專利名稱:圓錐曲線規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本適用新型屬于一種繪圓錐曲線的專用工具。
迄今為止,已有多種繪圓錐曲線的工具問世。(如中國專利號88201682.2的繪圖規(guī))。但均因結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作不便而難以形成產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的目的是針對上述不足之處,對現(xiàn)行普通圓規(guī)稍加改進(jìn),提供一種結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,并能畫出所有圓錐曲的工具。
本實(shí)用新型的圓錐曲線規(guī),由定腿(1)、軸腿(2)和畫筆(3)組成。定腿與軸腿之間用普通圓規(guī)的連接方式連接,使它們角度可調(diào)。畫筆(3)與軸腿(2)之間用套管(5)連接,使畫筆(3)能繞軸腿(2)轉(zhuǎn)動。
定腿(1)結(jié)構(gòu)如下在腿下端裝有支撐架,支撐架由八字腳(15)制動螺釘(16)和套管(17)組成。旋緊制動鏍釘(16)時,可固定八字腳張角和套管(17)在腿桿上的位置。
畫筆(3)的結(jié)構(gòu)如下筆桿(13)裝在內(nèi)管(12)中。內(nèi)管上端封閉,內(nèi)裝彈簧(10)。當(dāng)筆桿的筆端受到向上的力時,彈簧被壓縮,筆桿(13)向內(nèi)管收縮。若旋緊制動鏍帽(14),則筆桿(13)不能在內(nèi)管(12)中伸縮。
內(nèi)管(12)裝在外管(9)中,并能自由伸縮。當(dāng)旋緊制動鏍母(11),內(nèi)管不能在外管中自由收縮。
外管(9)與半圓片(8)用鏍釘連接,并繞鏍釘轉(zhuǎn)動。使外管(9)與軸腿(2)的夾角可調(diào)。
半圓片(8)與套圈(4)整體。套圈(4)裝管(5)的外面。由于限位鏍帽(7)的作用,套圈(4)只能繞套管(5)轉(zhuǎn)動,而不能上下滑動。
套管(5)套裝軸腿(2)的外面,并可上下滑動。若旋緊制動鏍母(6),則套管(5)不能上下移動。
本實(shí)用新型的設(shè)計原理是當(dāng)一剖切平面與下正圓錐面截交時,由于剖切角度位置的不同,可得各種截曲線。如圓、橢圓、拋物線、雙曲線。
在本實(shí)用新型中,畫筆(3)繞軸腿(2)一周的軌跡為正圓錐體面;軸腿下端到軸腿與畫筆的相交處為正圓錐體的高線,畫筆與軸腿的夾角β為半錐頂角。剖切平面與圓錐體高線的交角為α,由立體解析幾何知識可以證明圓錐曲線離心率e由下式?jīng)Q定。
e= (COSα)/(COSβ)當(dāng)e<1時,α>β截得橢圓當(dāng)e=1時,α=β截得拋物線當(dāng)e>1時,α<β截得雙曲線
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步對本實(shí)用新型加以說明。
附
圖1是總裝圖兼說明書摘要附圖附圖2是畫筆(3)結(jié)構(gòu)圖附圖3是定腿(1)的支撐架結(jié)構(gòu)圖在圖3中,張開八字腿(15),使兩腳尖與定腿腳尖在同一平面內(nèi);旋緊制動鏍釘(16),把八字腳(15)和套管(17)一同固定在定腿(1)的下端。使八字腳(15)兩腳尖的連線與定腿和軸腿兩腳尖的連線構(gòu)成丁字形。
在
圖1中,打開定腿(1)與軸腿(2),使軸腿(2)與紙面夾角為α。當(dāng)兩腿立于紙上時,由于八字腳(15)的作用,軸腿(2)的空間方向固定不動。松開制動鏍帽(6)。根據(jù)繪圖需要,調(diào)節(jié)套管(5)在軸腿(2)上的位置,旋緊制動鏍帽(6),這樣就調(diào)好了圓錐面高線的長度。再松開制動鏍釘(8),根據(jù)繪圖需要調(diào)節(jié)軸腿(2)與畫筆(3)的夾角β。
在圖2中,若畫筆長度不夠時,可松開制動鏍帽(11),拉出內(nèi)管(12),當(dāng)內(nèi)外管的總長度適合繪圖需要時,再旋緊制動鏍帽(11),使長度固定。彈簧(10)的作用是使筆桿(13)在繪圖過程中,按需要在內(nèi)管中伸縮。
在繪圖時,按上述方法調(diào)節(jié)好α、β和正圓錐曲線面的高線長度,再使畫筆(3)繞軸腿(2)轉(zhuǎn)動一周,即可得到大小不同的各種圓錐曲線。
若松開制動鏍釘(16)和制動鏍帽(6),取下八字腳(15)和畫筆(3),圓錐曲線規(guī)則變?yōu)橐话銏A規(guī),可以畫圓。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,繪圖準(zhǔn)確,使用方便,并能一規(guī)多用,是廣大師生和工程繪圖人員的好幫手。
權(quán)利要求1.一種圓錐曲線規(guī),其特征在于該規(guī)是由定腿(1)帶支撐架和軸腿(2)帶畫筆(3)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓錐曲線規(guī),其特征在于所述支撐架由可在定腿(1)上滑動的套管(17)、套管上角度可調(diào)的八字腳(15)和制動鏍釘(16)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓錐曲線規(guī),其特征在于畫筆(3)由可在軸腿(2)上滑動的套管(5),可繞套管(5)轉(zhuǎn)動的套圈(4),可控制套管(5)在軸腿(2)上位置的制動鏍母(6),帶鏍釘并與套圈(4)連成一體的半圓片(8),能繞半圓片(8)上面鏍釘轉(zhuǎn)動的外管(9),能在外管(9)中伸縮的內(nèi)管(12),可控制內(nèi)管(12)伸縮的制動螺母(11)、裝在內(nèi)管(12)中的彈簧(10),裝在內(nèi)管(12)中并能伸縮的筆桿(13),能制動筆桿(13)的制動鏍母(14)組成。
專利摘要一種圓錐曲線規(guī)。由普通圓規(guī)的左腿上帶支撐架和右腿上帶附腿組成。它利用正圓錐與平面切割,得各類圓錐曲線的原理,很方便的畫出橢圓雙曲線、拋物線。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,繪圖方便準(zhǔn)確,是廣大師生及繪圖人員的得力工具。
文檔編號B43L11/00GK2172212SQ9321482
公開日1994年7月20日 申請日期1993年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月26日
發(fā)明者陳愉德, 陳曉德, 陳福德 申請人:陳愉德