專(zhuān)利名稱(chēng)：拋物線(xiàn)規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及繪圖儀器，特別是繪制曲線(xiàn)用的曲線(xiàn)規(guī)。
幾何曲線(xiàn)的繪制，通常采用描點(diǎn)作圖方法和規(guī)尺作圖方法進(jìn)行繪制。采用規(guī)尺繪圖，較之描點(diǎn)法作圖，具有簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。但是目前卻只有少數(shù)的幾種曲線(xiàn)能采作規(guī)尺進(jìn)行繪制，如繪制圓和橢圓的圓規(guī)、橢圓規(guī)。而目前進(jìn)行拋物線(xiàn)的繪制，仍只能采用描點(diǎn)作圖法。
鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能繪制拋物線(xiàn)的拋物線(xiàn)規(guī)。
本實(shí)用新型根據(jù)拋物線(xiàn)的到一定點(diǎn)和定直線(xiàn)為等距的點(diǎn)的軌跡是拋物線(xiàn)的幾何定理，和拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)，準(zhǔn)線(xiàn)和頂點(diǎn)所在坐標(biāo)軸的關(guān)系，采用三根滑桿和兩平行滑道，配以滑塊和鉸鏈構(gòu)成拋物線(xiàn)規(guī)，來(lái)實(shí)現(xiàn)其目的。
本實(shí)用新型的拋物線(xiàn)規(guī)(參見(jiàn)附圖)，包含尺座，在尺座上的滑桿(4)上有滑塊(5)，尺座上的調(diào)節(jié)孔(8)中的平移調(diào)節(jié)桿(7)與平行于滑桿的滑槽(6)相連，尺座上的與滑桿相垂直的長(zhǎng)形孔(13)經(jīng)調(diào)節(jié)螺釘(16)與擺桿(14)鉸聯(lián)，滑槽(6)中的直角滑塊(9)上的與滑槽垂直的滑道(10)中有平移尺(11)，擺桿上的長(zhǎng)槽孔(15)套配在直角滑塊(9)的滾柱(12)上，經(jīng)滾柱(18)與滑塊(5)鉸聯(lián)的直角滑塊(17)上的相互垂直的兩滑道中分別配裝擺桿(14)和滑尺(19)，滑尺與平移尺鉸聯(lián)，平移尺上有裝插畫(huà)線(xiàn)筆的筆孔(22)。
上述尺座呈長(zhǎng)框形，有長(zhǎng)條形的面板(1)及其兩端相連的兩塊端板(3)，上述的長(zhǎng)形孔(13)在面板的中部，上述的調(diào)節(jié)孔(8)在兩端板上各有一個(gè)且呈相對(duì)稱(chēng)的長(zhǎng)孔形，上述的滑槽(6)呈燕尾槽軌形，上述的滑尺(19)和平移尺(11)的鉸聯(lián)部有鉸軸(20)和墊塊(21)。
上述的調(diào)節(jié)螺釘(16)為拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)，滑槽(6)的中心線(xiàn)為拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)，滑桿(4)為拋物線(xiàn)頂點(diǎn)的橫座標(biāo)軸。擺桿(14)、滑尺(19)、平移尺(11)，由直角滑塊(17)連接形成的直角三形；以及平移尺(11)、滑槽(6)，由直角滑塊(9)連接形成的垂直關(guān)系，構(gòu)成了繪制拋物線(xiàn)的主要條件。依靠調(diào)節(jié)螺釘(16)本身和平移調(diào)節(jié)桿(7)，改變調(diào)節(jié)螺釘(16)和滑槽(6)的距離，即改變拋物線(xiàn)焦點(diǎn)與準(zhǔn)線(xiàn)之間的距離，可按要求畫(huà)出各種曲度的拋物線(xiàn)。用調(diào)節(jié)螺釘(16)調(diào)整焦點(diǎn)的位置時(shí)，須同時(shí)用平移調(diào)節(jié)桿(7)調(diào)整滑槽(6)的位置，以保證拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)與頂點(diǎn)、焦點(diǎn)與頂點(diǎn)的橫座標(biāo)軸(即滑桿4的中心線(xiàn))的距離相等。
為方便說(shuō)明，根據(jù)上述拋物線(xiàn)規(guī)的結(jié)構(gòu)繪制出本拋物線(xiàn)規(guī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖4所示。圖中，調(diào)節(jié)螺釘16為拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)，滑槽6的中心線(xiàn)為拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)，滑桿4為拋物線(xiàn)頂點(diǎn)的橫座標(biāo)軸。機(jī)構(gòu)各件的運(yùn)動(dòng)如下，滑塊5沿滑桿4滑動(dòng)，直角滑塊9沿滑槽6移動(dòng)時(shí)中心的軌跡與滑桿4平行，調(diào)節(jié)螺釘16到滑桿4的距離與直角滑塊9中心的軌跡到滑桿4的距離相等，擺桿14可繞調(diào)節(jié)螺釘16轉(zhuǎn)動(dòng)，直角滑塊17沿?cái)[桿14滑動(dòng)的同時(shí)依靠滾柱18與滑塊5鉸聯(lián)而隨滑塊5沿滑桿移動(dòng)，直角滑塊9依靠其上的滾柱12與擺桿14上的滑槽孔15相配合而沿?cái)[桿14滑動(dòng)。平移尺11隨直角滑塊9沿滑槽6作平行移動(dòng)的同時(shí)，沿直角滑塊9的滑道10作垂直于滑槽6的垂直移動(dòng)，滑尺19沿直角滑塊17中的滑道作與擺桿14相垂直的移動(dòng)，滑尺19和平移尺11鉸接于鉸軸20，機(jī)構(gòu)各部分可運(yùn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示。虛線(xiàn)23為鉸接點(diǎn)20運(yùn)動(dòng)的拋物線(xiàn)軌跡。
根據(jù)拋物線(xiàn)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，對(duì)拋物線(xiàn)規(guī)作如下的幾何證明為方便敘述，設(shè)鉸軸20為A點(diǎn)，滾柱12為B點(diǎn)，滾柱18為C點(diǎn)，調(diào)節(jié)螺釘16為D點(diǎn)。
因?yàn)榛?平行于滑桿4，根據(jù)平行線(xiàn)等分切割定理，所以BC=CD。
又因?yàn)锳C垂直于BD，故AC為BD的中垂線(xiàn)，所以AB=AD，再因?yàn)槠揭瞥?1與滑槽6相垂直，AB為A點(diǎn)到B點(diǎn)直線(xiàn)軌跡的距離。
根據(jù)拋物線(xiàn)定理到一定點(diǎn)和定直線(xiàn)為等距的點(diǎn)的軌跡是拋物線(xiàn)，所以A點(diǎn)的軌跡是拋物線(xiàn)。
又因?yàn)锳點(diǎn)是平移尺11上的一點(diǎn)，平移尺的運(yùn)動(dòng)為垂直、平行移動(dòng)，即在坐標(biāo)系內(nèi)作平行于X軸和Y軸的運(yùn)動(dòng)，所以平移尺11上全部各點(diǎn)的軌跡均是拋物線(xiàn)。
根據(jù)以上所說(shuō)，本拋物線(xiàn)規(guī)可將畫(huà)線(xiàn)筆安放在平移尺11上的任意位置，而繪制出所需要的拋物線(xiàn)。本實(shí)用新型將畫(huà)線(xiàn)筆設(shè)置在平移尺11的自由端。
本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，能根據(jù)要求繪制所需的拋物線(xiàn)，與已有的描點(diǎn)作圖相比，用于繪制拋物線(xiàn)，具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。可作為教師的教具和學(xué)生的作圖工具，也可用作工程上拋物線(xiàn)的繪制。
下面，再用實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的一種拋物線(xiàn)規(guī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的A-A剖視圖。
圖3是
圖1的B向局部視圖。
圖4是
圖1的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
實(shí)施例1本實(shí)用新型的一種拋物線(xiàn)規(guī)，如附圖所示。
拋物線(xiàn)規(guī)有呈長(zhǎng)框形的尺座，尺座由長(zhǎng)條形的面板1、底板2、垂直固連面板和底板的兩端的各一塊端板3構(gòu)成。有兩端分別與兩端板3固連的滑桿4，滑桿4上裝有與滑桿呈可滑動(dòng)配合的長(zhǎng)方體形的滑塊5。在尺座的底板緊前方有呈燕尾槽軌形的滑槽6?；?的兩端沿滑槽方向各固連有一根桿形的平移調(diào)節(jié)桿7，兩平移調(diào)節(jié)桿分別貫穿并裝設(shè)在尺座的兩端板3上相對(duì)稱(chēng)且呈橫置的長(zhǎng)孔形的調(diào)節(jié)孔8中。調(diào)節(jié)孔8的設(shè)置，應(yīng)在操作平移調(diào)節(jié)桿來(lái)調(diào)節(jié)滑槽時(shí)，使滑槽與滑桿平行，并相對(duì)于滑桿作平行移動(dòng)后定位，以此調(diào)節(jié)相平行的滑槽和滑桿間的距離。在滑槽6中裝有與其形狀相吻合的方體形的直角滑塊9。直角滑塊9中有與滑槽6相垂直的其橫斷面呈矩形的滑道10。在滑道10中配裝有能沿滑道滑動(dòng)且其形狀相吻合的板條形的平移尺11。在直角滑塊9上的滑道中心線(xiàn)與平移尺中心線(xiàn)的交點(diǎn)裝連有通常結(jié)構(gòu)的滾柱12。在尺座的面板1的中部有沿滑桿4的垂直方向設(shè)置的長(zhǎng)形孔13。在呈板條形的擺桿14上，有沿桿開(kāi)制的貫通的滑槽孔15，用調(diào)節(jié)螺釘16貫穿面板上的長(zhǎng)形孔13與擺桿14的一端鉸聯(lián)成鉸聯(lián)點(diǎn)。上下移動(dòng)調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘16，可調(diào)節(jié)該鉸聯(lián)點(diǎn)與滑桿4的距離。上述擺桿14上的滑槽孔15套裝在直角滑塊9的滾柱12上。方體形的直角滑塊17用滾柱18與滑塊5鉸聯(lián)。直角滑塊17中，制有橫斷面呈矩形且在空間相互垂直的兩條滑道(圖中未顯示)，上述擺桿14和板條形的滑尺19，分別裝入直角滑塊17的兩條滑道中成滑動(dòng)配合。上述平移尺11的一端，用鉸軸20和墊塊21與滑尺19的一端鉸聯(lián)。平移尺11的另一端開(kāi)制有能插裝畫(huà)線(xiàn)筆的筆孔22。
繪制拋物線(xiàn)時(shí)，首先按所需要畫(huà)出的拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)與頂點(diǎn)距離、焦點(diǎn)與頂點(diǎn)的距離，調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘16、平移調(diào)節(jié)桿7，然后將畫(huà)線(xiàn)筆插入筆孔22，帶動(dòng)平移尺11移動(dòng)，所作曲線(xiàn)即為圖中虛線(xiàn)所示的拋物線(xiàn)23。圖中雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示機(jī)構(gòu)在另一位置的狀態(tài)。作圖時(shí)平移尺11向上移動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)構(gòu)其余部分作相應(yīng)的位置改變，擺桿14繞調(diào)節(jié)螺釘16轉(zhuǎn)動(dòng)，滑尺19隨直角滑塊17移動(dòng)，聯(lián)結(jié)在直角滑塊17上的滑塊5沿滑桿4移動(dòng)，直角滑塊9沿滑槽6移動(dòng)。當(dāng)畫(huà)線(xiàn)筆通過(guò)頂點(diǎn)時(shí)，畫(huà)線(xiàn)筆的中心，調(diào)節(jié)螺釘16的中心，滑塊5、直角滑塊17、直角滑塊9的中心在拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸上聯(lián)成一條直線(xiàn)，而滑尺19的中心線(xiàn)與滑桿4的中心線(xiàn)重合。當(dāng)畫(huà)線(xiàn)筆通過(guò)頂點(diǎn)后，滑尺19在平移尺11的帶動(dòng)下朝另一側(cè)滑動(dòng)，且平移尺11就向下移動(dòng)，從而完成拋物線(xiàn)的繪制。
權(quán)利要求1.拋物線(xiàn)規(guī)，包含尺座，其特征在于尺座上的滑桿(4)上有滑塊(5)，尺座上的調(diào)節(jié)孔(8)中的平移調(diào)節(jié)桿(7)與平行于滑桿的滑槽(6)相連，尺座上的與滑桿相垂直的長(zhǎng)形孔(13)經(jīng)調(diào)節(jié)螺釘(16)與擺桿(14)鉸聯(lián)，滑槽(6)中的直角滑塊(9)上的與滑槽垂直的滑道(10)中有平移尺(11)，擺桿上的滑槽孔(15)套配在直角滑塊(9)的滾柱(12)上，經(jīng)滾柱(18)與滑塊(5)鉸聯(lián)的直角滑塊(17)上的相互垂直的兩滑道中分別配裝擺桿(14)和滑尺(19)，滑尺與平移尺鉸聯(lián)，平移尺上有裝插畫(huà)線(xiàn)筆的筆孔(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于尺座呈長(zhǎng)框形，有長(zhǎng)條形的面板(1)及其兩端相連的兩塊端板(3)，所說(shuō)的長(zhǎng)形孔(13)在面板的中部，所說(shuō)的調(diào)節(jié)孔(8)在兩端板上各有一個(gè)且呈相對(duì)稱(chēng)的長(zhǎng)孔形，所說(shuō)的滑槽(6)呈燕尾槽軌形，所說(shuō)的滑尺(19)和平移尺(11)的鉸聯(lián)部有鉸軸(20)和墊塊(21)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及繪制曲線(xiàn)用的曲線(xiàn)規(guī)。旨在解決已有技術(shù)中沒(méi)有拋物線(xiàn)規(guī)的問(wèn)題。拋物線(xiàn)規(guī),包含尺座及其上的滑桿4上的滑塊5、與滑桿平行的滑槽6及平移調(diào)節(jié)桿7、與滑桿垂直的長(zhǎng)形孔13經(jīng)調(diào)節(jié)螺釘16與擺桿14鉸聯(lián),滑槽6中的直角滑塊9上的與滑槽呈垂直滑動(dòng)的平移尺11,擺桿的滑槽孔15與直角滑塊9的滾柱12配合,經(jīng)滾柱18與滑塊5鉸聯(lián)的直角滑塊17上配裝呈相互垂直滑動(dòng)的擺桿14和滑尺19,滑尺與平移尺鉸聯(lián),平移尺的筆孔22。
文檔編號(hào)B43L11/00GK2321632SQ98228348
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1998年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月26日
發(fā)明者宋珊珊 申請(qǐng)人:宋珊珊