專(zhuān)利名稱(chēng)：萬(wàn)能實(shí)用繪圖尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型——萬(wàn)能實(shí)用繪圖尺是屬于測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域，適用于測(cè)量和繪圖的學(xué)習(xí)和辦公用具。
據(jù)申請(qǐng)人所知，在本實(shí)用新型的發(fā)明和申請(qǐng)日之前，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)與此有完全相同功能的測(cè)繪工具，只有僅能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型諸多功能中某一功能或幾種功能的繪圖工具，它們都不能單獨(dú)完成一個(gè)涉及到多種作圖的制圖工作，而需要用到其它的測(cè)繪工具。另外還有些特殊作圖它們難以迅速準(zhǔn)確地完成，如三等分任意角，九等分任意圓周，快作特殊函數(shù)圖象等。況且備齊這些工具花費(fèi)太高，用起來(lái)也繁雜，而且攜帶不便，容易丟失。
本實(shí)用新型的任務(wù)是將直尺，量角器，三角板、圓規(guī)、坐標(biāo)紙等工具的功能集中于一體，克服了上述幾種工具功能單一，備齊花費(fèi)高、攜帶不便、容易丟失、使用繁雜的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供以下實(shí)用功能(1)代替直尺；(2)代替三角尺；(3)代替量角器；(4)代替圓規(guī)；(5)三等分任意角；(6)提供坐標(biāo)紙功能；(7)快速五等分、九等分任意圓周；(8)快作特殊曲線；(9)幫助畫(huà)像臨摹功能；(10)準(zhǔn)確測(cè)量圓柱體橫截面直徑；(11)作支筆架。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型是由1、2兩主尺組成，材料為賽璐珞，有機(jī)玻璃或聚苯乙稀中的一種，厚1毫米以上。
主尺1長(zhǎng)16厘米，最大寬度為6.5厘米，下部有一條長(zhǎng)16厘米的有刻度直線邊3，主尺1左端矩形部分寬1.5厘米，在尺1左端10／3厘米至5厘間是曲線5，曲線5是函數(shù)y2＝3x2－2x的圖象在(2／3，1］區(qū)間第一象限內(nèi)的部分(1單位＝5厘米)，曲線5主要用于三等分任意角；在沿尺1左端上直線邊沿5厘米處有一個(gè)直徑為1毫米的小孔7為三等分角基點(diǎn)孔；位于尺1中部5.5厘米到10.5厘米間有一個(gè)矩形的坐標(biāo)網(wǎng)6，規(guī)格為4.4×5厘米2，每小格規(guī)格為0.2×0.2厘米2，6距離尺1上端與3平行的有刻度直線刻度邊18有0.6厘米，18長(zhǎng)6厘米，6距離與3垂直的有刻度直線邊4有0.5厘米，4位于尺1的11厘米處，長(zhǎng)5.5厘米；6中有10個(gè)直徑為0.15厘米的坐標(biāo)軸點(diǎn)孔12，其中有一孔孔心位于矩形網(wǎng)左下頂點(diǎn)上，其它9孔的孔心分別在兩直線上，這兩條直線互相垂直且分別平行于網(wǎng)格矩形的兩條垂直邊，并與兩邊相距1厘米，且孔間距均為1厘米。這些小孔主要用于鉛筆尖插入定點(diǎn)后，用尺連接各點(diǎn)，成一個(gè)立體或平面坐標(biāo)系，使坐標(biāo)網(wǎng)6起到坐標(biāo)紙的作用。坐標(biāo)網(wǎng)6的最下一條直線邊中點(diǎn)上有一個(gè)直徑為1毫米的量角孔8，量角孔8主要用于測(cè)量角的大小因?yàn)榍€邊5和直線邊18上都有精確到1度的度刻度，可測(cè)量0到210°大小的角，測(cè)量角大小時(shí)，先將角的頂點(diǎn)與孔8中心重合，讓角的一條邊與坐標(biāo)網(wǎng)6的最下一條直線邊重合，即可測(cè)出此角的度數(shù)大小，故尺1有量角功能。
尺1右端矩形部分長(zhǎng)5厘米，寬1厘米；在與直線邊3平行且相距0.6厘米的一條直線上有15個(gè)直徑為0.15厘米的插筆孔9，這些孔孔心分別處于刻度1.2厘米、2.0厘米、3.0厘米、4.0厘米、5.0厘米，6.0厘米，7.0厘米、8.0厘米、9.0厘米、10.0厘米、11.0厘米、12.0厘米、13.0厘米、14.0厘米、15.0厘米處，用于畫(huà)圓或弧線；在插筆孔9孔心的所在直線上刻度0厘米至1厘米處，并排著11個(gè)半徑為1毫米的插針孔10，與10成30°角的一條1厘米線段上同樣并排著10個(gè)直徑為1毫米的插針孔，這些插針孔也用于畫(huà)圓或弧線。
尺2長(zhǎng)22厘米，最大寬度為4厘米。在尺2下部是一條長(zhǎng)22厘米的有刻度直線邊13；在尺2左端由上至下2厘米至3厘米處有一個(gè)長(zhǎng)5厘米寬1厘米的矩形槽14，槽上邊沿有精確到1毫米的標(biāo)準(zhǔn)刻度；在尺2中端從左至右6厘米到5厘米，由上至下1.5厘米到3.5厘米之間有一個(gè)橢圓空缺12，此橢圓方程為x2／4＋y2＝1(1單位＝1厘米)，尺2左端1厘米到4厘米間是三角形殘缺15，15的三個(gè)內(nèi)角為30°、45°、105°，靠左的一個(gè)內(nèi)角為30°，在5厘米到8厘米之間是三角形殘缺16，16的三個(gè)內(nèi)角為36°、40°、104°，靠左的內(nèi)角為36°；在(12 )厘米到13厘米間是曲線17，17為函數(shù)Y＝X的圖象在［ ，1］的區(qū)間部分(1單位＝1厘米)；在14厘米到18厘米間是曲線19，19為函數(shù)X2－Y2＝1在［1， ］區(qū)間部分(1單位＝1厘米)；在19厘米至22厘米間是曲線20，20為函數(shù)Y＝2在［0，2］區(qū)間部分(1單位＝1厘米)。


圖1－5是本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)附圖；
圖1是本實(shí)用新型的主尺1的豎置圖；(比例34)圖2是本實(shí)用新型主尺2豎置圖；(比例34)圖3是本實(shí)用新型實(shí)施三等分角功能的示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施支筆架功能示意圖；(比例為12)圖5是本實(shí)用新型實(shí)施準(zhǔn)確測(cè)量圓柱體橫截面直徑功能示意圖。(比例為12)
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
在
圖1中，直線邊3上有15厘米的精確到1毫米的標(biāo)準(zhǔn)刻度，0刻度在尺1左端0.5厘米處；垂直的刻度邊4上有4厘米的精確到1毫米的刻度；曲線邊5和直線邊18上有210°精確到1度的刻度。
尺中部的坐標(biāo)矩形網(wǎng)6除有坐標(biāo)紙功能外，還有幫助畫(huà)象臨摹的功能。把坐標(biāo)矩形網(wǎng)罩在要臨摹的圖或像上，所罩住的部分被分成550個(gè)小部分，臨摹者根據(jù)坐標(biāo)網(wǎng)放比例成矩形網(wǎng)，臨摹便十分簡(jiǎn)單了。
尺1可當(dāng)圓規(guī)使用，最大半徑為15厘米，最小半徑為0.2厘米，在0.2到15厘米之間，用精確到(1－ ／2)毫米的任何長(zhǎng)度作半徑畫(huà)弧或圓都可以。把大頭針插入插針孔10，11的任一孔中按住，把鉛毛插入插筆孔9中的任一孔中并旋轉(zhuǎn)尺體，即可得到以此兩孔間距離為半徑的圓或弧。當(dāng)需要以一未知長(zhǎng)線段為半徑(線段長(zhǎng)應(yīng)小于15厘米)的圓或弧時(shí)，理論上不能十分精確地在兩孔間找到，但由于實(shí)際作圖本身存在著客觀誤差，這樣便可以通過(guò)調(diào)節(jié)插針孔和插筆孔之間的距離，找到理論上誤差小于(1 2)毫米的線段長(zhǎng)，以此作為半徑畫(huà)圓或弧，可以忽略此誤差，故此尺可實(shí)現(xiàn)圓規(guī)的功能。
在圖2中，15、16是兩個(gè)三角形殘缺，17、19、20是三條曲線邊，依此三條曲線邊并稍加延伸，可很快作出此三條邊自身曲線；21是一橢圓空缺，依此橢圓，可很快作出橢圓X2／4＋Y2＝1(1單位＝厘米)，此橢圓常作圓柱體在立體幾保中的底面。
矩形槽14上邊沿有5厘米的準(zhǔn)確到1毫米的刻度，注明的數(shù)字1代表1厘米。
因尺1尺2上有有刻度的直線邊3和13，故本實(shí)用新型可代替直尺。
因主尺2上有三角形殘缺15、16故可依此作30°、45°、90°、60°、75°、105°、135°、150°、105°、36°、40°、104°、144°、140°等特殊角；將主尺1和尺2的兩直線邊3、13重合，移動(dòng)尺，可依直線邊4作任意距離的平行線，也可很快作出任意規(guī)格的矩形，而三角套尺的主要功能是作特殊角和平行線，(其它功能用本實(shí)用新型的圓規(guī)，直尺功能也能實(shí)現(xiàn))，故本實(shí)用新型可代替三角套尺。
五等分圓周的每一等分所對(duì)的圓周角為36°，依主尺2上的三角形殘缺16，以圓周上任一點(diǎn)為頂點(diǎn)作一個(gè)36°的圓周角即可得到此圓周的1／5；九等分圓周的每一等分所對(duì)的圓心角為40°依主尺2上的三角形殘缺16，以圓心為頂點(diǎn)作一個(gè)40°圓心角即可得到此圓周的1／9，故此實(shí)用新型可快速五等分、九等分任意圓周。
在圖3中，若要將一任意角三等分，且設(shè)此角為AOB，先作其角平分線OM，然后在OA邊上截得OA＝5厘米的線段，作OA的垂直平分線MN交OM與M點(diǎn)，交OM的垂直平分線于N點(diǎn)，以MN為半徑畫(huà)弧，則O、M、A必在同一弧OA弧上，再使尺1上的基點(diǎn)孔7中心與A點(diǎn)重合，使尺1左端矩形部分上邊沿與OA重合，則主尺1上的曲線邊5必有OA弧有一個(gè)交點(diǎn)Q，那么∠QOA即是∠BOA的1／3，再作∠BOQ的角平分線即可三等分∠AOB。
原理∵OM為∠BOA的角平分線，MN垂直平分OA，∴∠MOA＝∠MAO則有∠OMA＝180－2∠MOA＝180－∠BOA又∵N為OM垂直平分線與OA的垂直平分線的交點(diǎn)∴ON＝MN＝AN∴O、M、A三點(diǎn)在同一弧OA上又∵Q在曲線y2＝3x2－2x上(1單位＝5厘米)∴2∠QOA＝∠QAO(曲線y＝3y2－2x是點(diǎn)Q的軌跡，Q點(diǎn)滿(mǎn)足的條件是與兩點(diǎn)O(O，O)、A(1，0)組成一個(gè)三角形，使2∠QOA＝∠QAO)又∵Q點(diǎn)也在OA弧上∴∠OMA＝∠OQA而∠QOA＋∠QAO＝180－∠OMA＝∠BOA∴所以∠BOA＝3∠QOA。
在圖4中，若將主尺1和主尺2垂直穿插緊后，即可作一個(gè)擱毛筆、鉛筆、鋼筆等支筆架。
在圖5中，將主尺1的右端插入主尺2的矩形槽14中，讓兩尺處于同一平面內(nèi)，即成一個(gè)卡尺狀，將圓柱體置于兩尺接口處，并與兩尺所在平面垂直，即可測(cè)出此圓柱體橫截面直徑(小于5厘米)，直接從尺2上讀出。
本實(shí)用新型集中了直尺、三角尺、圓規(guī)、量角器、坐標(biāo)紙的功能于一體，除能單獨(dú)地完成它們共同完成的各種測(cè)繪功能外還能迅速完成一些以上測(cè)會(huì)工具不能完成的測(cè)繪工作，如三等分任意角(現(xiàn)在尺規(guī)無(wú)法三等分角，只能用量角器分三等分，由于讀數(shù)誤差，造成三等分角作圖有很大誤差。)、九等分任意圓周(尺規(guī)只能近似作法)，快作數(shù)學(xué)函數(shù)圖象(十分復(fù)雜)，而本實(shí)用新型能準(zhǔn)確迅速地完成這些測(cè)圖工作，并提供了“幫助畫(huà)像臨摹”“作支筆架”“測(cè)圓柱體橫截直徑”等實(shí)用的功能，為繪圖工作者提供了諸多幫助，節(jié)約了繪圖時(shí)間，簡(jiǎn)化了繪圖步驟，提高了繪圖效率并降低了繪圖工作者、學(xué)生備齊各種繪圖工具的成本。
為適合各層次的人員使用，本實(shí)用新型可做成不同規(guī)格，其構(gòu)造，設(shè)計(jì)原理相同。
本實(shí)用新型的制造方法與制造直尺、三角板和量角器的方法相同。
權(quán)利要求1.一種萬(wàn)能實(shí)用繪圖尺，由主尺1和主尺2組成，其特征在于主尺1長(zhǎng)16厘米，最大寬度為6.5厘米，下部有一條長(zhǎng)16厘米的有刻度直線邊3，主尺1左端矩形部分寬1.5厘米，在尺1左端10/3厘米至5厘米間是曲線5，曲線5是函數(shù)y2=3x2-2x的圖象在(2/3，1]區(qū)間長(zhǎng)一象限內(nèi)的部分(1單位=5厘米)，曲線5主要用于三等分任意角；在沿尺1左端上直線邊沿5厘米處有一個(gè)直徑為1毫米的小孔7為三等分角基點(diǎn)孔；位于尺1中部5.5厘米到10.5厘米間有一個(gè)矩形的坐標(biāo)網(wǎng)6，規(guī)格為4.4×5厘米2，每小格規(guī)格為0.2×0.2厘米2，6距離尺1上端與3平行的有刻度直線刻度為18有0.6厘米，18長(zhǎng)6厘米，6距離與3垂直的有刻度直線邊4有0.5厘米，4位于尺1的11厘米處，長(zhǎng)5.5厘米；6中有10個(gè)直徑為0.15厘米的坐標(biāo)軸點(diǎn)孔12，其中有一孔孔心位于矩形網(wǎng)左下頂點(diǎn)上，其它9孔的孔心分別在兩直線上，這兩條直線互相垂直且分別平行于網(wǎng)格矩形的兩條垂直邊，并與兩邊相距1厘米，且孔間距均為1厘米。坐標(biāo)網(wǎng)6的最下一條直線邊中點(diǎn)上有一個(gè)直徑為1毫米的量角孔8，曲線邊5和直線邊18上都有精確到1度的度刻度，可測(cè)量0到210°大小的角，尺1右端矩形部分長(zhǎng)5厘米，寬1厘米；在與直線邊3平行且相距0.6厘米的一條直線上有15個(gè)直徑為0.15厘米的插筆孔9，這些孔孔心分別處于刻度1.2厘米、2.0厘米、3.0厘米、4.0厘米、5.0厘米，6.0厘米，7.0厘米、8.0厘米、9.0厘米、10.0厘米、11.0厘米、12.0厘米、13.0厘米、14.0厘米、15.0厘米處，在插筆孔9孔心的所在直線上刻度0厘米至1厘米處，度排著11個(gè)半徑為1毫米的插針孔10，與10成30°角的一條1厘米線段上同樣并排著10個(gè)直徑為1毫米的插針孔，尺2長(zhǎng)22厘米，最大寬度為4厘米。在尺2下部是一條長(zhǎng)22厘米的有刻度直線邊13；在尺2左端由上至下2厘米至3厘米處有一個(gè)長(zhǎng)5厘米寬1厘米的矩形槽14，槽上邊沿有精確到1毫米的標(biāo)準(zhǔn)刻度；在尺2中端從左至右6厘米到5厘米，由上至下1.5厘米到3.5厘米之間有一個(gè)橢圓空缺12，此橢圓方程為x2/4+y2=1(1單位=1厘米)，尺2左端1厘米到4厘米間是三角形殘缺15，15的三個(gè)內(nèi)角為30°、45°、105°，靠左的一個(gè)內(nèi)角為30°；在5厘米到8厘米之間是三角形殘缺16，16的三個(gè)內(nèi)角為36°、40°、104°，靠左的內(nèi)角為36°；在(12- )厘米到13厘米間是曲線17，17為函數(shù)y=x2的圖象在[- ，1]的區(qū)°間部分(1單位=1厘米)；在14厘米到18厘米間是曲線19，19為函數(shù)x2-y2=1在[1， ]區(qū)間部分(1單位=1厘米)；在19厘米至22厘米間是曲線20，20為函數(shù)y＝2x在[0，2]區(qū)間部分(1單位=1厘米)。
2.如權(quán)利要求1、2所敘萬(wàn)能實(shí)用繪圖尺，其特征在于材料為賽璐珞，有機(jī)玻璃，聚苯乙稀中的一種。
專(zhuān)利摘要萬(wàn)能實(shí)用繪圖尺是一種學(xué)習(xí)、辦公用具，可當(dāng)直尺，三角板，量角器、坐標(biāo)尺和圓規(guī)使用，又可以實(shí)現(xiàn)三等分任意角，幫助畫(huà)像臨摹；快作特殊曲線，準(zhǔn)確快速九等分任意圓周，準(zhǔn)確測(cè)量圓柱體橫截面直徑，支筆架等功能，由主尺1和主尺2兩部分組成。主尺1長(zhǎng)16厘米，最大寬度為6.5厘米，正反注有刻度和數(shù)字，主尺2長(zhǎng)22厘米，最大寬度為4厘米，正反注有刻度和數(shù)字，實(shí)用于廣大學(xué)生、繪圖工作者和辦公人員。
文檔編號(hào)B43L13/20GK2207946SQ94205479
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月26日
發(fā)明者陳俊忠 申請(qǐng)人:陳俊忠