專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種新型拋物線(xiàn)規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型的拋物線(xiàn)規(guī)，屬于機(jī)械制造和繪圖工具
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：目前，人們常用的拋物線(xiàn)繪制方法大致有兩種，一是描點(diǎn)法，二是運(yùn)用電腦軟件。例如，許多教師和設(shè)計(jì)人員在講授拋物線(xiàn)知識(shí)或應(yīng)用拋物線(xiàn)作圖時(shí)，大都借助AutoCAD等電腦軟件來(lái)繪圖，但AutoCAD自身沒(méi)有畫(huà)拋物線(xiàn)的功能，而有些專(zhuān)業(yè)(如橋梁專(zhuān)業(yè))在設(shè)計(jì)時(shí)需要畫(huà)拋物線(xiàn)。為此，很多人進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)了不少畫(huà)拋物線(xiàn)的程序。不過(guò)都是采用描點(diǎn)的方法，為了獲得較高的精度，需要描很多點(diǎn)，對(duì)后續(xù)的繪圖操作，會(huì)帶來(lái)對(duì)象捕捉的不便。為了克服上述困難，人們?cè)噲D發(fā)明一些繪圖工具來(lái)繪制拋物線(xiàn)。經(jīng)查"中國(guó)專(zhuān)利信息網(wǎng)"專(zhuān)利^r索咨詢(xún)中心(http:〃www.patent.com.cn/)，電腦顯示與"拋物線(xiàn)規(guī)"符合的專(zhuān)利共有13項(xiàng)，去除"一種焦點(diǎn)曲線(xiàn)規(guī)的設(shè)置方法及其裝置"[專(zhuān)利號(hào)98111518,下同]、"組合式圓錐曲線(xiàn)規(guī)"[98104629]、"曲線(xiàn)規(guī)"[94204544]、"萬(wàn)能曲線(xiàn)規(guī)，，[86106543]四項(xiàng)與拋物線(xiàn)規(guī)無(wú)直接聯(lián)系的專(zhuān)利，共有9項(xiàng)專(zhuān)利以"拋物線(xiàn)規(guī)"命名或以繪制拋物線(xiàn)為目的。如表1。表11985年以來(lái)登記公告的拋物線(xiàn)規(guī)專(zhuān)利<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>我們仔細(xì)研究了每一項(xiàng)專(zhuān)利的設(shè)計(jì)原理，經(jīng)文獻(xiàn)分析、對(duì)比發(fā)現(xiàn)，這些已登記公告的相關(guān)專(zhuān)利差參不齊(1)專(zhuān)利7:用于描畫(huà)兩種二次曲線(xiàn)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易操作；(2)專(zhuān)利l、3、8:分別用錐形輪、曲線(xiàn)輥、動(dòng)圓輪、滾柱、限位環(huán)等復(fù)雜零件制作，加工較難，會(huì)有較大誤差，且不利于批量生產(chǎn)；(3)專(zhuān)利2、9、4:主要結(jié)構(gòu)均為菱形可變框，構(gòu)造相似，但在進(jìn)行定量描繪的時(shí)候調(diào)節(jié)菱臂長(zhǎng)短不便，操作上有一定的麻煩；(4)專(zhuān)利5:由于應(yīng)變桿可在準(zhǔn)線(xiàn)滑塊的水平長(zhǎng)孔中滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，無(wú)法精確繪圖；(5)專(zhuān)利6:是一種教學(xué)繪圖儀，但在調(diào)節(jié)拋物線(xiàn)開(kāi)口等方面存在一定缺陷。綜上所述，我國(guó)在制作描畫(huà)拋物線(xiàn)的工具方面已有一些研究成果，但檢索中未見(jiàn)與本實(shí)用新型相同的報(bào)道。一些研究成果不無(wú)啟發(fā)。例如，盛天鈞的論文"切兩直角邊于兩定點(diǎn)的拋物線(xiàn)的規(guī)尺作圖，，(《數(shù)學(xué)通報(bào)》1996年第5期)、賀四清和李峰的論文"雙曲線(xiàn)及拋物線(xiàn)規(guī)的設(shè)計(jì)"(《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造》2003年第4期)從理論上闡述了設(shè)計(jì)拋物線(xiàn)的原理。盧擇臨2005年10月在《電腦報(bào)》發(fā)表文章《AutoCAD中用剖切圓錐精確繪制拋物線(xiàn)》指出，可以用剖切圓錐的方法賴(lài)3>^會(huì)制拋物線(xiàn)。此外，湖北黃岡中學(xué)教師潘際棟開(kāi)發(fā)的講解《拋物線(xiàn)》的i果件，生動(dòng)地展現(xiàn)了利用電腦軟件來(lái)繪制拋物線(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。寒江IT原創(chuàng)小組利用電腦"幾何畫(huà)板，，繪制帶參數(shù)的拋物線(xiàn)函數(shù)圖像。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種制作簡(jiǎn)單、操作方便，適合批量化生產(chǎn)的新型拋物線(xiàn)規(guī)。本發(fā)明提供的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，包括下滑軌、上滑軌、豎直滑軌、豎直回型滑桿、回型滑桿筆架、等距拉伸臂、筆座、蝴蝶螺絲、下延桿以及支架，其中豎直滑軌呈"工"字形固定在支架上，豎直回型滑桿與豎直滑軌保持平行且兩端分別固定在下滑軌和上滑軌上，與下滑軌交于B點(diǎn)，豎直回型滑桿可沿下滑軌和上滑軌水平滑動(dòng)，下延桿垂直向下固定于蝴蝶螺絲O,等距拉伸臂一端固定于下延桿，另一端固定于點(diǎn)B,回型滑桿筆架始終垂直平分等距拉伸臂，以保證P點(diǎn)到下滑軌的垂直距離等于PO之間的距離，且在筆座(P)處與豎直回型滑桿相連，筆座(P)處放置畫(huà)筆，而且本發(fā)明的拋物線(xiàn)規(guī)各部件分為三層，最外一層為豎直滑軌；中間一層為回型滑桿筆架和等距拉伸臂；最里一層為下滑軌、上滑軌和豎直回型滑桿，以使得豎直回型滑桿、回型滑桿筆架和等距拉伸臂均能從豎直滑軌的一側(cè)滑向另一側(cè)。為了使得豎直回型滑桿能夠更加平穩(wěn)地水平滑動(dòng)，可以在在豎直回型滑桿的一側(cè)固定有推拉桿，可以在豎直回型滑桿的右側(cè)也可以在左側(cè)，因?yàn)閷?duì)稱(chēng)性所以不影響本發(fā)明的實(shí)際使用。為了操作方便可以將支架固定在一水平面板上，使得畫(huà)筆剛好能在水平面板上畫(huà)出線(xiàn)條來(lái)。本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)是等距拉伸臂由齒輪、兩條齒條組成，而且兩齒條長(zhǎng)度相等；齒輪因?yàn)橹饕鸬檬潜３謨升X條既平衡又能相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以可以為多個(gè)齒輪，本發(fā)明優(yōu)選1個(gè)或者3個(gè)且形狀完全相同。本發(fā)明提供的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，在下滑軌、上滑軌、豎直滑軌、豎直回型滑桿和回型滑桿筆架均標(biāo)有刻度。本發(fā)明以?huà)佄锞€(xiàn)的定義"到一定點(diǎn)與一定直線(xiàn)距離相等的點(diǎn)的集合"為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成，其設(shè)計(jì)與制作完全不同于已有的圓規(guī)與橢圓規(guī)的作圖原理與方法，設(shè)計(jì)出的新型拋物線(xiàn)規(guī)簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確可靠，適用于教學(xué)演示，為中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供了使用方便、實(shí)用、直觀的拋物線(xiàn)教學(xué)演示工具；同時(shí)為建筑、橋梁設(shè)計(jì)、木工制作等技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域準(zhǔn)確地描繪拋物線(xiàn)提供有效的制圖工具。本發(fā)明誤差小，在進(jìn)行要求較高的作圖時(shí)可以利用刻度精確繪制拋物線(xiàn)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)捷，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，投入成本較低，造價(jià)低廉，有助于轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，且適合關(guān)l^莫化生產(chǎn)。圖1是新型拋物線(xiàn)規(guī)的示意圖圖2是等距拉伸臂的示意圖在圖1中各部件為下滑軌l、上滑軌2、豎直滑軌3、豎直回型滑桿4、回型滑桿筆架5、等距拉伸臂6、推拉桿7、筆座P、蝴蝶螺絲O、下延桿9以及支架8。在圖2中各部件為齒輪21、齒條22和齒條23。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提供的新型拋物線(xiàn)規(guī)，包括下滑軌l、上滑軌2、豎直滑軌3、豎直回型滑桿4、回型滑桿筆架5、等距拉伸臂6、筆座P、蝴蝶螺絲O、下延桿9以及支架8，其中豎直滑軌3呈"工"字形固定在支架8上，豎直回型滑桿4與豎直滑軌3保持平行且兩端分別固定在下滑軌1和上滑軌2上，與下滑軌1交于B點(diǎn)，豎直回型滑桿4可沿下滑軌1和上滑軌2水平滑動(dòng)，下延桿9垂直向下固定于蝴蝶螺絲O,等距拉伸臂6—端固定于下延桿9，另一端固定于點(diǎn)B,回型滑桿筆架5始終垂直平分等距拉伸臂6,且在筆座P處與豎直回型滑桿4相連，筆座P處放置畫(huà)筆，而且本發(fā)明的拋物線(xiàn)規(guī)各部件分為三層，最外一層為豎直滑軌3;中間一層為回型滑桿筆架5和等距拉伸臂6;最里一層為下滑軌1、上滑軌2和豎直回型滑桿4,以使得豎直回型滑桿4、回型滑桿筆架5和等距拉伸臂6均能從豎直滑軌3的一側(cè)滑向另一側(cè)。同時(shí)，可以在豎直回型滑桿4的一側(cè)固定有推拉桿7。本發(fā)明還提供上述拋物線(xiàn)規(guī)的支架8固定在一平面板上的技術(shù)解決方案。本發(fā)明提供的新型拋物線(xiàn)規(guī)，其中等距拉伸臂6由齒輪21、齒條22和齒條23組成，齒條22和齒條23的長(zhǎng)度相等，齒輪21可以為任意個(gè)，本發(fā)明優(yōu)選3個(gè)且形狀完全相同。本發(fā)明提供的拋物線(xiàn)規(guī),根據(jù)拋物線(xiàn)定義即同一平面上到一定點(diǎn)和一定直線(xiàn)的距離相等的點(diǎn)的軌跡(集合)，可知本發(fā)明中下滑軌1為準(zhǔn)線(xiàn)，蝴蝶螺絲O點(diǎn)為焦點(diǎn)，由于回型滑桿筆架5始終垂直平分等距拉伸臂6,所以能保3正筆座P點(diǎn)到下滑軌1的距離始終等于P點(diǎn)到蝴蝶螺絲O點(diǎn)的距離，即PB=PO,為此沿筆座P點(diǎn)能夠劃出拋物線(xiàn)。本發(fā)明提供的新型拋物線(xiàn)規(guī)在繪制拋物線(xiàn)時(shí)，推動(dòng)推拉桿7，此時(shí)豎直回型滑桿4沿著下滑軌1和上滑軌2向左滑動(dòng)，為保證PB-PO，筆座P會(huì)在豎直回型滑桿4和回型筆架5中滑動(dòng)，等距拉伸臂6的齒條22和齒條23也會(huì)發(fā)生等距收縮，當(dāng)豎直回型滑桿4移動(dòng)到與豎直滑軌3重合時(shí)，筆架5和等距拉伸臂6也將會(huì)和豎直回型滑桿4、豎直滑軌3重合，此時(shí)繪制出的是拋物線(xiàn)的最低點(diǎn)，且完成了一半拋物線(xiàn)的繪制工作，因?yàn)楸景l(fā)明的新型拋物線(xiàn)規(guī)分層三層，所以能夠保證豎直回型滑桿4能夠移動(dòng)到豎直滑軌3的另一側(cè)，同樣的道理可以將另一半拋物線(xiàn)繪制完畢。本實(shí)施例僅僅作為本發(fā)明結(jié)合附圖的一個(gè)詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)際制作工程中不限于本發(fā)明的實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于包括下滑軌(1)、上滑軌(2)、豎直滑軌(3)、豎直回型滑桿(4)、回型滑桿筆架(5)、等距拉伸臂(6)、筆座(P)、蝴蝶螺絲(0)、下延桿(9)以及支架(8)，其中豎直滑軌(3)呈“工”字形固定在支架(8)上，豎直回型滑桿(4)與豎直滑軌(3)保持平行且兩端分別固定在下滑軌(1)和上滑軌(2)上，與下滑軌(1)交于B點(diǎn)，豎直回型滑桿(4)可沿下滑軌(1)和上滑軌(2)水平滑動(dòng)，下延桿(9)垂直向下固定于蝴蝶螺絲(0)，等距拉伸臂(6)一端固定于下延桿(9)，另一端固定于點(diǎn)B，回型滑桿筆架(5)始終垂直平分等距拉伸臂(6)，且在筆座(P)處與豎直回型滑桿(4)相連，筆座(P)處放置畫(huà)筆，而且本發(fā)明的拋物線(xiàn)規(guī)各部件分為三層，最外一層為豎直滑軌(3)；中間一層為回型滑桿筆架(5)和等距拉伸臂(6)；最里一層為下滑軌(1)、上滑軌(2)和豎直回型滑桿(4)，以使得豎直回型滑桿(4)、回型滑桿筆架(5)和等距拉伸臂(6)均能從豎直滑軌(3)的一側(cè)滑向另一側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于在豎直回型滑桿(4)的一側(cè)固定有推拉桿(7)。3.如權(quán)利要求1所述的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于支架(8)固定在一平面板上。4.如權(quán)利要求1所述的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于等距拉伸臂(6)由齒輪(21)、齒條(22)和齒條(23)組成，齒條(22)和齒條(23)的長(zhǎng)度相等。5.如權(quán)利要求4所述的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于齒輪(21)為3個(gè)且形狀完全相同，以保證齒條(22)和齒條(23)始終平行。6.如權(quán)利要求1所述的一種新型拋物線(xiàn)規(guī)，其特征在于下滑軌(1)、上滑軌(2)、豎直滑軌(3)、豎直回型滑桿(4)和回型滑桿筆架(5)均標(biāo)有刻度。全文摘要本發(fā)明涉及一種新型的拋物線(xiàn)規(guī)，屬于機(jī)械制造和繪圖工具
技術(shù)領(lǐng)域：
。根據(jù)拋物線(xiàn)定義，將下滑軌1為準(zhǔn)線(xiàn)，蝴蝶螺絲O點(diǎn)為焦點(diǎn)，由于回型滑桿筆架5始終垂直平分等距拉伸臂6，所以能保證筆座P點(diǎn)到下滑軌1的距離始終等于P點(diǎn)到蝴蝶螺絲O點(diǎn)的距離，為此沿筆座P點(diǎn)能夠劃出拋物線(xiàn)。本發(fā)明提供拋物線(xiàn)規(guī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)捷，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，投入成本較低，造價(jià)低廉，簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確可靠，適用于教學(xué)演示，為中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供了使用方便、實(shí)用、直觀的拋物線(xiàn)教學(xué)演示工具；同時(shí)為建筑、橋梁設(shè)計(jì)、木工制作等技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域準(zhǔn)確地描繪拋物線(xiàn)提供有效的制圖工具。文檔編號(hào)B43L11/00GK101293454SQ20071003984公開(kāi)日2008年10月29日申請(qǐng)日期2007年4月24日優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日發(fā)明者范高潔申請(qǐng)人:范高潔