專利名稱:多用工程三角算尺的制作方法
本實(shí)用新型屬于工程測(cè)繪及計(jì)算工具。
將直尺、比例尺、量角器集于一尺之上，是目前常見和所使用的測(cè)量及繪圖工具，且尺子的外型一般為30°－60°－90°、45°－45°－90°的直角三角形尺和30°－120°－30°的等腰三角形尺(英國專利GB1528－473“易用萬能尺”)以及矩形尺(中國實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN85203682“萬能尺”)等。上述尺子雖然能夠應(yīng)用于工程測(cè)繪中，但它們所能直觀提供的工程測(cè)繪常用特殊角少(3個(gè)以下)，且對(duì)于三角函數(shù)值的計(jì)算均需再借助另外的工具，如三角函數(shù)表、計(jì)算尺或計(jì)算器等，在工程現(xiàn)場(chǎng)使用就顯不便。
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種既具有直尺、比例尺和量角器功能，又能直觀提供較多的常用特殊角并能計(jì)算三角函數(shù)值的多用工程三角算尺。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的把尺子外型做成30°－45°－105°的三角板，尺邊刻有直尺和比例尺，尺面上刻有量角器并開有一個(gè)15°－75°－90°的直角三角形孔，在直角三角形孔的斜邊和長直角邊上，刻有比例尺。尺面上還刻一三角函數(shù)計(jì)算盤。該計(jì)算盤由一端固定于量角器圓心的指針和量角器半圓內(nèi)的正余弦弧線及米格柵組成。指針從固定點(diǎn)起沿中心線標(biāo)有刻度，指針另一端開有一小孔槽。量角器半圓內(nèi)正余弦弧線為在量角器縱軸一側(cè)四分之一圓內(nèi)的分別沿量角器的縱橫軸、以量角的半圓半徑為直徑所刻的兩條半圓弧線，此正余弦弧線與指針配合以計(jì)算三角函數(shù)的正余弦函數(shù)值。量角器半圓內(nèi)的米格柵為在量角器縱軸另一側(cè)四分之一圓內(nèi)的分別平行于量角器縱橫軸的等距直線組，此米格柵與指針配合以計(jì)算三角函數(shù)的正切、余切函數(shù)值，并可用來圖解直角三角形和作簡單三角函數(shù)乘除運(yùn)算。
本實(shí)用新型通過在一塊三角板上刻上直尺、比例尺、量角器和三角函數(shù)計(jì)算盤，提供了六個(gè)可直接測(cè)繪的工程常用特殊角15°、30°、45°、75°、90°、105°，可作多種角度的圖形，并能計(jì)算三角函數(shù)值、圖解直角三角形、作簡單三角函數(shù)乘除運(yùn)算。本實(shí)用新型繪算兼?zhèn)?，一尺多用，可?yīng)用于多種工程制圖，也可做多種工程現(xiàn)場(chǎng)使用，是一種簡便多用的工具。
下面結(jié)合附圖對(duì)一種實(shí)施例加以詳述。
圖1是多用工程三角算尺平面圖；圖2、圖3是三角函數(shù)計(jì)算盤原理圖。
如圖1所示，在一塊30°－45°－105°的三角板〔1〕上，其中105°角的對(duì)邊為直尺〔2〕，45°角的對(duì)邊為1300的比例尺〔4〕。在直尺〔2〕的上方為1200的比例尺〔3〕，該比例尺平行于直尺〔2〕，其零點(diǎn)在從105°角向?qū)呑龅拇咕€〔19〕與該比例尺〔3〕的交點(diǎn)上，從該零點(diǎn)向兩邊均有刻度，該尺的使用通過沿該尺開的兩條直槽〔8，9〕來實(shí)現(xiàn)。1400比例尺〔5〕與1300比例尺〔4〕平行，其與1500比例尺〔6〕的夾角為15°。比例尺〔5，6〕分別為直角三角形孔〔18〕的斜邊和直角邊。直角三角形孔〔18〕的直角頂點(diǎn)交于1200比例尺〔3〕上。量角器〔7〕以垂線〔19〕為軸對(duì)稱，其半圓底邊與1200比例尺〔2〕重合，即量角器〔7〕的半圓圓心即為比例尺〔2〕的零點(diǎn)，垂線〔19〕與比例尺〔2〕成一直角坐標(biāo)軸。量角器半圓半徑為5厘米。在量角器〔7〕半圓外有三個(gè)不連續(xù)的圓弧槽〔10，11，12〕，與指針〔13〕配合以測(cè)繪各種角度。對(duì)在圓弧槽〔10，11，12〕不連續(xù)段上的角度，可通過指針〔13〕上的小孔 槽〔14〕在直角三角形孔〔18〕內(nèi)和三角板〔1〕上30°角對(duì)邊之外處測(cè)繪。由于指針〔13〕上的中心線貫穿量角器的刻度，因而對(duì)角度的度量精度較高。量角器半圓內(nèi)的部分為三角函數(shù)計(jì)算盤，即由指針〔13〕和正弦弧線〔15〕、余弦弧線〔16〕及米格柵〔17〕組成。指針〔13〕一端鉚接在量角器圓心上，指針〔13〕能自由旋轉(zhuǎn)。指針〔13〕的中心線上從固定點(diǎn)起按1200標(biāo)準(zhǔn)比例尺刻劃，并標(biāo)注數(shù)字。在指針〔13〕的另一端沿中心線的一側(cè)開有一小孔槽〔14〕，其作用即與量角器〔7〕配合度量角度。量角器半圓內(nèi)縱軸左側(cè)的正弦弧線〔15〕為沿縱軸、以量角器〔7〕半圓半徑為直徑所刻的半圓弧線，余弦弧線〔16〕為沿橫軸、以量角器〔7〕半圓半徑為直徑所刻的半圓弧線；縱軸右側(cè)的米格柵〔17〕為平行于縱橫軸(亦即分別平行于垂線〔19〕和1200比例尺〔3〕)的等距直線組。該直線組分別將縱橫軸10等分，縱軸上標(biāo)有刻度0－9，橫軸上的等分線與1200比例尺〔3〕零點(diǎn)右側(cè)的刻度1－9重合。
三角函數(shù)計(jì)算盤的功能(參照?qǐng)D2、圖3)是這樣來實(shí)現(xiàn)的1.應(yīng)用計(jì)算盤的左盤正余弦弧線〔15，16〕計(jì)算正余弦函數(shù)值。如圖2所示，指針〔13〕在量角器〔7〕上對(duì)準(zhǔn)左盤角度，則指針〔13〕與正弦弧線〔15〕交a點(diǎn)，則a點(diǎn)在指針〔13〕上的讀數(shù)為該角α正弦函數(shù)值。圖2中Sinα＝Sin30°＝0.5。同理指針〔13〕在余弦弧線〔16〕上的交點(diǎn)b的讀數(shù)為該角α的余弦函數(shù)值。
2.應(yīng)用計(jì)算盤的右盤米格柵〔17〕計(jì)算正切、余切函數(shù)值。如圖3所示，設(shè)量角器半圓為單位圓的半圓，即半徑r＝1，指針〔13〕對(duì)準(zhǔn)量角器的右盤角度，指針〔13〕與橫軸上5點(diǎn)處的縱線的交點(diǎn)為M，則二倍的MN即為該角α的正切函數(shù)值，即tgα＝ (MN)/(ON) ＝ (MN)/0.5 ＝2MN指針〔13〕與縱軸上5點(diǎn)處的橫線的交點(diǎn)為F，則二倍的FG即為該角α的余切函數(shù)值，即ctgα＝ (OB)/(FB) ＝ (FG)/(OG) ＝ (FG)/0.5 ＝2FG如果計(jì)算α角的正切或余切值時(shí)，指針分別不與縱橫軸上5點(diǎn)處的橫線或縱線相交，則計(jì)算方法為在縱橫軸上的1點(diǎn)處的橫縱線上取值，即設(shè)半徑r＝10，則tgα＝ (mn)/(on) ＝ (mn)/1 ＝mnctgα＝ (FG)/(OG) ＝ (fg)/(og) ＝ (fg)/1 ＝fg
對(duì)除上兩種情況之外的角度的正切、余切函數(shù)值的計(jì)算，可根據(jù)正切、余切函數(shù)的定義，在右盤上估取數(shù)據(jù)并計(jì)算出來。
另外在該右盤上，也可進(jìn)行正余弦函數(shù)的計(jì)算。圖3上，設(shè)半徑r＝1，則Sinα＝ (CD)/(OC) ＝ (CD)/1 ＝CDcosα＝ (OD)/(OC) ＝ (OD)/1 ＝OD3.應(yīng)用計(jì)算盤的右盤的米格柵〔17〕作簡單三角函數(shù)乘除運(yùn)算及圖解直角三角形。如圖3所示①M(fèi)N＝OM.Sinα(數(shù)與正弦函數(shù)相乘)；②ON＝OM.cosα(數(shù)與余弦函數(shù)相乘)；③OM＝ (MN)/(Sinα) (數(shù)與正弦函數(shù)相除)；④OM＝ (ON)/(cosα) (數(shù)與余弦函數(shù)相除)；⑤OM＝MN2+ON2]]>(圖解直角三角形)。
權(quán)利要求
1.一種多用工程三角算尺，刻有直尺[2]、比例尺[3，4，5，6]、量角器[7]，其特征在于尺面上還有一三角函數(shù)計(jì)算盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的三角算尺，其特征在于三角板〔1〕的三個(gè)角分別為30°、45°和105°。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的三角算尺，其特征在于三角函數(shù)計(jì)算盤由一端固定于量角器〔7〕圓心的指針〔13〕和位于量角器〔7〕半圓內(nèi)的正弦弧線〔15〕、余弦弧線〔16〕及米格柵〔17〕組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的三角算尺，其特征在于指針〔13〕從固定點(diǎn)起沿中心線標(biāo)有刻度，指針〔13〕另一端開有一小孔槽〔14〕。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的三角算尺，其特征在于正弦弧線〔15〕和余弦弧線〔16〕為在量角器〔7〕縱軸一側(cè)四分之一圓內(nèi)的分別沿量角器〔7〕的兩條縱橫軸、以量角器〔7〕半圓半徑為直徑所刻的半圓弧線，米格柵〔17〕為在量角器〔7〕縱軸另一側(cè)四分之一圓內(nèi)的分別平行于量角器〔7〕縱橫軸的等距直線組。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的三角算尺，其特征在于在三角板〔1〕上還開有一15°－75°－90°的直角三角形孔〔18〕。
專利摘要
本實(shí)用新型為工程測(cè)繪及計(jì)算用的一種多用工程三角算尺。該尺在一塊三角板上刻有直尺、四種比例尺、量角器和三角函數(shù)計(jì)算盤等。該尺不僅具有直尺、比例尺和量角器的功能，還能直觀提供六個(gè)常用特殊角，并可計(jì)算三角函數(shù)值、圖解直角三角形、作簡單三角函數(shù)乘除運(yùn)算。該尺繪算兼?zhèn)洌怀叨嘤?，可?yīng)用于多種工程制圖和現(xiàn)場(chǎng)使用，是一種簡便多用的工具。
文檔編號(hào)B43L7/00GK86209463SQ86209463
公開日1987年9月9日 申請(qǐng)日期1986年11月24日
發(fā)明者畢鐵柱 申請(qǐng)人:畢鐵柱導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan