本實用新型涉及化工建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種能夠現(xiàn)場開孔放樣的定繩長橢圓走筆劃規(guī)。

背景技術(shù)：

石油化工設(shè)備種類繁多，大型設(shè)備在生產(chǎn)制造中經(jīng)常要進行接管開孔，在現(xiàn)場組焊的大型非標設(shè)備由于條件有限，其開孔放樣要求簡單、快捷、有效并相對精確。一款具有可調(diào)焦點與伸縮套桿功能的定繩長橢圓走筆工裝的發(fā)明和應(yīng)用，可滿足現(xiàn)場精準、高效完成多種復(fù)雜情況下現(xiàn)場開孔放樣的要求，其應(yīng)用前景非常廣闊。大型設(shè)備現(xiàn)場開孔放樣有多種方法，其中CAD作圖法為常用方法之一，但這需要技術(shù)人員大量的取點、投影再標注生成簡單圖形式樣，耗時費力，且因輪廓線為若干個點組成，缺乏連續(xù)性而不夠精密，對技術(shù)人員要求較高，對一些復(fù)雜形狀（如圓錐臺、封頭等）投影畫圖相當困難，具有很大局限性。EXCEL數(shù)學(xué)模型法則需要建立一套數(shù)學(xué)計算模型，能快速計算出各種參數(shù)，但僅限于相對規(guī)則的立體幾何圖形，且還需要技術(shù)人員通過轉(zhuǎn)換成圖紙才可以用于指導(dǎo)現(xiàn)場。軟件生成法則需要購買相關(guān)放樣軟件并注冊安裝，其原理同EXCEL模型法如出一轍，且需要發(fā)生購買軟件的費用，安裝后還需要理解，不能按現(xiàn)場要求來改變放樣需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠調(diào)節(jié)焦點范圍、帶有定長的劃繩、具有伸縮功能套桿劃規(guī)的定繩長橢圓走筆劃規(guī)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種定繩長橢圓走筆劃規(guī)，其特征在于：所述的劃規(guī)包括主尺、劃繩和劃筆，在主尺上設(shè)有兩組焦點定位機構(gòu)，劃繩的兩端分別固定在焦點定位機構(gòu)上且劃繩的長度等于待劃橢圓的長軸長，采用劃筆把劃繩從里向外拉出繃緊并在主尺的兩側(cè)分別畫出橢圓的一半軌跡，待主尺移除后將兩個上述橢圓的一半軌跡局部連接即將該橢圓畫出。

所述的主尺上裝有刻度指示尺且主尺的中心點為0刻度起點以分別向兩端讀數(shù)。

所述的焦點定位機構(gòu)包括螺桿滑塊、系繩頂端、螺母和指針，螺桿滑塊嵌置在主尺的凹槽滑道內(nèi)且螺桿滑塊上套置有指針，指針采用螺母相對固定在螺桿滑塊上且螺桿滑塊的頂端為用于和劃繩連接的系繩頂端。

所述的焦點定位機構(gòu)用于固定在橢圓的兩個焦點，同時用來確定系繩頂端之間的劃繩長度等于待劃橢圓的長軸長。

所述主尺的凹槽滑道兩端封閉，使得焦點定位機構(gòu)的螺桿滑塊不會脫離主尺的凹槽滑道。

所述的劃繩采用細棉繩或細尼龍繩制成。

所述的劃筆由套筒、彈簧和筆尖組成，套筒的上端封閉以抵住彈簧且套筒的下端開孔以保持筆尖能夠伸縮并防止筆尖從套筒中滑脫出來。

所述的劃筆包括鋼制筆尖式、自夾粉筆式、凹槽可調(diào)式和自帶角度測量式。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點：

本實用新型的定繩長橢圓走筆劃規(guī)結(jié)合了立體幾何投影原理和橢圓的第二定義的數(shù)學(xué)原理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種能夠調(diào)節(jié)焦點范圍、帶有定長的劃繩、具有伸縮功能劃筆的一套劃規(guī)，能夠快速、準確地在各種不同形狀的大尺寸本體上進行連續(xù)地、光滑地畫出相貫輪廓線，以達到接管開孔的放樣工作，操作簡單、實用方便，解決現(xiàn)場開孔放樣耗時費力、準確度差的難題。

本實用新型的劃規(guī)用來實現(xiàn)工程現(xiàn)場開孔放樣，該劃規(guī)不同于直接模擬接管尺寸的表達和再現(xiàn)，而是從接管投影到筒體表面開始，先確定開孔中心，再確定此接管投影在一個假想的平面上的橢圓的焦點位置、長軸長和半軸長，利用此劃規(guī)能夠快速調(diào)節(jié)到需要的尺寸，準確得到這個橢圓的形狀；如果是一個其它幾何形狀的筒體，比如有圓柱、圓臺、橢球或是其它更為復(fù)雜的幾何形狀甚至是不規(guī)則形狀，則可再通過劃筆的伸縮來實現(xiàn)投影的再延長，同樣能夠快速的進行放樣操作。

附圖說明

附圖1為本實用新型的定繩長橢圓走筆劃規(guī)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為附圖1的主體結(jié)構(gòu)俯視圖；

附圖3為附圖2的A-A剖面示意圖；

附圖4為附圖2的I區(qū)域放大結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為本實用新型的定繩長橢圓走筆劃規(guī)的劃筆結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6為本實用新型的定繩長橢圓走筆劃規(guī)的一個工作狀態(tài)示意圖。

其中：1—主尺；2—螺桿滑塊；3—系繩頂端；4—螺母；5—指針；6—劃繩；7—劃筆；71—套筒；72—彈簧；73—筆尖；8—焦點定位機構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1-6所示：一種定繩長橢圓走筆劃規(guī)，該劃規(guī)包括主尺1、劃繩6和劃筆7，主尺1是一根帶內(nèi)凹槽滑道的鋼條，在主尺1中心有一個貫通的小孔，可以用來定位和觀察中心點，在主尺1上裝有刻度指示尺且主尺1的中心點為0刻度起點以分別向兩端讀數(shù)；劃筆7由套筒71、彈簧72和筆尖73組成，套筒71的上端封閉以抵住彈簧72且套筒71的下端開孔以保持筆尖73能夠伸縮并防止筆尖73從套筒71中滑脫出來，該劃筆7包括鋼制筆尖式、自夾粉筆式、凹槽可調(diào)式和自帶角度測量式等多種樣式。在主尺1上設(shè)有兩組焦點定位機構(gòu)8，劃繩6的兩端分別固定在焦點定位機構(gòu)8上且劃繩6的長度等于待劃橢圓的長軸長，則采用劃筆7把劃繩6從里向外拉出繃緊并在主尺1的兩側(cè)分別畫出橢圓的一半軌跡，待主尺1移除后將兩個上述橢圓的一半軌跡局部連接即將該橢圓畫出。具體來說，焦點定位機構(gòu)8包括螺桿滑塊2、系繩頂端3、螺母4和指針5，螺桿滑塊2嵌置在主尺1的凹槽滑道內(nèi)且螺桿滑塊2上套置有指針5，指針5采用螺母4相對固定在螺桿滑塊2上且螺桿滑塊2的頂端為用于和劃繩6連接的系繩頂端3，螺桿滑塊2帶動系繩頂端3、螺母4、指針5一起行走，任何時候都可通過擰緊螺母4而固定在主尺1上，同時可讀出此時系繩頂端3距主尺1中心O點的距離，細棉繩或細尼龍繩制成的劃繩6的兩端系在系繩頂端3上，當兩端都系好以后，連接兩個系繩頂端3之間的劃繩6的長度就固定了，其長度可以通過調(diào)節(jié)螺桿滑塊2從主尺1的刻度指示尺上讀出。另外，主尺1的凹槽滑道兩端封閉，使得焦點定位機構(gòu)8的螺桿滑塊2不會脫離主尺1的凹槽滑道。從功能上來說，該焦點定位機構(gòu)8用于固定在橢圓的兩個焦點上以畫出橢圓、以及確定系繩頂端3之間的劃繩6長度等于待劃橢圓的長軸長。

下面通過簡要說明來描述本實用新型提供的定繩長橢圓走筆劃規(guī)的科學(xué)原理。

運用定繩長橢圓走筆法的原理，首先是建立在一個圓在平面上的斜投影是一個橢圓的原理，取這個平面為通過開孔中心點并垂直于通過接管0°和180°所在的平面。根據(jù)橢圓的定義：把平面內(nèi)與兩個定點F1、F2的距離之和等于常數(shù)（大于︱F1F2︱）的點的軌跡叫做橢圓.這兩個定點F1、F2也稱為橢圓的焦點，焦點之間的距離叫做焦距。接管的半徑為橢圓短半軸長b，短半軸長b除以接管夾角的正弦值得長半軸長a，再求出半焦距c=(a2-b2)1/2,于是在以開孔中心點O為中點，以到兩焦點為定長2a的所有點的集合即為一個橢圓，再把這個橢圓按接管母線的角度相交于筒體，就畫出了接管與筒體相交的相貫線。由于這個時候的投影距離已經(jīng)很近，誤差就會很小，再通過采用一種帶有伸縮功能套桿的劃筆7，運用下文介紹的方法，就可以直接畫出工程實踐中需要的相貫線。

下面通過具體實施例來簡要描述本實用新型提供的定繩長橢圓走筆劃規(guī)。

第一步：在筒體上找出開孔中心點O，把主尺1的中心小孔對準中心點O，按母體軸線方位擺正主尺1于筒體之上；

第二步：計算出接管在這個垂直于筒體軸線的平面上投影橢圓的參數(shù)（包括長半軸長a、短半軸長b和半焦距c）；

第三步：把兩個螺桿滑塊2分別調(diào)節(jié)至主尺兩端刻度等于a的位置（即圖6中的A、B兩點），擰緊螺母4；

第四步：把劃繩6拉緊且兩端分別系于兩個系繩頂端3處，這時劃繩6在兩個系繩頂端3之間距離為定繩長2a，也就是橢圓的長軸長；

第五步：松開兩個螺桿滑塊2，再分別調(diào)節(jié)到刻度尺上讀數(shù)為c的位置（即圖6中的C1、C2兩點），擰緊螺母4，此時，兩個系繩頂端3的位置就是橢圓的兩個焦點的位置；

第六步：如圖6中所示，用劃筆7把細繩6從里向外拉出繃緊，保持一定的力度，使細繩6不至于松夸脫落，從圖6中的A點向B點作出橢圓一半的軌跡，再從B點到A點作出橢圓的另一半軌跡；如果是在平板上放樣，則放樣工作完成，如果是在其它幾何形狀筒體上放樣，則需用劃筆7保持接管與筒體軸線的夾角，作出接管開孔的軌跡相貫線；

第七步：對軌跡進行復(fù)測檢查、局部連接或描圓，即完成一個橢圓的開孔放樣工作。

上述實施例為本實用新型的一種優(yōu)先實施例，按照最簡單、最常用的實踐原則，介紹了一種開孔放樣的裝置和使用方法，在本實用新型其它的實施例中，主尺的功能還可以更豐富，比如增加磁鐵自吸功能、可伸縮功能和可避讓障礙功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能、更大的適用范圍和更準確的放樣實施。

本實用新型的定繩長橢圓走筆劃規(guī)結(jié)合了立體幾何投影原理和橢圓的第二定義的數(shù)學(xué)原理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種能夠調(diào)節(jié)焦點范圍、帶有定長的劃繩6、具有伸縮功能劃筆7的一套劃規(guī)，能夠快速、準確地在各種不同形狀的大尺寸本體上進行連續(xù)地、光滑地畫出一個橢圓，以達到接管開孔的放樣工作，操作簡單、實用方便，解決現(xiàn)場開孔放樣耗時費力、準確度差的難題。本實用新型的劃規(guī)來實現(xiàn)工程現(xiàn)場開孔放樣，該劃規(guī)不同于直接模擬接管尺寸的表達和再現(xiàn)，而是從接管投影到筒體表面開始，先確定開孔中心，再確定此接管投影在一個假想的平面上的橢圓的焦點位置、長軸長和半軸長，利用此劃規(guī)能夠快速調(diào)節(jié)到各需要的尺寸，準確得到這個橢圓的形狀；如果是一個其它幾何形狀的筒體，比如有圓柱、圓臺、橢球或是其它更為復(fù)雜的幾何形狀甚至是不規(guī)則形狀，則可再通過劃筆7的伸縮來實現(xiàn)投影的再延長，同樣能夠快速的進行放樣操作。

以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)；本實用新型未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。