CN109747300A - 一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，包括手柄和绘图装置，绘图装置的两侧设有固定板，手柄呈U字型结构设置，手柄的两端焊接在固定板上，绘图装置包括圆柱体，滑动杆和固定螺母，固定螺母设置在滑动杆上，固定板的两侧设有可供滑动杆穿过的圆孔，滑动杆的两端伸出固定板，圆柱体上设有若干凹槽，凹槽沿圆柱体的外圆周面呈椭圆型结构设置，滑动杆上方设有螺纹，滑动杆上设有与凹槽配合的连接杆。本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具有效地解决了现有技术中存在的问题，具有节约时间，绘图规范等优点，本发明采用巧妙的结构设计，绘制出来的正弦曲线线条优美，节约了绘图时间的同时，提高了教学效率。
Description
技术领域
本发明涉及教学领域，具体是指一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具。
背景技术
正弦曲线的绘制在教学领域十分普遍，现有技术中正弦曲线绘制为手工绘制，绘制的曲线不仅不规范，而且在绘制过程中浪费了不必要的时间，降低了教学效率；所以，一种性能优良的，用于正弦曲线的绘图工具成为整个社会亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中的人工绘制正弦曲线不规范、浪费时间等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，包括手柄和绘图装置，所述绘图装置的两侧设有固定板，所述手柄呈U字型结构设置，所述手柄的两端焊接在固定板上，所述绘图装置包括圆柱体，滑动杆和固定螺母，所述固定螺母设置在滑动杆上，所述固定板的两侧设有可供滑动杆穿过的圆孔，所述滑动杆的两端伸出固定板，所述圆柱体上设有若干凹槽，所述凹槽沿圆柱体的外圆周面呈椭圆型结构设置，所述滑动杆上方设有螺纹，所述滑动杆上设有与凹槽配合的连接杆，所述U字型手柄的下方设有两组滚轮，所述圆柱体的后侧设有两组带有弹簧的笔，和安装板，所述安装板上设有可供笔穿过的安装孔。
进一步地，所述滑动杆设有两组，分别为第一滑动杆和第二滑动杆，呈光滑的圆柱型结构设置。
进一步地，所述连接杆横穿第一滑动杆和第二滑动杆，通过固定螺母固定。
进一步地，所述固定板呈光滑的U字型结构设置。
进一步地，所述连接杆的一端设有凸起，伸入凹槽内，所述连接杆的另一端与第一滑动杆连接，通过固定螺母固定。
进一步地，所述手柄呈竖直方向设置。
进一步地，所述手柄和绘图装置均采用优质的不锈钢材质制作或采用工程塑料制作。
进一步地，所述带弹簧的笔设有三组，所述滚轮设置在U字形手柄的下方，伴随圆柱体滚动，所述一支带弹簧的笔可画一条代表X轴的曲线，其它两支带弹簧可伸缩的笔可绘出两条平行的正弦曲线。
进一步地，松动固定螺母，取出连接杆，放置在其它的椭圆型凹槽内，绘制不同振幅的正弦曲线。
发明与现有技术相比的优点在于：本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具有效地解决了现有技术中存在的问题，具有节约时间，绘图规范等优点，本发明采用巧妙的结构设计，绘制出来的正弦曲线线条优美，节约了绘图时间的同时，提高了教学效率；本发明的制作成本经济合理，实用性强，适宜在社会上推广使用。
附图说明
图1是本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具的结构示意图一；
图2是本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具的结构示意图二；
图3是本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具的结构示意图三；
图4是本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具的原理图；
图5是图4的截面展开图。
如图所示：1、手柄，2、绘图装置，3、固定板，4、圆柱体，5、滑动杆，6、固定螺母，7、圆孔，8、凹槽，9、螺母，10、连接杆，11、第一滑动杆，12、第二滑动杆，13、凸起，14、安装孔，15、滚轮，16、笔，17、安装板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1-5，对本发明进行详细介绍。
本发明在具体实施时提供了一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，包括手柄1和绘图装置2，所述绘图装置2的两侧设有固定板3，所述手柄1呈U字型结构设置，所述手柄1的两端焊接在固定板3上，所述绘图装置2包括圆柱体4，滑动杆5和固定螺母6，所述固定螺母6设置在滑动杆5上，所述固定板3的两侧设有可供滑动杆2穿过的圆孔7，所述滑动杆5的两端伸出固定板3，所述圆柱体4上设有若干凹槽8，所述凹槽8沿圆柱体4的外圆周面呈椭圆型结构设置，所述滑动杆5上方设有螺母9，所述滑动杆5上设有与凹槽8配合的连接杆10，所述U字型手柄1的下方设有两组滚轮15，所述圆柱体4的后侧设有两组带有弹簧的笔16，和安装板17，所述安装板17上设有可供笔穿过的安装孔14。
所述滑动杆5设有两组，分别为第一滑动杆11和第二滑动杆12，呈光滑的圆柱型结构设置。所述连接杆10横穿第一滑动杆11和第二滑动杆12，通过固定螺母6固定。所述固定板3呈光滑的U字型结构设置。所述连接杆10的一端设有凸起13，伸入凹槽8内，所述连接杆10的另一端与第一滑动杆11连接。通过固定螺母6连接，所述手柄1呈竖直方向设置。所述手柄1和绘图装置2均采用优质的工程塑料制作。所述带弹簧的笔16设有三组，所述滚轮15设置在U字形手柄1的下方，伴随圆柱体滚动，所述一支带弹簧的笔16可画一条代表X轴的曲线，其它两支带弹簧可伸缩的笔16可绘出两条平行的正弦曲线。松动固定螺母6，取出连接杆10，放置在其它的椭圆型凹槽8内，绘制不同振幅的正弦曲线。
本发明一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具的具体实施过程以及原理如下：本发明在使用时，将笔固定在手柄1上，用手推动U字型手柄1，凸起13随着椭圆型凹槽8的滑动随之运动，从而带动连接杆10的左右运动，绘制出规范美观的正弦曲线；松动固定螺母6，通过孔取出连接杆10，再次放置别的椭圆型凹槽8内，绘制不同振幅正弦曲线；滚轮15设置在U字型手柄1的下方，伴随着圆柱体4一起滚动，两组带弹簧的笔16可以同时绘制出两条平行的正弦曲线，一组带弹簧的笔画一条代表X轴的直线，画直线的笔右边的挡板上设有小孔，便于旋转细杆换到椭圆型槽内。还可以有画上下平移和左右平移的笔，同样是本发明的保护范围；本发明采用的原理如下：过圆柱的轴的平面截该几何体所得的四边形EFGH为矩形，若沿FG将其侧面剪开，得到的图形为正弦曲线。结合附图4：
证明：如图，CD与GH为椭圆轴线，在截面内，作MN⊥CD于点N，MP⊥GH于点P，且M，N，P在底面圆的投影分别为M′，N′，P′.
∵四边形MM′N′N为矩形，四边形MM′P′P为直角梯形，并在其平面内作PL⊥M′M于L，则四边形PP′M′L为矩形。
显然：PM⊥GH，PL⊥GH，
∴∠MPL为截面CHDG与平面AFBE所成的角，记为α，
设的弧长为x，ML＝y，并设∠FOM′＝θ，则x＝θR，
∴由前面证明可知：在Rt△PLM中，
|ML|＝|PL|tanα＝|P′M′|tanα＝R·sinθ·tanα＝y
∴
设Rtanα＝A，y＝Asinωx是正弦曲线。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：包括手柄(1)和绘图装置(2)，所述绘图装置(2)的两侧设有固定板(3)，所述手柄(1)呈U字型结构设置，所述手柄(1)的两端焊接在固定板(3)上，所述绘图装置(2)包括圆柱体(4)，滑动杆(5)和固定螺母(6)，所述固定螺母(6)设置在滑动杆(5)上，所述固定板(3)的两侧设有可供滑动杆(2)穿过的圆孔(7)，所述滑动杆(5)的两端伸出固定板(3)，所述圆柱体(4)上设有若干凹槽(8)，所述凹槽(8)沿圆柱体(4)的外圆周面呈椭圆型结构设置，所述滑动杆(5)上方设有螺纹(9)，所述滑动杆(5)上设有与凹槽(8)配合的连接杆(10)，所述U字型手柄(1)的下方设有两组滚轮(15)，所述圆柱体(4)的后侧设有两组带有弹簧的笔(16)，和安装板(17)，所述安装板(17)上设有可供笔穿过的安装孔(14)。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述滑动杆(5)设有两组，分别为第一滑动杆(11)和第二滑动杆(12)，呈光滑的圆柱型结构设置。
3.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述连接杆(10)横穿第一滑动杆(11)和第二滑动杆(12)，通过固定螺母(6)固定。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述固定板(3)呈光滑的U字型结构设置。
5.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述连接杆(10)的一端设有凸起(13)，伸入凹槽(8)内，所述连接杆(10)的另一端与第一滑动杆(11)连接，通过固定螺母(6)固定。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述手柄(1)呈竖直方向设置。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述手柄(1)和绘图装置(2)均采用优质的工程塑料制作。
8.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：所述带弹簧的笔(16)设有三组，所述滚轮(15)设置在U字形手柄(1)的下方，伴随圆柱体滚动，所述一支带弹簧的笔(16)可画一条代表X轴的曲线，其它两支带弹簧可伸缩的笔(16)可绘出两条平行的正弦曲线。
9.根据权利要求1所述的一种圆柱斜截椭圆展开法描绘正弦曲线工具，其特征在于：松动固定螺母(6)，取出连接杆(10)，放置在其它的椭圆型凹槽(8)内，绘制不同振幅的正弦曲线。
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