。它由兩個常見三角板以及嵌合在其平面上的五個齒輪圓盤組成。它給大、中、小學(xué)校的教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的教學(xué)和制圖帶來了很大的方便。
文檔編號B43L13/00GK2106083SQ9121376
公開日1992年6月3日 申請日期1991年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月22日
發(fā)明者路慶昌 申請人:路慶昌