專利名稱:多功能尺的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種備有用以直接讀數(shù)的刻度或標(biāo)記的尺，特別涉及一種多功能尺。
目前人們最常用的度量和繪圖的尺具包括一等腰直角三角尺、一兩 銳角分別為30°和60°的非等邊直角三角尺和一直尺。它們的功能較簡(jiǎn)單，只能用于測(cè)量長(zhǎng)度，作直線和垂線，作簡(jiǎn)單的特殊角，以及兩把三角尺合用作平行線等。后來(lái)，人們?cè)谌浅咧虚g又備了一半圓量角器，從而擴(kuò)大了其度量和繪制夾角的功能。但用它們作垂線、平行線和角度線的方法過(guò)于單一，且不大方便，此外不能用于作已知圓的內(nèi)接任意等邊多邊形和任意百分比例圖。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種備有用以直接讀數(shù)的刻度的多功能尺，它能在原有一對(duì)三角尺和一把直尺功能不變的情況下，增添多種方便地作垂線、平行線和角度線的方法，還能用于作已知圓的內(nèi)接任意等邊多邊形和任意百分比例圖，且省時(shí)、直觀、準(zhǔn)確。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下列方式實(shí)現(xiàn)的，一種備有用以直接讀數(shù)的刻度的多功能尺包括一帶有長(zhǎng)度刻度的直尺及一對(duì)帶有長(zhǎng)度刻度和量角刻度的三角尺，除此之外，還帶有增加繪圖功能的其它刻度在所述非等邊直角三角尺沒(méi)有長(zhǎng)度刻度的一條邊上和所述直尺的另一條長(zhǎng)邊上都有互相緊靠的備有能直接讀數(shù)的在已知圓上繪制內(nèi)接任意等邊多邊形須用的邊長(zhǎng)的刻度，在已知圓上繪制任意百分比例圖須用的弦長(zhǎng)的刻度，以及在已知圓上繪制任意圓心角須用的弦長(zhǎng)的刻度。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的0°至180°量角器刻度對(duì)稱地位于所述等腰直角三角尺的兩條直角邊上，并在0°和180°兩點(diǎn)連線上有一成長(zhǎng)條形孔的槽；所述等腰直角三角尺斜邊的中線上有一條具有長(zhǎng)度刻度的中心矢線，所述中心矢線的兩側(cè)各有一條與所述中心矢線平行的具有長(zhǎng)度刻度的平行指示線。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，采用這種備有用以直接讀數(shù)的刻度的多功能尺，能在保持原有一對(duì)三角尺和一把直尺功能的情況下，增添多種方便地作垂線、平行線和角度線的方法，還能用于作已知圓的內(nèi)接任意等邊多邊形和任意百分比例圖，且省時(shí)、直觀、準(zhǔn)確。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述，其中圖1是本實(shí)用新型多功能尺之一等腰直角三角尺正視圖；圖2是本實(shí)用新型多功能尺之一非等邊直角三角尺正視圖；圖3是本實(shí)用新型多功能尺之一直尺正視圖；圖4是圖2或圖3中n尺的示圖；圖5是在已知圓上繪制內(nèi)接等邊七邊形例圖；圖6是圖2或圖3中α尺的示圖；圖7是在已知圓上繪制47°圓心角的例圖；圖8是圖2或圖3中％尺的示圖；圖9是在已知圓上繪制21.5％比例圖的例圖；圖10是利用中心矢線作長(zhǎng)垂直線例圖；圖11是利用平行指示線作垂直線例圖；圖12是利用量角器45°線及中位零點(diǎn)作垂直線例圖；圖13是利用中心矢線和平行指示線檢驗(yàn)垂直線例圖；圖14是利用量角器和槽作角度線例圖；圖15是利用量角器和等腰直角三角尺的斜邊作角度線例圖；圖16是利用量角器和槽作角度線的另一例圖；圖17是利用中心矢線和平行指示線作規(guī)定間隔的平行線例圖。
參看圖1，這里所示的是本實(shí)用新型多功能尺之一的等腰直角三角尺1，在其斜邊上有表示長(zhǎng)度的刻度2，這里的長(zhǎng)度為28厘米；在所述等腰直角三角尺1的兩條直角邊上有表示0°至180°的量角刻度3，所述刻度3對(duì)稱地排列在所述等腰直角三角尺1的兩條直角邊上，在所述量角器3的0°和180°兩點(diǎn)連線位置上有一成長(zhǎng)條形孔的槽4，它與所述等腰直角三角尺1的斜邊平行，并位于所述等腰直角三角尺1的斜邊垂線長(zhǎng)的一半處，且所述槽4的一條邊的中點(diǎn)與所述量角器3的中位零點(diǎn)5重合。在所述等腰直角三角尺1斜邊的中線位置上有一條具有表示長(zhǎng)度刻度的中心矢線6，所述中心矢線6與所述中位零點(diǎn)5重合，并以所述中位零點(diǎn)5為原點(diǎn)分別向所述中心矢線6兩端延伸5厘米和4.5厘米。在所述中心矢線6的兩側(cè)各有一條與所述中心矢線6平行的間隔為四分之一所述等腰直角三角尺1斜邊長(zhǎng)的平行指示線7。在所述中心矢線6的兩側(cè)還各有一個(gè)圓孔8以容手指插入移動(dòng)三角尺之用。
參看圖2，這里所示的是本實(shí)用新型多功能尺之一的非等邊直角三角尺9，所述非等邊直角三角尺9的兩銳角分別為30°和60°，在所述非等邊直角三角尺9的兩條直邊上分別具有表示長(zhǎng)度的刻度10和11，其中所述刻度10表示的長(zhǎng)度為28厘米，所述刻度11表示的長(zhǎng)度為15厘米。在所述非等邊直角三角尺9的斜邊上依次備有能直接讀數(shù)的表示在半徑R＝100毫米的已知圓上繪制任意百分比例圖須用的弦長(zhǎng)的刻度12(％尺)，表示在半徑R＝100毫米的已知圓上繪制任意圓心角須用的弦長(zhǎng)的刻度12(α尺)，表示在半徑R＝100毫米的已知圓上繪制內(nèi)接任意等邊多邊形須用的邊長(zhǎng)的刻度14(n尺)。
所述的刻度12(％尺)、刻度13(α尺)和刻度14(n尺)也可表示在圖3所示的直尺15上，所述直尺15一條長(zhǎng)邊上的長(zhǎng)度刻度為30厘米。
所述刻度12、13和14都是根據(jù)下列基本公式確定的
C＝2Rsin (θ)/2其中C為多邊形的邊長(zhǎng)，R為外接圓的半徑，這里為100毫米，θ為邊長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角。
確定所述刻度12(％尺)時(shí)，用誘導(dǎo)公式％L＝2Rsin (360×％)/2 ＝2Rsin(180×％)………(1)其中％L為在已知圓上要作的百分比所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)；％為在已知圓上要作的百分比數(shù)。
確定所述刻度13(x尺)時(shí)，用誘導(dǎo)公式αL＝2Rsin (α)/2 …………………………(2)其中α為在已知圓上要作的圓心角的度數(shù)；αL為在已知圓上要作的圓心角所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)。
確定所述刻度14(n尺)時(shí)，用誘導(dǎo)公式
其中n為在已知圓上要作的內(nèi)接等邊多邊形的邊數(shù)；nL為在已知圓上要作的內(nèi)接等邊多邊形的邊長(zhǎng)；上述三個(gè)誘導(dǎo)公式中的R是已知圓的半徑，都是100毫米。
所述多功能尺是由透明有機(jī)玻璃(甲基丙酰酸甲酯)制成，考慮到制造時(shí)材料的縮減，因此在制造模具時(shí)，實(shí)際刻度步長(zhǎng)都要乘上一個(gè)收縮系數(shù)M＝1.004，故上述三個(gè)誘導(dǎo)公式都變?yōu)椋′＝2RMsin(180×％)＝200.8sin(180×％)…(4)αL′＝2RMsin (x)/2 ＝200.8×sin (χ)/2 …………………(5)nL′＝2RMsin 180/(n) ＝200.8×sin 180/(n) ……………(6)上述％L′、χL′和nL′都是制造模具時(shí)所用的刻線讀數(shù)值。制造好的成品的刻線讀數(shù)值則仍是％L、αL和nL的數(shù)值。
所述刻度12(％尺)上所標(biāo)的數(shù)字，表示欲取的百分比數(shù)字，其中每小格為0.5％。
所述刻度13(α尺)上所標(biāo)的數(shù)字，表示欲取的圓心角度數(shù)，其中每小格為1度。
所述刻度14(n尺)上所標(biāo)的數(shù)字，表示欲取的等邊多邊形邊數(shù)，其中每格所表示的邊數(shù)與附表3對(duì)應(yīng)。
在上述實(shí)施例中，已知圓的半徑R也可以是其它尺寸，這時(shí)所述刻度12(％尺)，所述刻度13(χ尺)和所述刻度14(n尺)上的刻度讀數(shù)值根據(jù)誘導(dǎo)公式(1)至(3)作相應(yīng)的改變；在上述實(shí)施例中，所述非等邊直角三角尺9斜邊上的三個(gè)刻度也可與其任一直角邊上的長(zhǎng)度刻度換位；在上述實(shí)施例中，所述等腰直角三角尺1上的所述平行指示線7與所述中心矢線6的間隔距離可任意改變；所述量角刻度3占據(jù)所述等腰直角尺1的面積比例也可大可小；在上述實(shí)施例中，所述多功能尺的實(shí)際形狀可大可小，其所有長(zhǎng)度刻度也可大可小。
在上述實(shí)施例中，所述多功能尺也可以用其它透明材料制造，這樣制作模具時(shí)，收縮系數(shù)M要作相應(yīng)的調(diào)整。
在上述實(shí)施例中，所述非等邊直角三角尺9和所述直尺15上的所述刻度12(％尺)，刻度13(α尺)和刻度14(n尺)上下次序可任意變換。
下面對(duì)本實(shí)用新型多功能尺的使用方法作一說(shuō)明(1)所述刻度14(n尺)的用法舉例在已知圓(R＝100毫米)上作內(nèi)接等邊七邊形，即n＝7。
如圖4所示，用圓規(guī)在n尺上量取自∞～7的距長(zhǎng)，交繪在R＝100毫米的圓弧上即求得內(nèi)接等邊七邊形，如圖5所示。
(2)所述刻度13(α尺)的用法舉例在已知圓(R＝100毫米)內(nèi)作α＝47°圓心角。
如圖6所示，用圓規(guī)在α尺上量取0～47的距長(zhǎng)，交繪在R＝100毫米的圓弧上，即求得α＝47°的圓心角，如圖7所示。
(3)所述刻度12(％尺)的用法舉例在已知圓(R＝100毫米)內(nèi)作21.5％比例圖。
如圖8所示，用圓規(guī)在％尺上量取0～21.5的距長(zhǎng)，交繪在R＝100毫米的圓弧上，即求得21.5％的比例圖形，如圖9所示。
自此以下的各個(gè)例子都是使用所述等腰直角三角尺1上的各種刻度來(lái)作圖的(4)利用所述中心矢線6作長(zhǎng)垂直線如圖10所示，使所述中心矢線6與已知直線A－A重疊，在斜邊上畫(huà)線即成。
(5)利用所述平行指示線7作長(zhǎng)垂直線如圖11所示，使所述平行指示線7之一與已知直線A－A重疊，在斜邊上畫(huà)線即成。
(6)利用所述量角器3作垂直線如圖12所示，使所述量角器3上的45度線及所述中位零點(diǎn)5分別重疊在已知直線A－A上，在與已知直線A－A垂直的一條直角邊上畫(huà)線即成。
(7)利用所述中心矢線6與所述平行指示線7檢驗(yàn)垂直線如圖13所示，使所述中心矢線6與已知直線B－B重疊，檢驗(yàn)另一已知直線A－A是否位于兩條所述平行指示線7的同一長(zhǎng)度刻度數(shù)上，如是，則A－A線與B－B線垂直。也可用所述槽4來(lái)檢驗(yàn)A′－A′線是否與B－B線垂直。
(8)利用所述量角器3和所述槽4作角度線如圖14所示，使所述量角器3的某一角度線(如θ)與所述中位零點(diǎn)5分別重疊在已知直線A－A上，所述槽4指示的方向即為所求角度線的方向。
(9)利用所述量角器3和所述斜邊作長(zhǎng)角度線；如圖15所示，使所述量角器3的某一角度線(如θ)與所述中位零點(diǎn)5分別重疊在已知直線A－A上，在斜邊上畫(huà)線即成。
(10)利用所述量角器3和所述槽4作角度線的另一方法如圖16所示，使所述槽4與已知直線A－A線重疊，在所述量角器3上找出要作的某一角度線(如θ)標(biāo)記后連線即成。
(11)利用所述中心矢線6與所述平行指示線7作規(guī)定間隔的平行線如圖17所示，使所述中心矢線6與已知直線A－A重疊，使所述兩條平行指示線上的相同刻度重疊在已知的與A－A線垂直的直線B－B上，然后沿A－A線移動(dòng)所述三角尺1，
并在斜邊上畫(huà)線，各條平行線的間隔由所述平行指示線7的刻度來(lái)保證。
上述使用方法舉例并限制本實(shí)用新型多功能尺還可以有的其它許多使用方法。
所有附圖上相同的編號(hào)代表相同的部件和結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種備有用以直接讀數(shù)的刻度的多功能尺包括一帶有長(zhǎng)度刻度的直尺及一對(duì)帶有長(zhǎng)度刻度和量角刻度的三角尺，其特征在于，其中一非等邊直角三角尺沒(méi)有長(zhǎng)度刻度的一條邊上或者所述直尺沒(méi)有長(zhǎng)度刻度的一條長(zhǎng)邊上都具有互相緊靠的備有能直接讀數(shù)的在已知圓上繪制內(nèi)接任意等邊多邊形須用的邊長(zhǎng)的刻度，在已知圓上繪制任意百分比例圖須用的弦長(zhǎng)的刻度，以及在已知圓上繪制任意圓心角須用的弦長(zhǎng)的刻度。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的多功能尺，其特征在于，所述的量角刻度對(duì)稱地位于所述等腰直角三角尺的二條直角邊上，并在0°和180°兩點(diǎn)連線上有一成長(zhǎng)條形孔的槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的多功能尺，其特征在于，所述等腰直角三角尺斜邊的中線上有一條帶有長(zhǎng)度刻度的中心矢線，所述中心矢線兩側(cè)各有一條與所述中心矢線平行的帶有長(zhǎng)度刻度的平行指示線。
專利摘要
本實(shí)用新型提供一種備有用以直接讀數(shù)的刻度或標(biāo)記的多功能尺，它包括一等腰直角三角尺、一非等邊直角三角尺和一直尺，非等邊直角三角尺和直尺上除了有表示長(zhǎng)度的刻度外，還有用于作已知圓的內(nèi)接任意多邊形，任意圓心角和任意百分比例圖的刻度，等腰直角三角尺上有對(duì)稱地位于兩條直角邊上的量角刻度，以及中心矢線和兩條平行指示線，因此大大擴(kuò)大了原有三角尺和直尺的繪圖功能。
文檔編號(hào)B43L7/08GK87200251SQ87200251
公開(kāi)日1988年1月27日 申請(qǐng)日期1987年1月3日
發(fā)明者尹燕盛 申請(qǐng)人:上海文教用品廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan