專利名稱：一種多功能矢量運算器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種文具，具體涉及一種用于計算矢量合成或分解的多功能矢量運
背景技術(shù)：
矢量的計算是現(xiàn)代學(xué)生必修的課程之一，對于矢量的合成和分解問題，在非特 殊角情況下計算矢量的大小和方向，要先測出兩個矢量的相對角度，再用余弦定理進(jìn)行 運算，運算繁鎖，而且對于初學(xué)者來說，在紙面上用平行四邊形定則計算矢量的合成和 分解，表達(dá)得不夠直觀、生動，使人理解得比較慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是，針對上述技術(shù)的不足，設(shè)計出一種能夠直接求出待 測矢量大小和方向的多功能矢量運算器。本發(fā)明為解決其問題所采用的技術(shù)方案是一種多功能矢量運算器，包括四條 首尾相鉸接成四邊形的測量邊，四邊形的其中一組對角上鉸接有斜邊，測量邊和斜邊上 設(shè)有刻度線和刻度數(shù)字，測量邊和斜邊均為伸縮桿，在斜邊的一端設(shè)有量角器。在本發(fā)明中，所述伸縮桿由若干條空心支桿組成，后一條空心支桿插入前一條 空心支桿內(nèi)，空心支桿上設(shè)有刻度線和刻度數(shù)字。在本發(fā)明中，位于最前面的空心支桿的刻度數(shù)字沿其伸縮方向由小到大排列， 位于其后的空心支桿上的刻度數(shù)字的排列方向與最前面的相反，且后面的空心支桿的刻 度數(shù)字的初始值為前一條空心支桿的最大值。在本發(fā)明中，相鄰兩條空心支桿通過定位螺栓固定。在本發(fā)明中，所述四邊形至少一個角上設(shè)有向外凸出的把手。在本發(fā)明中，與把手相鄰的兩條測量邊的末端分別設(shè)有圓規(guī)腳和鉛筆。在本發(fā)明中，所述相鄰測量邊的鉸接處設(shè)有通孔，量角器通過轉(zhuǎn)軸插入通孔 中。本發(fā)明的有益效果是在對矢量進(jìn)行合成和分解運算時，根據(jù)已知條件將測量 邊和斜邊調(diào)節(jié)成相應(yīng)的平行四邊形，就可以從測量邊和斜邊的刻度數(shù)字上直接讀出待求 矢量的大小和方向，操作簡單、計算方便，而且其表達(dá)方式明確、直觀，非常適合作為 示教工具，方便初學(xué)者理解和學(xué)習(xí)。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 圖1為本發(fā)明的主視圖2為本發(fā)明的后視圖； 圖3為本發(fā)明測量邊的刻度線和刻度數(shù)字。
具體實施例方式參照附圖1至圖3，本發(fā)明所提供的一種能夠直接求出待測矢量大小和方向的多 功能矢量運算器，包括四條首尾相鉸接成四邊形的測量邊11、12、13、14，四邊形的其 中一組對角上鉸接有斜邊2，測量邊11、12、13、14和斜邊2上設(shè)有刻度線和刻度數(shù)字， 測量邊11、12、13、14和斜邊2均為伸縮桿，在斜邊2的一端設(shè)有量角器3。作為優(yōu)選的實施方式，所述伸縮桿由若干條空心支桿組成，后一條空心支桿插 入前一條空心支桿內(nèi)，空心支桿上設(shè)有刻度線和刻度數(shù)字，位于最前面的空心支桿的刻 度數(shù)字沿其伸縮方向由小到大排列，位于其后的空心支桿上的刻度數(shù)字的排列方向與最 前面的相反，且后面的空心支桿的刻度數(shù)字的初始值為前一條空心支桿的最大值。這樣 使用時，所讀取的數(shù)字為最后一條空心支桿與前一條空心支桿交界處的數(shù)字。在本實施例中，所述相鄰兩條空心支桿通過定位螺栓4固定，當(dāng)伸縮桿拉伸到 需要的距離時，就用定位螺栓4使之固定并保持固定長度。為了方便操作和使用，四邊 形至少一個角上設(shè)有向外凸出的把手5，把手5設(shè)在斜邊2的延長線上，這樣通過把手5 能更好地移動測量邊11、12、13、14和斜邊2。進(jìn)一步，與把手相鄰5的兩條測量邊的末端分別設(shè)有圓規(guī)腳6和鉛筆7，而且相 鄰測量邊的鉸接處設(shè)有通孔8，量角器3通過轉(zhuǎn)軸插入通孔8中。這樣使整個矢量運算器 具有更多的功能，將斜邊2和未安裝有圓規(guī)腳6或鉛筆7的測量邊拆卸掉，可將矢量運算 器轉(zhuǎn)換為圓規(guī)使用，一舉多得。本發(fā)明的工作原理以矢量的合成為例，假設(shè)有兩個力F1=60N、F2=80N,其 夾角為80°，先把將與量角器3相鄰兩條測量邊11、14的最大刻度分別調(diào)節(jié)到60mm和 80mm的刻度處，再擰緊其背后的定位螺栓4，然后量角器3的零點作為兩個力的共同作 用點并使量角器3上的零刻度線正對測量邊11的軸心線，再調(diào)節(jié)另一個測量邊14使其軸 心線正對量角器800刻度線，這兩條軸心線的夾角就是Fl、F2的夾角了。最后分別將 測量邊13、12的有效長度調(diào)節(jié)到60mm和80mm，這樣就可以直接從斜邊2上讀出合力 的大小，從量角器3讀出其角度的大小。如果被測量的三個力之中有一個力的大小超出了對應(yīng)的測量邊或斜邊2的有 效長度，可以按一定的比例擴(kuò)大或縮小來計算。例如，在上例中，如果F1=600N， F2=800N,可以用Imm代表ΙΟΝ。這樣，把測量邊11、14的有效長度調(diào)至60mm和 80mm就分別代表了 600N和800N 了，讀出斜邊2的線段長度后再用同樣的比例折算成合 力的大小。當(dāng)然，本發(fā)明除了上述實施方式之外，其它等同技術(shù)方案也應(yīng)當(dāng)在其保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多功能矢量運算器，其特征在于包括四條首尾相鉸接成四邊形的測量邊 (11、12、13、14)，四邊形的其中一組對角上鉸接有斜邊(2)，測量邊(11、12、13、14)和斜邊(2)上設(shè)有刻度線和刻度數(shù)字，測量邊(11、12、13、14)和斜邊 (2)均為伸縮桿，在斜邊(2)的一端設(shè)有量角器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種多功能矢量運算器，其特征在于所述伸縮桿由若干條 空心支桿組成，后一條空心支桿插入前一條空心支桿內(nèi)，空心支桿上設(shè)有刻度線和刻度 數(shù)字。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能矢量運算器，其特征在于位于最前面的空心 支桿的刻度數(shù)字沿其伸縮方向由小到大排列，位于其后的空心支桿上的刻度數(shù)字的排列 方向與最前面的相反，且后面的空心支桿的刻度數(shù)字的初始值為前一條空心支桿的最大值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能矢量運算器，其特征在于相鄰兩條空心支桿 通過定位螺栓(4)固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能矢量運算器，其特征在于所述四邊形至少一 個角上設(shè)有向外凸出的把手(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多功能矢量運算器，其特征在于與把手相鄰(5)的 兩條測量邊的末端分別設(shè)有圓規(guī)腳(6)和鉛筆(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能矢量運算器，其特征在于所述相鄰測量邊的 鉸接處設(shè)有通孔(8)，量角器(3)通過轉(zhuǎn)軸插入通孔(8)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠直接求出待測矢量大小和方向的多功能矢量運算器，包括四條首尾相鉸接成四邊形的測量邊，四邊形的其中一組對角上鉸接有斜邊，測量邊和斜邊上設(shè)有刻度線和刻度數(shù)字，測量邊和斜邊均為伸縮桿，在斜邊的一端設(shè)有量角器，在對矢量進(jìn)行合成和分解運算時，根據(jù)已知條件將測量邊和斜邊調(diào)節(jié)成相應(yīng)的平行四邊形，就可以從測量邊和斜邊的刻度數(shù)字上直接讀出待求矢量的大小和方向，操作簡單、計算方便，而且其表達(dá)方式明確、直觀，非常適合作為示教工具，方便初學(xué)者理解和學(xué)習(xí)。
文檔編號G09B23/02GK102012716SQ20101054932
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者劉倬銘, 柯慶文 申請人:劉倬銘