CN2207946Y - 万能实用绘图尺 - Google Patents

Abstract

万能实用绘图尺是一种学习、办公用具，可当直 尺，三角板，量角器、坐标尺和圆规使用，又可以实现 三等分任意角，帮助画像临摹；快作特殊曲线，准确快 速九等分任意圆周，准确测量圆柱体横截面直径，支 笔架等功能，由主尺1和主尺2两部分组成。主尺1 长16厘米，最大宽度为6.5厘米，正反注有刻度和数 字，主尺2长22厘米，最大宽度为4厘米，正反注有 刻度和数字，实用于广大学生、绘图工作者和办公人 员。

Description

本实用新型——万能实用绘图尺是属于测绘技术领域，适用于测量和绘图的学习和办公用具。

据申请人所知，在本实用新型的发明和申请日之前，没有出现过与此有完全相同功能的测绘工具，只有仅能实现本实用新型诸多功能中某一功能或几种功能的绘图工具，它们都不能单独完成一个涉及到多种作图的制图工作，而需要用到其它的测绘工具。另外还有些特殊作图它们难以迅速准确地完成，如：三等分任意角，九等分任意圆周，快作特殊函数图象等。况且备齐这些工具花费太高，用起来也繁杂，而且携带不便，容易丢失。

本实用新型的任务是将直尺，量角器，三角板、圆规、坐标纸等工具的功能集中于一体，克服了上述几种工具功能单一，备齐花费高、携带不便、容易丢失、使用繁杂的缺点。

本实用新型的目的是提供以下实用功能：

（1）代替直尺；（2）代替三角尺；（3）代替量角器；（4）代替圆规；（5）三等分任意角；（6）提供坐标纸功能；（7）快速五等分、九等分任意圆周；（8）快作特殊曲线；（9）帮助画像临摹功能；（10）准确测量圆柱体横截面直径；（11）作支笔架。

本实用新型的目的是通过以下技术内容实现的。

本实用新型是由1、2两主尺组成，材料为赛璐珞，有机玻璃或聚苯乙稀中的一种，厚1毫米以上。

主尺1长16厘米，最大宽度为6.5厘米，下部有一条长16厘米的有刻度直线边3，主尺1左端矩形部分宽1.5厘米，在尺1左端10／3厘米至5厘间是曲线5，曲线5是函数y²＝3x²－2x的图象在（2／3，1］区间第一象限内的部分（1单位＝5厘米），曲线5主要用于三等分任意角；在沿尺1左端上直线边沿5厘米处有一个直径为1毫米的小孔7为三等分角基点孔；位于尺1中部5.5厘米到10.5厘米间有一个矩形的坐标网6，规格为4.4×5厘米²，每小格规格为0.2×0.2厘米²，6距离尺1上端与3平行的有刻度直线刻度边18有0.6厘米，18长6厘米，6距离与3垂直的有刻度直线边4有0.5厘米，4位于尺1的11厘米处，长5.5厘米；6中有10个直径为0.15厘米的坐标轴点孔12，其中有一孔孔心位于矩形网左下顶点上，其它9孔的孔心分别在两直线上，这两条直线互相垂直且分别平行于网格矩形的两条垂直边，并与两边相距1厘米，且孔间距均为1厘米。这些小孔主要用于铅笔尖插入定点后，用尺连接各点，成一个立体或平面坐标系，使坐标网6起到坐标纸的作用。坐标网6的最下一条直线边中点上有一个直径为1毫米的量角孔8，量角孔8主要用于测量角的大小：因为曲线边5和直线边18上都有精确到1度的度刻度，可测量0到210°大小的角，测量角大小时，先将角的顶点与孔8中心重合，让角的一条边与坐标网6的最下一条直线边重合，即可测出此角的度数大小，故尺1有量角功能。

尺1右端矩形部分长5厘米，宽1厘米；在与直线边3平行且相距0.6厘米的一条直线上有15个直径为0.15厘米的插笔孔9，这些孔孔心分别处于刻度1.2厘米、2.0厘米、3.0厘米、4.0厘米、5.0厘米，6.0厘米，7.0厘米、8.0厘米、9.0厘米、10.0厘米、11.0厘米、12.0厘米、13.0厘米、14.0厘米、15.0厘米处，用于画圆或弧线；在插笔孔9孔心的所在直线上刻度0厘米至1厘米处，并排着11个半径为1毫米的插针孔10，与10成30°角的一条1厘米线段上同样并排着10个直径为1毫米的插针孔，这些插针孔也用于画圆或弧线。

尺2长22厘米，最大宽度为4厘米。在尺2下部是一条长22厘米的有刻度直线边13；在尺2左端由上至下2厘米至3厘米处有一个长5厘米宽1厘米的矩形槽14，槽上边沿有精确到1毫米的标准刻度；在尺2中端从左至右6厘米到5厘米，由上至下1.5厘米到3.5厘米之间有一个椭圆空缺12，此椭圆方程为x²／4＋y²＝1（1单位＝1厘米），尺2左端1厘米到4厘米间是三角形残缺15，15的三个内角为30°、45°、105°，靠左的一个内角为30°，在5厘米到8厘米之间是三角形残缺16，16的三个内角为36°、40°、104°，靠左的内角为36°；在（12

）厘米到13厘米间是曲线17，17为函数Y＝X的图象在［

，1］的区间部分（1单位＝1厘米）；在14厘米到18厘米间是曲线19，19为函数X²－Y²＝1在［1，

］区间部分（1单位＝1厘米）；在19厘米至22厘米间是曲线20，20为函数Y＝2在［0，2］区间部分（1单位＝1厘米）。

图1－5是本实用新型的说明书附图；

图1是本实用新型的主尺1的竖置图；（比例3：4）

图2是本实用新型主尺2竖置图；（比例3：4）

图3是本实用新型实施三等分角功能的示意图；

图4是本实用新型实施支笔架功能示意图；（比例为1：2）

图5是本实用新型实施准确测量圆柱体横截面直径功能示意图。（比例为1：2）

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

在图1中，直线边3上有15厘米的精确到1毫米的标准刻度，0刻度在尺1左端0.5厘米处；垂直的刻度边4上有4厘米的精确到1毫米的刻度；曲线边5和直线边18上有210°精确到1度的刻度。

尺中部的坐标矩形网6除有坐标纸功能外，还有帮助画象临摹的功能。把坐标矩形网罩在要临摹的图或像上，所罩住的部分被分成550个小部分，临摹者根据坐标网放比例成矩形网，临摹便十分简单了。

尺1可当圆规使用，最大半径为15厘米，最小半径为0.2厘米，在0.2到15厘米之间，用精确到（1－

／2）毫米的任何长度作半径画弧或圆都可以。把大头针插入插针孔10，11的任一孔中按住，把铅毛插入插笔孔9中的任一孔中并旋转尺体，即可得到以此两孔间距离为半径的圆或弧。当需要以一未知长线段为半径（线段长应小于15厘米）的圆或弧时，理论上不能十分精确地在两孔间找到，但由于实际作图本身存在着客观误差，这样便可以通过调节插针孔和插笔孔之间的距离，找到理论上误差小于（1

2）毫米的线段长，以此作为半径画圆或弧，可以忽略此误差，故此尺可实现圆规的功能。

在图2中，15、16是两个三角形残缺，17、19、20是三条曲线边，依此三条曲线边并稍加延伸，可很快作出此三条边自身曲线；21是一椭圆空缺，依此椭圆，可很快作出椭圆X²／4＋Y²＝1（1单位＝厘米），此椭圆常作圆柱体在立体几保中的底面。

矩形槽14上边沿有5厘米的准确到1毫米的刻度，注明的数字1代表1厘米。

因尺1尺2上有有刻度的直线边3和13，故本实用新型可代替直尺。

因主尺2上有三角形残缺15、16故可依此作：30°、45°、90°、60°、75°、105°、135°、150°、105°、36°、40°、104°、144°、140°等特殊角；将主尺1和尺2的两直线边3、13重合，移动尺，可依直线边4作任意距离的平行线，也可很快作出任意规格的矩形，而三角套尺的主要功能是作特殊角和平行线，（其它功能用本实用新型的圆规，直尺功能也能实现），故本实用新型可代替三角套尺。

五等分圆周的每一等分所对的圆周角为36°，依主尺2上的三角形残缺16，以圆周上任一点为顶点作一个36°的圆周角即可得到此圆周的1／5；九等分圆周的每一等分所对的圆心角为40°依主尺2上的三角形残缺16，以圆心为顶点作一个40°圆心角即可得到此圆周的1／9，故此实用新型可快速五等分、九等分任意圆周。

在图3中，若要将一任意角三等分，且设此角为AOB，先作其角平分线OM，然后在OA边上截得OA＝5厘米的线段，作OA的垂直平分线MN交OM与M点，交OM的垂直平分线于N点，以MN为半径画弧，则O、M、A必在同一弧OA弧上，再使尺1上的基点孔7中心与A点重合，使尺1左端矩形部分上边沿与OA重合，则主尺1上的曲线边5必有OA弧有一个交点Q，那么∠QOA即是∠BOA的1／3，再作∠BOQ的角平分线即可三等分∠AOB。

原理：∵OM为∠BOA的角平分线，MN垂直平分OA，

∴∠MOA＝∠MAO

则有∠OMA＝180－2∠MOA＝180－∠BOA

又∵N为OM垂直平分线与OA的垂直平分线的交点

∴ON＝MN＝AN

∴O、M、A三点在同一弧OA上

又∵Q在曲线y²＝3x²－2x上（1单位＝5厘米）

∴2∠QOA＝∠QAO（曲线y＝3y²－2x是点Q的轨迹，Q点满足的条件是与两点O（O，O）、A（1，0）组成一个三角形，使2∠QOA＝∠QAO）

又∵Q点也在OA弧上

∴∠OMA＝∠OQA

而∠QOA＋∠QAO＝180－∠OMA＝∠BOA

∴所以∠BOA＝3∠QOA。

在图4中，若将主尺1和主尺2垂直穿插紧后，即可作一个搁毛笔、铅笔、钢笔等支笔架。

在图5中，将主尺1的右端插入主尺2的矩形槽14中，让两尺处于同一平面内，即成一个卡尺状，将圆柱体置于两尺接口处，并与两尺所在平面垂直，即可测出此圆柱体横截面直径（小于5厘米），直接从尺2上读出。

本实用新型集中了直尺、三角尺、圆规、量角器、坐标纸的功能于一体，除能单独地完成它们共同完成的各种测绘功能外还能迅速完成一些以上测会工具不能完成的测绘工作，如三等分任意角（现在尺规无法三等分角，只能用量角器分三等分，由于读数误差，造成三等分角作图有很大误差。）、九等分任意圆周（尺规只能近似作法），快作数学函数图象（十分复杂），而本实用新型能准确迅速地完成这些测图工作，并提供了“帮助画像临摹”“作支笔架”“测圆柱体横截直径”等实用的功能，为绘图工作者提供了诸多帮助，节约了绘图时间，简化了绘图步骤，提高了绘图效率并降低了绘图工作者、学生备齐各种绘图工具的成本。

为适合各层次的人员使用，本实用新型可做成不同规格，其构造，设计原理相同。

本实用新型的制造方法与制造直尺、三角板和量角器的方法相同。

Claims (2)

1、一种万能实用绘图尺，由主尺1和主尺2组成，其特征在于：主尺1长16厘米，最大宽度为6.5厘米，下部有一条长16厘米的有刻度直线边3，主尺1左端矩形部分宽1.5厘米，在尺1左端10/3厘米至5厘米间是曲线5，曲线5是函数y²=3x²-2x的图象在(2/3，1]区间长一象限内的部分(1单位=5厘米)，曲线5主要用于三等分任意角；在沿尺1左端上直线边沿5厘米处有一个直径为1毫米的小孔7为三等分角基点孔；位于尺1中部5.5厘米到10.5厘米间有一个矩形的坐标网6，规格为4.4×5厘米²，每小格规格为0.2×0.2厘米²，6距离尺1上端与3平行的有刻度直线刻度为18有0.6厘米，18长6厘米，6距离与3垂直的有刻度直线边4有0.5厘米，4位于尺1的11厘米处，长5.5厘米；6中有10个直径为0.15厘米的坐标轴点孔12，其中有一孔孔心位于矩形网左下顶点上，其它9孔的孔心分别在两直线上，这两条直线互相垂直且分别平行于网格矩形的两条垂直边，并与两边相距1厘米，且孔间距均为1厘米。坐标网6的最下一条直线边中点上有一个直径为1毫米的量角孔8，曲线边5和直线边18上都有精确到1度的度刻度，可测量0到210°大小的角，

尺1右端矩形部分长5厘米，宽1厘米；在与直线边3平行且相距0.6厘米的一条直线上有15个直径为0.15厘米的插笔孔9，这些孔孔心分别处于刻度1.2厘米、2.0厘米、3.0厘米、4.0厘米、5.0厘米，6.0厘米，7.0厘米、8.0厘米、9.0厘米、10.0厘米、11.0厘米、12.0厘米、13.0厘米、14.0厘米、15.0厘米处，在插笔孔9孔心的所在直线上刻度0厘米至1厘米处，度排着11个半径为1毫米的插针孔10，与10成30°角的一条1厘米线段上同样并排着10个直径为1毫米的插针孔，

尺2长22厘米，最大宽度为4厘米。在尺2下部是一条长22厘米的有刻度直线边13；在尺2左端由上至下2厘米至3厘米处有一个长5厘米宽1厘米的矩形槽14，槽上边沿有精确到1毫米的标准刻度；在尺2中端从左至右6厘米到5厘米，由上至下1.5厘米到3.5厘米之间有一个椭圆空缺12，此椭圆方程为x²/4+y²=1(1单位=1厘米)，尺2左端1厘米到4厘米间是三角形残缺15，15的三个内角为30°、45°、105°，靠左的一个内角为30°；在5厘米到8厘米之间是三角形残缺16，16的三个内角为36°、40°、104°，靠左的内角为36°；在(12-

)厘米到13厘米间是曲线17，17为函数y=x²的图象在[-

，1]的区°间部分(1单位=1厘米)；在14厘米到18厘米间是曲线19，19为函数x²-y²=1在[1，

]区间部分(1单位=1厘米)；在19厘米至22厘米间是曲线20，20为函数y＝2^x在[0，2]区间部分(1单位=1厘米)。

2、如权利要求1、2所叙万能实用绘图尺，其特征在于材料为赛璐珞，有机玻璃，聚苯乙稀中的一种。

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