CN110722906A - 抛物线定义演示及曲线绘制仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开抛物线定义演示及曲线绘制仪，提供一种能通过机构内部之间的相对运动直观表现抛物线形成原因及内在规律与各参数间的关系，能将动点的运行轨迹直接绘制成图像，能在有平面的原材料上或固定平面上进行绘图，能作为工具长期广泛使用，包括活动底盘、架梁、垫板、准线滑板、焦点定位管、第一直齿杆、第二直齿杆、驱动轮系、画笔、圈尺，本装置具有：操作简单，只要推转把手就能完成所有演示、曲线绘制等，功能齐全：能完成任意参数抛物线的演示、轨迹曲线绘制；绘图准确精度高，结构紧凑成本低廉携带方便；适用性强：能在多种场合任意角度演示与绘制，适用于教学、工程设计及固定场所加工等，既是教具也是常用绘图工具。

Description

抛物线定义演示及曲线绘制仪

技术领域

本发明涉及一种教学仪器，尤其是一种抛物线定义演示及曲线绘制仪。

背景技术

抛物线是人们最常用的曲线，其构成和特性是中学生必须掌握的内容，在实际中应用广泛，如工程设计、机械加工、服装裁剪等都用到。在中学生学习时都是从定义出发去逐步研究其特性，往往都是靠教师徒手画或挂图上说明，手画曲线粗糙，挂图上的抛物线是静态，学生感受不到形成抛物线的内在联系及各个参数的作用，抛物线定义及特性理解困难，工程技术人员或生产工人现用的抛物线图尺，在参数的选择、绘图的快捷准确性、自动化程度及使用场合等都受限制，目前适合课堂上快速准确演示和绘制抛物线的工具不多，会影响教学效果。工程设计人员绘制图纸、固定位置加工等都需要快速便利的绘图工具提高效率和精度。

为了解决上述问题，近阶段也出现了少数的关于抛物线方面的装置，如，专利申请号为201820149220.4的文献中给出了“一种圆锥曲线定义演示板”，是在画板的一个面上固定有两个轴，形成两个定点，一画笔，该画笔连接有画绳，画绳套设在两个轴上，画绳为无伸缩性的封闭型细绳，所述封闭型细绳的长度大于两个轴之间的距离；此技术重要用绳与画笔间的滚动完成绘图，而且定位系统不全，参数不好快速确定，只能演示简单的曲线，不能用于精确绘图、机械加工等方面，适用性不足。专利申请号为200920231980.0的文献中给出了“万能规”，包括绘图盒、硬座板、垂直滑杆座、垂直滑杆、水平滑杆、定向圆套、转套、笔芯套、定位销、定位销片和线索。此曲线绘图仪能动态绘制圆、椭圆、双曲线、抛物线、渐开线、平摆线、内摆线和外摆线等曲线。内中绘制抛物线的方法没有完全从抛物线的定义出发进行演示和绘图，只能绘制特殊参数的抛物线，不能绘制多参数的也不能用于生产实际。专利申请号为201610230017.5的文献中给出了“一体化绘图仪”，包括包括两个基座，连接两个基座的第一光杆轴和第二光杆轴，第二光杆轴的一端通过滑块与第一光杆轴铰接在一起，利用滑动槽下方的 M杆及N杆通过轴套铰接，在N杆的一端设有粉笔支撑架。此曲线绘图仪只能用于课堂教学，在工程技术和工农业生产中技术精度不足。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

抛物线定义演示及曲线绘制仪，包括活动底盘、架梁、垫板、准线滑板、焦点定位管、第一直齿杆、第二直齿杆、驱动轮系、画笔、圈尺，所述垫板和准线滑板分别置于活动底盘的中部，所述架梁置于活动底盘上面，所述焦点定位管置于架梁上，所述第一直齿杆置于准线滑板上，所述第二直齿杆置于焦点定位管上，所述驱动轮系与第一直齿杆和第二直齿杆啮合在一起，所述画笔置于驱动轮系下端，所述圈尺分别置于准线滑板和焦点定位管上，所述圈尺的外端都与驱动轮系相连。

进一步的技术方案，所述驱动轮系包括第四圆管、第一齿轮、第二齿轮、第一圆环拉板、第二圆环拉板、第三圆环拉板、第四圆环拉板、第五圆管，所述第四圆管的上端管口内设有第二指示灯，所述第二指示灯与第一指示灯相同，所述第四圆管的外管壁上端设有直角摇把，所述第四圆管的上端自上而下依次设有第五圆环盘、第十一圆环盘、第一齿轮、第二圆环拉板、第六圆环盘，所述第十一圆环盘侧面设有第一圆环拉板，所述第一圆环拉板包括第十一圆环盘和第十矩形板，所述第十矩形板表面设有第七槽沟，所述第四圆管中部从上至下依次套设有第七圆环盘、第五圆管、第八圆环盘，所述第七圆环盘和第八圆环盘的内圆周固定在第四圆管圆周面，所述第五圆管上分别设有第一压条和第二压条，所述第四圆管的下端自上而下依次设有第九圆环盘、第三圆环拉板、第二齿轮、第四圆环拉板、第十圆环盘和第二销钉，所述第四圆管外管壁下端设有第二销钉。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪，操作简单，只要摇转把手就能完成所有演示、曲线绘制等。

2、本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪，功能齐全：能完成任意参数抛物线的定义演示、轨迹曲线绘制；绘图准确精度高，结构紧凑成本低廉携带方便；适用性强：能在多种场合任意角度演示与绘制。适用于教学、工程设计及固定场所加工等，既是教具也是常用绘图工具。

3、目前市面上没有该种产品出现，抛物线定义演示及曲线绘制仪结构紧凑成本低廉安全可靠装置轻巧。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中活动底盘的结构示意图。

图3是本发明中架梁的结构示意图。

图4是本发明中垫板的结构示意图。

图5是本发明中准线滑板的结构示意图。

图6是本发明中焦点定位管的结构示意图。

图7是本发明中第一直齿杆的结构示意图。

图8是本发明中第二直齿杆的结构示意图。

图9是本发明中驱动轮系的结构示意图。

图10是本发明中画笔的结构示意图。

图11是本发明中圈尺的结构示意图。

附图中：1-活动底盘、11-第一矩形板、12-调节支脚、13-矩形管框、14- 第一螺杆、15-第一螺母、16-棱台底座、17-球面吸盘、18-第二螺母、19-第二矩形板、110-第一槽沟、111-第二槽沟、112-第三槽沟、113-第四槽沟、114- 第一滑块、15-第二滑块、16-第三滑块、17-第一杆孔；2-架梁、21-第三矩形板、 22-第四矩形板、23-第五矩形板、24-第六矩形板、25-第七矩形板、26-第四滑块、27-第一指示灯、28-第一刻度、29-第五槽沟；3-垫板、31-第八矩形板、32- 第一夹具、33-坐标系；4-准线滑板、41-第九矩形板、42-第五滑块、43-第一圆管、44-第一撑杆、45-第二撑杆、46-第六槽沟；5-焦点定位管、51-第二圆管、 52-第一圆环盘、53-第二圆环盘、54-第三圆管、55-第二杆孔、56-第一钉孔； 6-第一直齿杆、61-第一矩形杆、62-第一螺杆滑块、63-第二螺杆滑块、64-第一齿条、65-第一滑槽、66-第二滑槽、67-第一销钉、68-第六滑块、69-第二螺杆、 610-第三圆环盘、611-第三螺母、612-第二刻度；7-第二直齿杆、71-第二矩形杆、72-第三螺杆滑块、73-第四螺杆滑块、74-第二齿条、75-第三滑槽、76-第四滑槽、77-第三矩形杆、78-第七滑块、79-第三螺杆、710-第四圆环盘、711- 第四螺母、712-第三刻度；8-驱动轮系、81-第四圆管、82-第一齿轮、83-第二齿轮、84-第一圆环拉板、85-第二圆环拉板、86-第三圆环拉板、87-第四圆环拉板、88-第五圆管、89-第五圆环盘、810-第六圆环盘、811-第七圆环盘、812- 第八圆环盘、813-第九圆环盘、814-第十圆环盘、815-直角摇把、816-第二销钉、 817-第二指示灯、818-第一压条、819-第二压条、841-第十一圆环盘、842-第十矩形板、843-第七槽沟；9-画笔、91-第六圆管、92-第十二圆环盘、93-第一弹簧、94-圆笔杆、95-第十三圆环盘、96-圆锥笔尖、97-第三销钉；100-圈尺、1001- 第七圆管、1002-第十四圆环盘、1003-第八圆管、1004-第十五圆环盘、1005- 第九圆管、1006-第十六圆环盘、1007-第二弹簧、1008-软带、1009-第四刻度、 10010-尺头插板、10011-第三压条、10012-圆弧挡板、10013-第四销钉、10014- 带尺。

具体实施方式

下面结合附图对本发明和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

如图1-11所示，抛物线定义演示及曲线绘制仪，包括活动底盘1、架梁2、垫板3、准线滑板4、焦点定位管5、第一直齿杆6、第二直齿杆7、驱动轮系8、画笔9、圈尺100，所述垫板3和准线滑板4分别置于活动底盘1的中部，所述架梁2置于活动底盘1上面，所述焦点定位管5置于架梁2上，所述第一直齿杆 6置于准线滑板4上，所述第二直齿杆7置于焦点定位管5上，所述驱动轮系8 与第一直齿杆6和第二直齿杆7啮合在一起，所述画笔9置于驱动轮系8下端，所述圈尺100分别置于准线滑板4和焦点定位管5上，所述圈尺100的外端都与驱动轮系8相连。

如图1、2所示，活动底盘1包括第一矩形板11、调节支脚12、矩形管框 13、第二矩形板19，所述第一矩形板11是平直硬板，所述第一矩形板11底面设有调节支脚12，所述调节支脚12包括第一螺杆14、棱台底座16、球面吸盘 17，所述第一螺杆14从上至下依次设有第二螺母18、球面吸盘17、第一螺母 15和棱台底座16，所述调节支脚12分别位于第一矩形板11的四个角。所述第一矩形板11中部设有第一槽沟110。所述第一矩形板11侧面设有矩形管框13，所述矩形管框13是横截面为矩形的框架，其下端固定在第一矩形板11侧面。所述矩形管框13的前立板中间设有第二槽沟111，后立板中间设有第三槽沟112，所述第二槽沟111和第三槽沟112中依次设有第一滑块115和第二滑块114。所述矩形管框13的右立板顶面设有第二矩形板19，所述第二矩形板19中间设有第四槽沟113，所述第四槽沟113中设有第三滑块116，所述第三滑块116上设有第一杆孔117。所述第一滑块114、第二滑块115、第三滑块116上都设有销钉锁具。

所述矩形管框13的右立板上设有第四槽沟113，所述第四槽沟113中设有第三滑块116，所述第三滑块116上设有第一杆孔117。所述第一滑块114、第二滑块115、第三滑块116上都设有销钉锁具。

如图1、2、3所示，架梁2包括第三矩形板21、第四矩形板22、第五矩形板23、第六矩形板24、第七矩形板25、第四滑块26，所述第三矩形板21是平直的透明硬板条，所述第三矩形板21的中部设有第五槽沟29，所述第五槽沟29 是矩形槽孔，所述第五槽沟29中设有第四滑块26，所述第四滑块26表面设有第一指示灯27，所述第一指示灯27是光线向下直射的圆管射灯。所述第三矩形板21表面后端设有第一刻度28，所述第三矩形板21下底面的左右两端依次设有第四矩形板22和第五矩形板23，所述第四矩形板22底面设有垂直第六矩形板24，所述第五矩形板23底面设有垂直第七矩形板25，所述第六矩形板24和第七矩形板25与第三矩形板21平行。所述第四滑块26上设有销钉锁具。

所述架梁2是将第六矩形板24和第七矩形板25依次固定在活动底盘1第一矩形板11的左端和右端。

如图1、2、4所示，垫板3包括第八矩形板31、第一夹具32，所述第八矩形板31是硬直厚板，所述第八矩形板31表面四个角设有第一夹具32，所述第八矩形板31中间设有横向和纵向坐标系33。

所述垫板3是将第八矩形板31置于活动底盘1第一矩形板11上的矩形管框 13内。

如图1、2、5所示，准线滑板4包括第九矩形板41、第五滑块42、第一圆管43、第一撑杆44、第二撑杆45，所述第九矩形板41是硬直板条，所述第九矩形板41中间设有第六槽沟46，所述第六槽沟46内设有第五滑块42，所述第五滑块42顶面设有垂直的第一圆管43，所述第九矩形板41下边棱两端分别设有第一撑杆44和第二撑杆45。

所述准线滑板4是将第一撑杆44和第二撑杆45依次固定在活动底盘1的第一滑块114和第二滑块115上。

如图1、5、6所示，焦点定位管5包括第二圆管51、第一圆环盘52、第二圆环盘53、第三圆管54，所述第二圆管51和第三圆管54都是硬直圆轴管，所述第二圆管51侧面从上至下依次设有第一圆环盘52、第三圆管54和第二圆环盘53，所述第一圆环盘52和第二圆环盘53的内圆周固定在第二圆管51的外管壁上，所述第一圆环盘52和第二圆环盘53间设有第三圆管54，所述第三圆管 54套在第二圆管51侧面，以第二圆管51为轴自由转动，所述第三圆管54侧面中间设有第二杆孔55，所述第二圆管51的下端设有第一钉孔56。

所述焦点定位管5是将第二圆管51的上端垂直固定在架梁2第四滑块26 下面，所述第二圆管51的上管口套在第一指示灯27外。

如图1、5、7所示，第一直齿杆6包括第一矩形杆61、第一螺杆滑块62、第二螺杆滑块63、第一齿条64，所述第一矩形杆61是直硬杆，所述第一矩形杆 61表面中部设有第一滑槽65，所述第一滑槽65的横截面是“丄”形，所述第一滑槽65从左至右依次设有第一螺杆滑块62和第一销钉67，所述第一螺杆滑块 62包括第六滑块68、第二螺杆69、第三圆环盘610、第三螺母611，所述第六滑块68上带有螺旋销钉，所述第六滑块68表面设有第二螺杆69，所述第二螺杆69中部设有固定的第三圆环盘610，所述第二螺杆69上部设有第三螺母611。所述第一销钉67是滑块销钉，与第六滑块68在同一中心线，可随时把滑块固定。所述第一矩形杆61表面前端设有第二刻度612，所述第一矩形杆61前侧面设有第一齿条64，所述第一齿条64是直齿。所述第一矩形杆61底面中部设有第二滑槽66，所述第二滑槽66中设有第二螺杆滑块63，所述第二滑槽66和第二螺杆滑块63分别与第一滑槽65和第一螺杆滑块62相同。

所述第一直齿杆6是将第一矩形杆61的左端用螺钉固定在准线滑板4的第五滑块42上，所述第一矩形杆61的右端插入活动底盘1第三滑块116上的第一杆孔117内，所述第一销钉67在第三滑块116的右方，所述第二刻度612在上方。

如图1、6、8所示，第二直齿杆7包括第二矩形杆71、第三螺杆滑块72、第四螺杆滑块73、第二齿条74，所述第二矩形杆71与第一矩形杆61相同，所述第二矩形杆71表面中部设有第三滑槽75，所述第三滑槽75中设有第三螺杆滑块72，所述第三螺杆滑块72包括第七滑块78、第三螺杆79、第四圆环盘710、第四螺母711，所述第三螺杆滑块72的结构与第一螺杆滑块62相同。所述第二矩形杆71表面前端设有第三刻度712，所述第二矩形杆71前侧面上设有第二齿条74，第二齿条74与第一齿条64相同，所述第二矩形杆71底面中部设有第四滑槽76，所述第四滑槽76中设有第四螺杆滑块73，所述第四滑槽76和第四螺杆滑块73分别与第一滑槽65和第一螺杆滑块62相同。所述第二矩形杆71的左侧面上设有第三矩形杆77。

所述第二直齿杆7是将第三矩形杆77插入焦点定位管5上第二杆孔55中并固定，所述第三刻度712在上方。

如图1、7、8、9所示，驱动轮系8包括第四圆管81、第一齿轮82、第二齿轮83、第一圆环拉板84、第二圆环拉板85、第三圆环拉板86、第四圆环拉板 87、第五圆管88，所述第四圆管81是硬直圆管轴，所述第四圆管81的上端管口内设有第二指示灯817，所述第二指示灯817与第一指示灯27相同，所述第四圆管81的外管壁上端设有直角摇把815。所述第四圆管81的上端自上而下依次设有第五圆环盘89、第十一圆环盘841、第一齿轮82、第二圆环拉板85、第六圆环盘810，所述第十一圆环盘841侧面设有第一圆环拉板84，所述第一圆环拉板84包括第十一圆环盘841和第十矩形板842，所述第十矩形板842是硬薄板条，所述第十矩形板842表面设有第七槽沟843，所述第一圆环拉板84是将第十一圆环盘841的内圆周套在第四圆管81上并能在第五圆环盘89和第一齿轮 82间自由转动，所述第二圆环拉板85与第一圆环拉板84完全相同，也是套在第四圆管81上并能在第六圆环盘810和第一齿轮82间自由转动。所述第四圆管 81中部分上下依次套设有第七圆环盘811、第五圆管88、第八圆环盘812，所述第七圆环盘811和第八圆环盘812的内圆周固定在第四圆管81上，所述第五圆管88套在第四圆管81上并能自由转动，所述第五圆管88上分别设有第一压条 818和第二压条819。所述第四圆管81的下端自上而下依次设有第九圆环盘813、第三圆环拉板86、第二齿轮83、第四圆环拉板87、第十圆环盘814和第二销钉 816，所述第二齿轮83与第一齿轮82一样，所述第三圆环拉板86和第四圆环拉板87都与第一圆环拉板84完全相同，所述第九圆环盘813、第三圆环拉板86、第二齿轮83、第四圆环拉板87、第十圆环盘814在第四圆管81上的设置状态依次与第五圆环盘89、第一圆环拉板84、第一齿轮82、第二圆环拉板85、第六圆环盘810一样。所述第四圆管81外管壁下端设有第二销钉816。

所述驱动轮系8是将第一圆环拉板84的第七槽沟843套在第一直齿杆6的第二螺杆69外用第三螺母611固定，所述第二圆环拉板85固定在第二螺杆滑块 63上，所述第三圆环拉板86和第四圆环拉板87依次分别固定在第二直齿杆7 的第三螺杆滑块72和第四螺杆滑块73上，所述第一齿轮82能与第一齿条64 啮合，第二齿轮83能与第二齿条74啮合。

如图1、9、10所示，画笔9包括第六圆管91、第十二圆环盘92、第一弹簧 93、圆笔杆94、第十三圆环盘95、圆锥笔尖96、第三销钉97，所述第六圆管 91外壁下部设有第三销钉97，所述第六圆管91的下端设有第十二圆环盘92，所述第十二圆环盘92的内圆周固定在第六圆管91上，所述第十一圆环盘92的底面设有螺旋式第一弹簧93，所述第一弹簧93的下端设有固定的第十三圆环盘 95，所述第十三圆环盘95是透明硬板，所述第十三圆环盘95的内圆孔中设有固定的圆笔杆94，所述圆笔杆94的上端穿过第一弹簧93插在第六圆管91内，所述圆笔杆94的下端设有圆锥笔尖96。

所述画笔9是将第六圆管91上端套在驱动轮系8第十圆管81下端管口外，所述圆笔杆94插入第十圆管81内。

如图1、5、6、9、11所示，圈尺100包括第七圆管1001、第十四圆环盘1002、第八圆管1003、第十五圆环盘1004、第九圆管1005、第十六圆环盘1006、第二弹簧1007、软带1008，所述第七圆管1001是直圆轴管，所述第七圆管1001下部设有第十四圆环盘1002，所述第十四圆环盘1002的内圆周固定在第七圆管 1001外面，所述第十四圆环盘1002的外圆周上设有固定的圆弧挡板10012，所述圆弧挡板10012上设有豁口。所述第十四圆环盘1002表面设有第八圆管1003，所述第八圆管1003套在第七圆管1001外能自由转动，所述第八圆管1003外设有第三压条10011，所述第三压条10011设有带尺10014，所述带尺10014包括软带1008和尺头插板10010，所述软带1008是无弹性尼龙带，所述软带1008 的侧面上设有第四刻度1009，所述软带1008的外端设有尺头插板10010，所述软带1008穿过圆弧挡板10012上的豁口尺头插板10010被挡在外面。所述第八圆管1003的上端设有第十五圆环盘1004，所述第十五圆环盘1004的内圆周固定在第八圆管1003外面，所述第十五圆环盘1004的外圆周上设有固定的第九圆管1005，所述第九圆管1005内壁上设有第二弹簧1007，所述第二弹簧1007是弹性簧片缠绕而成的螺线弹簧，所述第二弹簧1007的里端固定在第七圆管1001 上。所述第八圆管1003、第十五圆环盘1004和第九圆管1005形成的统一体称为回转轮套，所述拉动带尺10014回转轮套绕第七圆管1001转动，松开带尺 10014回转轮套在第二弹簧1007作用下可以自动回转。在第七圆管1001上回转轮套上方设有第十六圆环盘1006，所述第十六圆环盘1006是透明板，所述第十六圆环盘1006的内圆周固定在第七圆管1001的外面，所述第十六圆环盘1006 的上面设有第四销钉10013，所述第四销钉10013用于固定回转轮套位置即带尺 10014拉出的长度。

所述圈尺100有两只，一只是将第七圆管1001上端插入焦点定位管5第二圆管51的第一钉孔56处并用螺钉固定。一只是将第七圆管1001下端固定在准线滑板4的第一圆管43内。

本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪的工作原理是，根据圆齿轮转动其上的两根直齿条反向移动，利用两根直齿条与圆齿轮间不同方向的等距离运动轨迹形成抛物线。其特点是：操作简单，在初始条件下只要摇动把手就能完成所有功能。功能齐全：能完成任意参数抛物线的定义演示、轨迹绘制；曲线绘制准确精度高，结构紧凑成本低廉携带方便；适用性强：能在多种场合任意角度演示与绘制。适用于教学、雕刻、工程设计及机械加工等。

本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪，具有演示抛物线定义的功能，操作步骤是：

一、仪器组装，1]将活动底盘1的棱台底座16置于固定的四个点上，拧动第一螺母15使第一矩形板11处于平稳状态。2]将垫板3置于活动底盘1上。3] 将架梁2置于活动底盘1上。4]将准线滑板4置于活动底盘1上。5]将焦点定位管5固定在架梁2上。6]把第一直齿杆6置于准线滑板4上。7]把第二直齿杆7 置于焦点定位管5上。8]将驱动轮系8分别与第一直齿杆6和第二直齿杆7联合。 9]取两只圈尺100，把第一只圈尺100置于准线滑板4上，第二只圈尺100置于焦点定位管5上。10]将画笔9置于驱动轮系8上并用第三销钉97固定。

二、符号设置：1]垫板3上的坐标系设为Oxy，在Oxy中以原点O为顶点所画的抛物线记为抛物线OFQ，F为抛物线焦点，Q为抛物线上点。2]架梁2上第一刻度28、第一直齿杆6上第二刻度612、第二直齿杆7上第三刻度712、圈尺 100上第四刻度1009与Ox轴平行时投影值一致。3]焦点定位管5的圆管中心线与Oxy面垂直。4]第一指示灯27、第二指示灯817在Oxy中的射影点依次分别为抛物线的焦点F和抛物线上的动点P。5]两根带尺10014在静止或伸缩过程中的中心线一致与垫板3平行且在一个平面上。6]画笔9的圆锥笔尖96在坐标系 Oxy中设为点P。7]在垫板3上纸张的坐标系投影与Oxy重合。8]抛物线OFQ焦点F到准线的距离为p,顶点O到准线的距离为p/2，焦点F到顶点O的距离为 p/2。

三、初始位置调整：1]定抛物线OFP的参数p。2]将画有坐标系、焦点F、准线x＝-p/2、顶点O的纸张固定在垫板3上。3]打开所有指示灯电源开关，松开第四滑块26的销钉移动第一指示灯27的光点对准纸张上的焦点F后固定。4] 松开第一滑块114、第二滑块115上的销钉移动准线滑板4使第九矩形板41与准线x＝-p/2重合后固定。5]松开准线滑板4上的第五滑块42及第三滑块116，移动第一直齿杆6与Oxy中的横轴Ox重合后固定。6]将驱动轮系8用第一螺杆滑块62和第二螺杆滑块63连接在第一直齿杆6上并让齿轮啮合，推转第一直齿杆6和坐标系Oxy中Ox轴负方向一致，移动驱动轮系8使第二指示灯817的光点对准顶点O后固定。7]把驱动轮系8与第二直齿杆7连接并让齿轮啮合后固定。 7]将第一只圈尺100的尺头插板10010固定在驱动轮系8上的第一压条818上。将第二只圈尺100的尺头插板10010固定在驱动轮系8上的第二压条819下，两只圈尺100伸出的长度相同。8]调整圆锥笔尖96远离纸张后用第四销钉97固定。9]关闭所有指示灯电源开关。

四、演示抛物线定义：平面上动点到一个定点的距离与到定直线的距离处处相等，动点的轨迹就是抛物线。1]打开指示灯电源开关。2]一手向后轻推第二直齿杆7的外端，另一只手抓住直角摇把815逆时针摇转。驱动轮系8转动后停止轻推第二直齿杆7，继续摇转直角摇把815，第二直齿杆7绕焦点定位管5转动，在驱动轮系8作用下第一直齿杆6沿准线滑板4向后平行移动，驱动轮系8沿第二直齿杆7向远离焦点F移动，同时沿第一直齿杆6向右移动，第二指示灯817 及其在纸张上的光点向右后方移动，两只圈尺100伸出的长度一致保持相同。3] 在第二指示灯817接近第二直齿杆7或第一直齿杆6的外端时，停止摇转直角摇把815，光点移动轨迹为一段抛物线。4]关闭第二指示灯817，顺时针摇转直角摇把815，待驱动轮系8返回到Ox轴上时停止。5]打开第二指示灯817，一手向前轻拉第二直齿杆7的外端，逆时针摇转直角摇把815，转动后停止第二直齿杆 7的轻拉，继续摇转直角摇把815，第二直齿杆7绕焦点定位管5转动，在驱动轮系8作用下第一直齿杆6沿准线滑板4向前平行移动，驱动轮系8沿第二直齿杆7向远离焦点F移动，同时沿第一直齿杆6向右移动，第二指示灯817及其在纸张上的光点向右前方移动，两只圈尺100伸出的长度一致保持相同。6]在第二指示灯817接近第二直齿杆7或第一直齿杆6的外端时，停止摇转直角摇把815，光点移动轨迹为一段抛物线，与后一段的相同但与Ox轴对称，前后两段轨迹就是参数为p的抛物线OFP。

五、演示结束：关闭指示灯，将装置恢复到初始状态。

本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪，具有按定义绘制抛物线的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与演示抛物线定义的相同。

二、符号设置：与演示抛物线定义的相同。

三、初始位置调整：与演示抛物线定义的相同。

四、演示抛物线定义：1]-3]与演示双曲线定义的相同。4]关闭第二指示灯 817。

五、绘制抛物线：1]调整圆锥笔尖96与纸张接触后用第三销钉97固定，圆锥笔尖96处在纸张的右后方。2]一只手顺时针摇转直角摇把815，一手向前轻拉第二直齿杆7的外端待转动后停止，继续摇转直角摇把815，驱动轮系8沿第二直齿杆7向左移动同时沿第一直齿杆6向焦点F移动，圆锥笔尖96在纸张上绘制出一段曲线。3]在圆锥笔尖96到达Ox轴时停止摇转，用另一只手向前轻拉第二直齿杆7的外端，同时逆时针摇转直角摇把815，在圆锥笔尖96穿过Ox轴向前移动后停止第二直齿杆7的轻拉，继续逆时针摇转直角摇把815，圆锥笔尖96在纸张上继续绘制出一段曲线。4]在圆锥笔尖96接近第二直齿杆7或第一直齿杆6的外端时，停止摇转直角摇把815，调整圆锥笔尖96离开纸张后用第三销钉97固定，在纸张上绘制出一条完整的抛物线。

六、演示结束：关闭指示灯，取出画有抛物线的纸张，将装置恢复到初始状态。

本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪，具有演示与曲线绘制同时进行的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与演示抛物线定义的相同。

二、符号设置：与演示抛物线定义的相同。

三、初始位置调整：与演示抛物线定义的相同。

四、演示双曲线定义：1]-3]与演示抛物线定义的相同。

五、绘制双曲线：1]调整圆锥笔尖96使其处在第二指示灯817光点的中心并与纸张接触后用第三销钉97固定。2]-4]与按定义绘制抛物线的相同。

六、绘图结束：与按定义绘制抛物线的相同。

本发明的抛物线定义演示及曲线绘制仪，能在任何固定平面上绘图的功能，只要将活动底盘1上的球面吸盘17吸附在固定平面上，拧动第二螺母18使第一矩形板11处于平稳状态，仿照在垫板3上绘图的方法，可以在任意方向的固定平面上绘出不同参数的抛物线。

本发明抛物线定义演示及曲线绘制仪的经济价值和应用前景：随着技术进步和经济发展，越来越需要先进的装备提高教学效果和产品质量，急需一种操作简单使用方便的抛物线定义演示及曲线绘制仪，仅基础教育全国共有学校几千所，还有众多的工程设计及制造企业，数量相当可观，其市场前景非常广阔，具有良好的经济收益和社会效益。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (2)

1.抛物线定义演示及曲线绘制仪，其特征在于：包括活动底盘、架梁、垫板、准线滑板、焦点定位管、第一直齿杆、第二直齿杆、驱动轮系、画笔、圈尺，所述垫板和准线滑板分别置于活动底盘的中部，所述架梁置于活动底盘上面，所述焦点定位管置于架梁上，所述第一直齿杆置于准线滑板上，所述第二直齿杆置于焦点定位管上，所述驱动轮系与第一直齿杆和第二直齿杆啮合在一起，所述画笔置于驱动轮系下端，所述圈尺分别置于准线滑板和焦点定位管上，所述圈尺的外端都与驱动轮系相连。

2.根据权利要求1所述的抛物线定义演示及曲线绘制仪，其特征在于：所述驱动轮系包括第四圆管、第一齿轮、第二齿轮、第一圆环拉板、第二圆环拉板、第三圆环拉板、第四圆环拉板、第五圆管，所述第四圆管的上端管口内设有第二指示灯，所述第二指示灯与第一指示灯相同，所述第四圆管的外管壁上端设有直角摇把，所述第四圆管的上端自上而下依次设有第五圆环盘、第十一圆环盘、第一齿轮、第二圆环拉板、第六圆环盘，所述第十一圆环盘侧面设有第一圆环拉板，所述第一圆环拉板包括第十一圆环盘和第十矩形板，所述第十矩形板表面设有第七槽沟，所述第四圆管中部从上至下依次套设有第七圆环盘、第五圆管、第八圆环盘，所述第七圆环盘和第八圆环盘的内圆周固定在第四圆管圆周面，所述第五圆管上分别设有第一压条和第二压条，所述第四圆管的下端自上而下依次设有第九圆环盘、第三圆环拉板、第二齿轮、第四圆环拉板、第十圆环盘和第二销钉，所述第四圆管外管壁下端设有第二销钉。

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