CN102431362A - 一笔画摆线快速画圆、弧、角、正多边形绘图仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手动的一笔画摆线快速画圆、弧、角、正多边形绘图仪。包括；一个底盘1；四个悬臂2；四个支脚3；一个支撑导轨4，固定于底盘朝下的一面，一个一侧镶有齿条的滑动导轨5与之结合；一块游动平板8，固定在滑动导轨5上；一个旋转平盘9，配置在平板8上；一个滚轮13，其同心轴的一端定位于结合在滑动导轨5上的移置导轨17上。将绘图笔12的笔尖及滚轮13与平盘9的接触点至过平盘9圆心的垂线之距离，均调整为所求摆线所属转轮的半径，当滑动导轨5作直线运动时，中介滚轮14会在支撑导轨4上的一个条形平台上滚动，从而带动滚轮13和平盘9旋转，当平盘9旋转一周时，绘图笔12的笔尖自A点运行的轨迹就是所求的摆线。
Description
技术领域 本发明涉及一种画摆线及圆、弧、角、正多边形的绘图工具。
背景技术 至今，一般科技人员和在校学生还在采用几何画法画摆线，即繁琐又画不准，浪费人们宝贵的时间和精力。
发明内容 本发明的目的是提供一种一笔即可画出任意摆线，并可快速画任意圆、弧、角、正多边形等普及型手动绘图工具。
本发明的框架，包括一个底盘，四个安装在底盘上的悬臂，和四个分别装配在每个悬臂外端的支脚。
实现画摆线的机构，包括：一个条形支撑导轨，安装在底盘朝下的一面；一个条形滑动导轨，其一侧面镶有齿条，结合在支撑导轨上；一个传动齿轮，与滑动导轨上的齿条啮合，在其同心轴高出底盘的一端配有一个手柄；一块游动平板，固定在滑动导轨上；一个构成无级变速器的平盘，装配在游动平板上；一个悬臂式支撑导轨，固定在平盘同心轴的下端面，随平盘的旋转而旋转；一个配置绘图笔的移置导轨，结合于悬臂式支撑导轨上；一个构成无级变速器的滚轮，其同心轴的轴瓦配置于滑动导轨侧面开设的孔内，同心轴上还配置了一个与滚轮大小相同的中介滚轮，滑动导轨运行时，中介滚轮会通过游动平板上的一个开口在条形支撑导轨上的一个条形平台上滚动；一个固定在滑动导轨侧面的支撑导轨和一个与之结合的移置导轨，滚轮同心轴的另一端通过一个轴承定位在这个移置导轨上；一个构成无级变速器的加压装置，安装在游动平板上相应的位置，对滚轮的同心轴加压。当转动手柄时，传动齿轮便会推动滑动导轨作直线运动，中介滚轮就会通过滚动获得动力，从而带动滚轮和平盘运转，当平盘运转一周时，绘图笔笔尖运行的轨迹就是一个标准的摆线。
实现画圆、弧、角、正多边形的机构，包括：一个圆柱，通过一个轴承安装在底盘上的一个孔内；一个中空的悬臂导轨，固定在底盘下方圆柱的下端面；一个移置导轨，结合在悬臂导轨上；一个垂直向下的绘图笔，装配在移置导轨上，其笔尖可起落；一个铰链连杆机构，由若干根等长的短连杆的两端，分别与两根长连杆铰接在一起，形成一个含若干个小平行四边形的细长的平行四边形，装配在中空的悬臂导轨内；一个按键，配置在中空的悬臂导轨的顶端，由此按键推动铰链连杆机构中的一根长连杆以增大两根长连杆间的距离，从而使另一根长连杆横向向下推动绘图笔上端用作控制绘图笔笔尖起落的零部件；底盘朝上一面有一个将圆分为360等份的刻度环；一个圆盘，安装在高于底盘盘面的圆柱的上端面；一个指针，配置在圆盘上，指向刻度环的刻度；一个手柄，安装在圆盘的中心部位。当转动手柄时，配置在圆柱上下端面的所有部件都会随之转动，这样，根据绘图笔尖可起落的特点，辅以直尺，便可画出所求的圆、弧、角、正多边形。
由于本发明一笔即可画出所求的摆线，快速准确地画出所求的圆、弧、角、正多边形，从而会为有关科技人员和在校学生作图时节省宝贵的时间和精力。因为本发明的各部件都是敞开的和可视的，所以将本发明作为教具，能够启迪学生的观察力、想象力和创造力。
附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的(顶视)示意图。
具体实施方式 本发明包括：一个底盘(1)，右半边为一矩形，左半边为以矩形长边为直径的半圆形；四个(图中只画出两个)悬臂(2)，安装在底盘(1)上，与原点O等距，它们各自的对称轴分别与X轴或Y轴重合；四个支脚(3)，垂直向下分别装配在每个悬臂(2)的外端。
实现画摆线的机构，包括：一个条形支撑导轨(4)，安装在底盘(1)朝下的盘面上；一个条形滑动导轨(5)，其一侧面镶有齿条，结合在支撑导轨(4)上；一个传动齿轮(6)，安装在底盘(1)上，与滑动导轨(5)上的齿条啮合，在其同心轴高出底盘(1)的一端配有一个手柄(7)；一块游动平板(8)，其右半部分朝向底盘(1)的一面配有滚珠或微型滚轮，其左半部分的支撑导轨(4)的下方是一个向下的台阶，台阶的左端固定在滑动导轨(5)的右侧面；一个构成无级变速器的平盘(9)，通过一个轴承配置在游动平板(8)的下方，两者之间配有滚珠或微型滚轮；一个悬臂式支撑导轨(10)，固定于平盘(9)同心轴的下端；一个移置导轨(11)，结合在支撑导轨(10)上；一个绘图笔(12)，垂直向下配置在移置导轨(11)上，其笔尖可起落；一个构成无级变速器的滚轮(13)，其同心轴的轴瓦配置于滑动导轨(5)的侧面开设的一个孔内；一个中介滚轮(14)，其大小与滚轮(13)相同，在滚轮(13)同心轴上的位置可调；一个位于游动平板(8)台阶上的开口(15)，滑动导轨(5)运行时，中介滚轮(14)会通过这个开口(15)在支撑导轨(4)上的一个与平盘(9)朝下的面在同一平面上的条形平台上滚动以获得动力；一个固定在滑动导轨(5)左侧面的支撑导轨(16)和与其结合的一个移置导轨(17)；一个加压装置，安装在游动平板(8)上相应的位置，对滚轮(13)的同心轴加压，以增加滚轮(13)、(14)与滚动面间的摩擦力；滚轮(13)同心轴的另一端通过一个轴承定位在移置导轨(17)上，滚轮(13)在平盘(9)上的位置会随移置导轨(17)位置的改变而改变；支撑导轨(10)的可视面有一组读数为绘图笔(12)的笔尖至过平盘(9)圆心的垂线之距离的刻度，移置导轨(11)离平盘(9)圆心较近的内端线对准这组刻度；支撑导轨(16)的可视面有一组由移置导轨(17)的左端线所对准的读数为滚轮(13)与平盘(9)的接触点至平盘(9)圆心之距离的刻度；游动平板(8)的右端有一个指针，绘图笔(12)的笔尖处在所求摆线的始点和终点时，此指针均指向平盘(9)边沿的一个标记。
画摆线的步骤：①调整移置导轨(11)的位置，使之内端线所对准的支撑导轨(10)上的刻度读数为所求摆线所属转轮的半径；②松开中介滚轮(14)的紧固件，并松开加压装置后调整移置导轨(17)的位置，使之左端线所对准的支撑导轨(16)上的刻度读数也为所求摆线所属转轮的半径；③将游动平板(8)的上边线对准底盘(1)的上边线，此时游动平板(8)上的指针指向平盘(9)边沿的标记；④对滚轮(14)的紧固件紧固并对加压装置加压后，将本发明平放在绘图纸上，四个支脚(3)对准绘图位置的十字线；⑤落下绘图笔(12)的笔尖后转动手柄(7)。这样，绘图笔(12)在随滑动导轨(5)运动的同时也在绕平盘(9)的圆心运动，当游动平板(8)上的指针再次指向平盘(9)边沿的标记时，绘图笔(12)的笔尖便在绘图纸上画出所求的摆线。图1中，当平盘(9)沿顺时针方向旋转90度时，绘图笔(12)的笔尖在绘图纸上自始点A画出的曲线为a，是绘图笔(12)的笔尖所代表的以滚轮(13)与平盘(9)的接触点至平盘(9)的圆心之距离为半径的转轮上的一点所形成的一段摆线，这时该转轮自A点沿平行于X轴的直线滚动的距离为b。
实现画圆、弧、角、正多边形的机构，包括：一个圆柱(18)，固定于一个滚动轴承的内孔内，此轴承安装在底盘(1)上以原点O为中心的孔内，其下端面要低于画摆线的机构在取下移置导轨(11)后自底盘(1)向下的最低点；一个中空的悬臂导轨(19)，固定于圆柱(18)的下端面，其上有一个移置导轨(20)与之结合；一个绘图笔(21)，垂直向下安装在移置导轨(20)上，其笔尖可起落；一个铰链连杆机构，装配在中空的悬臂导轨(19)内；一个按键(22)，配置在悬臂导轨(19)的顶端，用做推动铰链连杆机构中的一根长连杆，以控制绘图笔(21)笔尖的起落；一个刻度环(23)，环内有一组将圆分为360等份的刻度，刻度的读数为弧或角的度数；一个圆盘(24)，安装在高于底盘(1)盘面的圆柱(18)的上端面；一个指针(25)，配置在圆盘(24)上，指向刻度环(23)上的刻度，其对称轴的正投影与悬臂导轨(19)的对称轴重合；一个手柄(26)，安装于圆盘(24)的中心部位；一个可供选择的按键(27)，其上端高于圆盘(24)，下端为一斜面，通过圆盘(24)和圆柱(18)上开设的圆孔配置在悬臂导轨(19)的这一端，按动此键，其下端的斜面会改变力的方向，从而可替代按键(22)来控制绘图笔(21)笔尖的起落；悬臂导轨(19)的可视面有一组读数为绘图笔(21)的笔尖至过原点O的垂线之距离的刻度，移置导轨(20)的靠近原点O的内端线对准这组刻度。
画圆、弧、角、正多边形的方法；①调整移置导轨(20)的位置，使之内端线对准悬臂导轨(19)上读数为所求圆的半径之刻度后，取下移置导轨(11)，然后将本发明平放于绘图纸面，四个支脚(3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔(21)的笔尖，转动手柄(26)即可画出所求的圆。②在方法①中，只是在指针(25)所指的刻度读数为所求弧相对应得范围时，绘图笔(21)的笔尖是落在绘图纸面的，这样画出的图形就是所求的弧。③在方法①中，只是当指针(25)指向的刻度读数分别为所求的角相对应的两个刻度时，才放下绘图笔(21)的笔尖作出两个标记，将这两个标记分别与绘图位置十字线的交点相连而形成的夹角，就是所求的角。④在方法①中，只要移置导轨(20)的内端面所对准的悬臂导轨(19)上的刻度读数为所求正多边形外接圆的半径，并且只是在指针(25)指向与所求的正N边形相对应的N个刻度时落下绘图笔(21)的笔尖作出N个标记，然后用直尺将相邻的两个标记一一相连，这样所形成的图形就是所求的正多边形。
Claims (2)
1.一笔画摆线快速画圆、弧、角、正多边形绘图仪，其特征在于：
一个框架，包括：一个底盘(1)，右半边为一矩形，左半边为以矩形长边为直径的半圆形；四个悬臂(2)，安装在底盘(1)上，与原点O等距，它们各自的对称轴分别与X轴或Y轴重合；四个支脚(3)，垂直向下分别装配在每个悬臂(2)的外端；
实现画摆线的机构，包括：一个条形支撑导轨(4)，安装在底盘(1)朝下的盘面上；一个条形导轨(5)，其一侧面镶有齿条，结合在支撑导轨(4)上；一个传动齿轮(6)，安装在底盘(1)上与滑动导轨(5)上的齿条啮合，在其同心轴高出底盘(1)的一端配有一个手柄(7)；一块游动平板(8)，其右半部分朝向底盘(1)的一面配有滚珠或微型滚轮，其左半部分的支撑导轨(4)的下方是一个向下的台阶，台阶的左端固定在滑动导轨(5)的右侧面；一个构成无级变速器的平盘(9)，通过一个轴承配置在游动平板(8)的下方，两者之间配有滚珠或微型滚轮；一个悬臂式支撑导轨(10)，固定于平盘(9)同心轴的下端；一个移置导轨(11)，结合在支撑导轨(10)上；一个绘图笔(12)，垂直向下配置在移置导轨(11)上，其笔尖可起落；一个构成无级变速器的滚轮(13)，其同心轴的轴瓦配置于滑动导轨(5)的侧面开设的一个孔内；一个中介滚轮(14)，其大小与滚轮(13)相同，在滚轮(13)同心轴上的位置可调；一个位于游动平板(8)台阶上的开口(15)，滑动导轨(5)运行时，中介滚轮(14)会通过这个开口(15)在支撑导轨(4)的一个与平盘(9)朝下的面在同一平面上的条形平台上滚动以获得动力；一个固定在滑动导轨(5)左侧面的支撑导轨(16)和与其结合的一个移置导轨(17)；一个加压装置，安装在游动平板(8)上相应的位置，对滚轮(13)的同心轴加压，以增加滚轮(13)、(14)与滚动面间的摩擦力；滚轮(13)同心轴的另一端通过一个轴承定位在移置导轨(17)上，滚轮(13)在平盘(9)上的位置会随移置导轨(17)位置的改变而改变；
实现画圆、弧、角、正多边形的机构，包括：一个圆柱(18)，固定于一个滚动轴承的内孔内，此轴承安装在底盘(1)上以原点O为中心的孔内，其下端面要低于画摆线的机构在取下移置导轨(11)后自底盘(1)向下的最低点；一个中空的悬臂导轨(19)，固定于圆柱(18)的下端面，其上有一个移置导轨(20)与之结合；一个绘图笔(21)，垂直向下安装在移置导轨(20)上，其笔尖可起落；一个铰链连杆机构，装配在中空的悬臂导轨(19)内；一个按键(22)配置在悬臂导轨(19)的顶端，用做推动铰链连杆机构中的一根长连杆，以控制绘图笔(21)笔尖的起落；一个刻度环(23)，环内有一组将圆分为360等份的刻度，刻度的读数为弧或角的度数；一个圆盘(24)，安装在高于底盘(1)盘面的圆柱(18)的上端面；一个指针(25)，配置在圆盘(24)上，指向刻度环(23)上的刻度，其对称轴的正投影与悬臂导轨(19)的对称轴重合。
2.根据权利要求1所述的绘图仪，其特征在于：一个按键(27)，通过其下端的斜面推动铰链连杆机构中的一根长连杆，以控制绘图笔(21)笔尖的起落。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201110260565XA CN102431362A (zh) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | 一笔画摆线快速画圆、弧、角、正多边形绘图仪 |
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| CN201110260565XA CN102431362A (zh) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | 一笔画摆线快速画圆、弧、角、正多边形绘图仪 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN102431362A true CN102431362A (zh) | 2012-05-02 |
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ID=45979829
Family Applications (1)
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| CN201110260565XA Pending CN102431362A (zh) | 2011-09-06 | 2011-09-06 | 一笔画摆线快速画圆、弧、角、正多边形绘图仪 |
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| CN (1) | CN102431362A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102887019A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-23 | 陈盈洁 | 一种多功能绘图仪 |
| CN103538397A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-01-29 | 仇政 | 一种虹膜式画圆装置 |
| CN105522855A (zh) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 多边形组合塑形模具 |
| CN107199810A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-26 | 吕维 | 一种用于作三角形外接圆的工具 |
| CN107901678A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-04-13 | 董国玉 | 一种数学教学多功能辅助装置 |
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2011
- 2011-09-06 CN CN201110260565XA patent/CN102431362A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120502 |