專利名稱：拋物線規(guī)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及繪圖儀器，特別是繪制曲線用的曲線規(guī)。
幾何曲線的繪制，通常采用描點作圖方法和規(guī)尺作圖方法進行繪制。采用規(guī)尺繪圖，較之描點法作圖，具有簡便、快速、準確的優(yōu)點。但是目前卻只有少數(shù)的幾種曲線能采作規(guī)尺進行繪制，如繪制圓和橢圓的圓規(guī)、橢圓規(guī)。而目前進行拋物線的繪制，仍只能采用描點作圖法。
鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種能繪制拋物線的拋物線規(guī)。
本實用新型根據(jù)拋物線的到一定點和定直線為等距的點的軌跡是拋物線的幾何定理，和拋物線的焦點，準線和頂點所在坐標軸的關系，采用三根滑桿和兩平行滑道，配以滑塊和鉸鏈構成拋物線規(guī)，來實現(xiàn)其目的。
本實用新型的拋物線規(guī)(參見附圖)，包含尺座，在尺座上的滑桿(4)上有滑塊(5)，尺座上的調節(jié)孔(8)中的平移調節(jié)桿(7)與平行于滑桿的滑槽(6)相連，尺座上的與滑桿相垂直的長形孔(13)經調節(jié)螺釘(16)與擺桿(14)鉸聯(lián)，滑槽(6)中的直角滑塊(9)上的與滑槽垂直的滑道(10)中有平移尺(11)，擺桿上的長槽孔(15)套配在直角滑塊(9)的滾柱(12)上，經滾柱(18)與滑塊(5)鉸聯(lián)的直角滑塊(17)上的相互垂直的兩滑道中分別配裝擺桿(14)和滑尺(19)，滑尺與平移尺鉸聯(lián)，平移尺上有裝插畫線筆的筆孔(22)。
上述尺座呈長框形，有長條形的面板(1)及其兩端相連的兩塊端板(3)，上述的長形孔(13)在面板的中部，上述的調節(jié)孔(8)在兩端板上各有一個且呈相對稱的長孔形，上述的滑槽(6)呈燕尾槽軌形，上述的滑尺(19)和平移尺(11)的鉸聯(lián)部有鉸軸(20)和墊塊(21)。
上述的調節(jié)螺釘(16)為拋物線的焦點，滑槽(6)的中心線為拋物線的準線，滑桿(4)為拋物線頂點的橫座標軸。擺桿(14)、滑尺(19)、平移尺(11)，由直角滑塊(17)連接形成的直角三形；以及平移尺(11)、滑槽(6)，由直角滑塊(9)連接形成的垂直關系，構成了繪制拋物線的主要條件。依靠調節(jié)螺釘(16)本身和平移調節(jié)桿(7)，改變調節(jié)螺釘(16)和滑槽(6)的距離，即改變拋物線焦點與準線之間的距離，可按要求畫出各種曲度的拋物線。用調節(jié)螺釘(16)調整焦點的位置時，須同時用平移調節(jié)桿(7)調整滑槽(6)的位置，以保證拋物線的準線與頂點、焦點與頂點的橫座標軸(即滑桿4的中心線)的距離相等。
為方便說明，根據(jù)上述拋物線規(guī)的結構繪制出本拋物線規(guī)的機構簡圖，如圖4所示。圖中，調節(jié)螺釘16為拋物線的焦點，滑槽6的中心線為拋物線的準線，滑桿4為拋物線頂點的橫座標軸。機構各件的運動如下，滑塊5沿滑桿4滑動，直角滑塊9沿滑槽6移動時中心的軌跡與滑桿4平行，調節(jié)螺釘16到滑桿4的距離與直角滑塊9中心的軌跡到滑桿4的距離相等，擺桿14可繞調節(jié)螺釘16轉動，直角滑塊17沿擺桿14滑動的同時依靠滾柱18與滑塊5鉸聯(lián)而隨滑塊5沿滑桿移動，直角滑塊9依靠其上的滾柱12與擺桿14上的滑槽孔15相配合而沿擺桿14滑動。平移尺11隨直角滑塊9沿滑槽6作平行移動的同時，沿直角滑塊9的滑道10作垂直于滑槽6的垂直移動，滑尺19沿直角滑塊17中的滑道作與擺桿14相垂直的移動，滑尺19和平移尺11鉸接于鉸軸20，機構各部分可運動的方向如圖中箭頭所示。虛線23為鉸接點20運動的拋物線軌跡。
根據(jù)拋物線的機構簡圖，對拋物線規(guī)作如下的幾何證明為方便敘述，設鉸軸20為A點，滾柱12為B點，滾柱18為C點，調節(jié)螺釘16為D點。
因為滑槽6平行于滑桿4，根據(jù)平行線等分切割定理，所以BC=CD。
又因為AC垂直于BD，故AC為BD的中垂線，所以AB=AD，再因為平移尺11與滑槽6相垂直，AB為A點到B點直線軌跡的距離。
根據(jù)拋物線定理到一定點和定直線為等距的點的軌跡是拋物線，所以A點的軌跡是拋物線。
又因為A點是平移尺11上的一點，平移尺的運動為垂直、平行移動，即在坐標系內作平行于X軸和Y軸的運動，所以平移尺11上全部各點的軌跡均是拋物線。
根據(jù)以上所說，本拋物線規(guī)可將畫線筆安放在平移尺11上的任意位置，而繪制出所需要的拋物線。本實用新型將畫線筆設置在平移尺11的自由端。
本實用新型的上述結構，能根據(jù)要求繪制所需的拋物線，與已有的描點作圖相比，用于繪制拋物線，具有簡單、快速、準確的優(yōu)點?？勺鳛榻處煹慕叹吆蛯W生的作圖工具，也可用作工程上拋物線的繪制。
下面，再用實施例及其附圖對本實用新型作進一步地說明。
附圖的簡要說明。


圖1是本實用新型的一種拋物線規(guī)的結構示意圖。
圖2是
圖1的A-A剖視圖。
圖3是
圖1的B向局部視圖。
圖4是
圖1的機構簡圖。
實施例1本實用新型的一種拋物線規(guī)，如附圖所示。
拋物線規(guī)有呈長框形的尺座，尺座由長條形的面板1、底板2、垂直固連面板和底板的兩端的各一塊端板3構成。有兩端分別與兩端板3固連的滑桿4，滑桿4上裝有與滑桿呈可滑動配合的長方體形的滑塊5。在尺座的底板緊前方有呈燕尾槽軌形的滑槽6?；?的兩端沿滑槽方向各固連有一根桿形的平移調節(jié)桿7，兩平移調節(jié)桿分別貫穿并裝設在尺座的兩端板3上相對稱且呈橫置的長孔形的調節(jié)孔8中。調節(jié)孔8的設置，應在操作平移調節(jié)桿來調節(jié)滑槽時，使滑槽與滑桿平行，并相對于滑桿作平行移動后定位，以此調節(jié)相平行的滑槽和滑桿間的距離。在滑槽6中裝有與其形狀相吻合的方體形的直角滑塊9。直角滑塊9中有與滑槽6相垂直的其橫斷面呈矩形的滑道10。在滑道10中配裝有能沿滑道滑動且其形狀相吻合的板條形的平移尺11。在直角滑塊9上的滑道中心線與平移尺中心線的交點裝連有通常結構的滾柱12。在尺座的面板1的中部有沿滑桿4的垂直方向設置的長形孔13。在呈板條形的擺桿14上，有沿桿開制的貫通的滑槽孔15，用調節(jié)螺釘16貫穿面板上的長形孔13與擺桿14的一端鉸聯(lián)成鉸聯(lián)點。上下移動調整調節(jié)螺釘16，可調節(jié)該鉸聯(lián)點與滑桿4的距離。上述擺桿14上的滑槽孔15套裝在直角滑塊9的滾柱12上。方體形的直角滑塊17用滾柱18與滑塊5鉸聯(lián)。直角滑塊17中，制有橫斷面呈矩形且在空間相互垂直的兩條滑道(圖中未顯示)，上述擺桿14和板條形的滑尺19，分別裝入直角滑塊17的兩條滑道中成滑動配合。上述平移尺11的一端，用鉸軸20和墊塊21與滑尺19的一端鉸聯(lián)。平移尺11的另一端開制有能插裝畫線筆的筆孔22。
繪制拋物線時，首先按所需要畫出的拋物線的準線與頂點距離、焦點與頂點的距離，調整調節(jié)螺釘16、平移調節(jié)桿7，然后將畫線筆插入筆孔22，帶動平移尺11移動，所作曲線即為圖中虛線所示的拋物線23。圖中雙點劃線表示機構在另一位置的狀態(tài)。作圖時平移尺11向上移動，帶動機構其余部分作相應的位置改變，擺桿14繞調節(jié)螺釘16轉動，滑尺19隨直角滑塊17移動，聯(lián)結在直角滑塊17上的滑塊5沿滑桿4移動，直角滑塊9沿滑槽6移動。當畫線筆通過頂點時，畫線筆的中心，調節(jié)螺釘16的中心，滑塊5、直角滑塊17、直角滑塊9的中心在拋物線對稱軸上聯(lián)成一條直線，而滑尺19的中心線與滑桿4的中心線重合。當畫線筆通過頂點后，滑尺19在平移尺11的帶動下朝另一側滑動，且平移尺11就向下移動，從而完成拋物線的繪制。
權利要求1.拋物線規(guī)，包含尺座，其特征在于尺座上的滑桿(4)上有滑塊(5)，尺座上的調節(jié)孔(8)中的平移調節(jié)桿(7)與平行于滑桿的滑槽(6)相連，尺座上的與滑桿相垂直的長形孔(13)經調節(jié)螺釘(16)與擺桿(14)鉸聯(lián)，滑槽(6)中的直角滑塊(9)上的與滑槽垂直的滑道(10)中有平移尺(11)，擺桿上的滑槽孔(15)套配在直角滑塊(9)的滾柱(12)上，經滾柱(18)與滑塊(5)鉸聯(lián)的直角滑塊(17)上的相互垂直的兩滑道中分別配裝擺桿(14)和滑尺(19)，滑尺與平移尺鉸聯(lián)，平移尺上有裝插畫線筆的筆孔(22)。
2.根據(jù)權利要求1所述的拋物線規(guī)，其特征在于尺座呈長框形，有長條形的面板(1)及其兩端相連的兩塊端板(3)，所說的長形孔(13)在面板的中部，所說的調節(jié)孔(8)在兩端板上各有一個且呈相對稱的長孔形，所說的滑槽(6)呈燕尾槽軌形，所說的滑尺(19)和平移尺(11)的鉸聯(lián)部有鉸軸(20)和墊塊(21)。
專利摘要本實用新型涉及繪制曲線用的曲線規(guī)。旨在解決已有技術中沒有拋物線規(guī)的問題。拋物線規(guī),包含尺座及其上的滑桿4上的滑塊5、與滑桿平行的滑槽6及平移調節(jié)桿7、與滑桿垂直的長形孔13經調節(jié)螺釘16與擺桿14鉸聯(lián),滑槽6中的直角滑塊9上的與滑槽呈垂直滑動的平移尺11,擺桿的滑槽孔15與直角滑塊9的滾柱12配合,經滾柱18與滑塊5鉸聯(lián)的直角滑塊17上配裝呈相互垂直滑動的擺桿14和滑尺19,滑尺與平移尺鉸聯(lián),平移尺的筆孔22。
文檔編號B43L11/00GK2321632SQ98228348
公開日1999年6月2日 申請日期1998年2月26日 優(yōu)先權日1998年2月26日
發(fā)明者宋珊珊 申請人:宋珊珊