CN87214348U - 抛物规 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种简易绘制各种抛物线的抛物规，其特征是焦准座中设置一支能测量焦距并同时确定焦点位置的焦距尺；且画笔固定在变等距架上，变等距架与焦准座组合构成一个整体。绘制抛物线时，只要将焦距尺移动量出所要画抛物线方程的焦距，然后推动画笔，就绘制一条既光滑又准确的抛物线，而且能快速地绘制各种开口不同的抛物线。

Description

图1是现有中学解析几何课本中绘制抛物线的示意图。

图2是本实用新型的一种具体结构示意图。

本实用新型涉及一种绘图工具，特别是一种能够简易绘制各种抛物线的抛物规。

现有中学解析几何课本中抛物线的画法主要有两种。一种是采用描点法（本方法是一九八七年秋季解析几何课本中的画法），其方法是先将抛物线方程变形，通过计算求出X与y几个对应值，然后将这几个对应值的交点确定在坐标系的该象限中，再用笔将这些点尽量光滑地连结起来，最后再利用对称性画出抛物线的另一部分。但是用这种方法画一条抛物线要经过变形、计算、确定点的位置、连结、对称等几个步骤，需花好多时间，且画出的抛物线又不光滑。

另一种画法图1所示，是将一根直尺先固定在画图板上所确定的准线位置，把三角板的一直角边紧靠着直尺的边缘，把一条绳子的一端固定在三角板另一条直角边上一点，截取绳子的长等于该点到准线的距离，并且把绳子的另一端固定在画图板上所确定点的位置，用一支铅笔扣着绳子，紧靠着三角板的这条直角边把绳子绷紧，然后使三角板紧靠着直尺滑动画出抛物线的一半，再将三角板翻转到另一半要画的位置，再滑动画完另一半的抛物线。但是这种画法要用画图板、三角板、直尺、线和笔五种分散画具进行组合，组合这些画具所确定的位置要花好多时间，画时精力还要注意到铅笔尖端要扣着绳子，绳子要绷紧再紧扣三角板的这条直角边，并且既要注意铅笔尖和绳子在这边三角板滑动，又要注意三角板另一边紧靠直尺滑动，画出一半抛物线后，三角板还要翻转到另一半位置，笔尖、绳、三角板的位置要重新确定，所以这种画法是非常麻烦的。

本实用新型的目的是要提供一种简易绘制抛物线的抛物规，它不但能根据抛物线方程的焦距直接、光滑、准确地画出抛物线，而且能简易、快速地画出各种开口不同的抛物线。

本实用新型的结构如图2所示，是由变等距架和焦准座两个独立整体部分构成的。若将插准杆〔10〕与准杆孔〔19〕分离，插焦杆〔11〕与焦园孔〔15〕分离，那么，位于上面的整体部分是变等距架，位下面的整体部分是焦准座。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：变等距架的中心轴线上有一根园柱体的画轴〔1〕，画轴〔1〕下端通过按块〔4〕、螺杆〔5〕至画笔〔6〕。在画轴〔1〕上端有两个滑转管〔2〕能沿画轴〔1〕同时自由滑动并能饶画轴〔1〕自由转动；画轴〔1〕下端有两个能饶画轴〔1〕自由转动的转管〔3〕。插准杆〔10〕上端是方柱体，套在外面的滑管〔9〕是空心的方柱体，能沿着插准杆〔10〕自由滑动；插准杆〔10〕弯曲部分的下端是长方体，是插在准杆孔〔19〕上，与准杆孔〔19〕构成一体。插焦杆〔11〕上端是方柱体，套在外面的滑管〔9〕是空心的方柱体，能沿着插焦杆〔11〕自由滑动；插焦杆〔11〕弯曲部分的下端是园柱体，是插在焦园孔〔15〕上，并能饶焦园孔〔15〕自由转动，两个交叉处的转轴〔8〕分别位于两个变距仪〔7〕的中心点，两个变距仪〔7〕的八个端点通过转轴〔8〕分别与滑转管〔2〕、转管〔3〕、滑管〔9〕、插准杆〔10〕、插焦杆〔11〕的凸出部分的轴孔相连，并能饶相连处的转轴〔8〕自由转动；两个变距仪〔7〕结构相同，形变时能同时改变与画轴〔1〕的垂直和平行方向的距离，且各对应变化距离相等。由于变等距架有这些结构特征，所以插准杆〔10〕、插焦杆〔11〕在任何位置，画笔〔6〕的中心轴线到插准杆〔10〕与到插焦杆〔11〕的距离始终保持恒等。

焦准座中的底盘〔12〕与准线杆〔17〕连接成一体。底盘〔12〕中点位置孔内有一支焦距尺〔14〕，上面有一个螺钉〔13〕调节。焦距尺〔14〕的端点与一个确定焦点位置的焦园孔〔15〕固定在一起，在焦园孔〔15〕的底部有一根针〔16〕能插在要确定纸面的焦点位置。这样，焦距尺〔14〕在测量焦距的同时也确定了焦点的位置。准线杆〔17〕是长方体，它的投影下来就是抛物线的准线位置，在它的外面套一个准滑管〔18〕，准滑管〔18〕能沿着准线杆〔17〕自由滑动，在准滑管〔18〕中点位置有一个空心长方体的准杆孔〔19〕，是套插准杆〔10〕用的。

将插准杆〔10〕插在准杆孔〔19〕上，插焦杆〔11〕插在焦园孔〔15〕上，这样变等距架的两个平面与焦准座的平面垂直，组合成完整的抛物规图2所示。由于画笔〔6〕固定在一个由画轴〔1〕、滑转管〔2〕、转管〔3〕、插准杆〔10〕、插焦杆〔11〕、滑管〔9〕、变距仪〔7〕和转轴〔8〕组合构成的变等距架上，且变等距架与焦准座组合构成一个自然的整体，所以画笔〔6〕的轨迹到准线杆〔17〕投影下来的准线位置的距离与到焦园孔〔15〕底部针〔16〕所确定焦点位置的距离保持恒等。

绘制抛物线时，只要移动焦距尺〔14〕量出该抛物线方程的焦距，调节螺钉〔13〕固定着焦距尺〔14〕，将抛物规放在要画的纸面上，手推动按块〔4〕饶焦园孔〔15〕转动，这时变距仪〔7〕就发生形变，使画笔〔6〕的轨迹到准线与到焦点的距离保持恒等，符合抛物线定义，画出来光滑的曲线就是该抛物线方程的抛物线。

如果要画各种开口不同的抛物线，只要移动焦距尺〔14〕量出抛物线方程相应的焦距，然后推动画笔〔6〕，就相应地绘制出各种开口不同的抛物线。

本实用新型结构简单，操作简便，能根据抛物线方程的焦距直接、快速地画出抛物线，画出的抛物线既光滑又准确，比起现有解析几何课本中的画法简易得多，克服了现有画法中存在着多步骤、多时间、不光滑、画具多、组合难、绘制麻烦等缺点。在收藏时，只要将变等距架拔起关合，体积就大大缩小。

本实用新型的具体结构由以下实施例结合图2对实用新型作进一步详细描述。

变等距架中的画轴〔1〕表面要很光滑，在画轴〔1〕下端的按块〔4〕直径比转管〔3〕大些，与按块〔4〕连接的螺杆〔5〕通过表面螺纹能调节画笔〔6〕位置的高低。画笔〔6〕可以做成两种：一种是套铅笔芯，中间有一处夹窄部分并有一个小孔，夹窄部分是笔芯的顶端，若笔芯断在里面可通过小孔将断的部分压出去；笔芯直径要选择最小的。另一种画笔是用墨水的，其结构上端有内螺纹，能与螺杆〔5〕连接，下端有一个空心小锥体，能贮藏墨水，并通过球形笔尖。两个滑转管〔2〕与画轴〔1〕中间有一个套管，滑动时套管能使两个滑转管〔2〕同时滑动并能饶画轴〔1〕自由转动；两个滑转管〔2〕凸出部分中各有一个小轴孔。两个转管〔3〕受画轴〔1〕限制只能饶画轴〔1〕自由转动，每个转管〔3〕凸出部分有两个小轴孔，其中一个小轴孔带有螺纹。两个滑管〔9〕凸出部分分别有两个小轴孔，其中一个小轴孔带有螺纹。插准杆〔10〕上端方柱体部分很光滑，凸出部分有一个小轴孔，下端插入准杆孔〔19〕部分是长方体，厚度要小，但要具有一定机械强度。插焦杆〔11〕上端方柱体部分很光滑，凸出部分有一个小轴孔，下端插入焦园孔〔15〕部分的园柱直径要小，但要具有一定机械强度。上述谈画笔〔6〕的笔芯直径要选择小，插准杆〔10〕和插焦杆〔11〕的下端要做小的目的是增大绘制抛物线的焦距起始范围。插准杆〔10〕和插焦杆〔11〕的弯曲部分的长度相等，且长度要控制在画笔〔6〕、插准杆〔10〕、插焦杆〔11〕的下端部分三者能接触为止。两个变距仪〔7〕分别由三根长方体的钢板构成，每根钢板中有三个小轴孔，中间那个小轴孔为中心孔，其中有一根钢板的三个小轴孔都带有螺纹，与另一根钢板构成一组；还有另一根钢板单独为一组，两组钢板中心小轴孔处通过带有螺纹的转轴〔8〕将它们连成叉形的变距仪〔7〕。两个变距仪〔7〕的带有螺纹那一组钢板分别跟滑转管〔2〕、插准杆〔10〕、插焦杆〔11〕的凸出部分的小轴孔连接；单独那组钢板分别与转管〔3〕和滑管〔9〕凸出部分的小轴孔连接，所有连接处都用带有螺纹的转轴〔8〕固定着，且变距仪〔7〕端点连接处的八个转轴〔8〕的位置分别到画轴〔1〕和插准杆〔10〕、插焦杆〔11〕的滑动部分的中心轴线的距离都相等。

焦准座中的底盘〔12〕的平面与准线杆〔17〕的平面垂直，底盘〔12〕中的焦距尺〔14〕的刻度的长度是实际长度的两倍，从刻度的数值可以直接读出焦距的大小，焦距尺〔14〕的端点固定的焦园孔〔15〕和针〔16〕要与焦距尺〔14〕的平面垂直。焦园孔〔15〕的管壁要薄，但要有较大机械强度。准线杆〔17〕表面要很光滑，厚度要小，但硬度要大，防止弯曲。准滑管〔18〕孔内要很光滑，管壁要薄，长度要控制在能在准线杆〔17〕上自由滑动就可以。准杆孔〔19〕与准滑管〔18〕要垂直。

需要时，将变等距架和焦准座组合起来就可以绘制；收藏时将变等距架拔起来关合，体积就大大缩小，可以装在小盒里。

Claims (4)

1、一种绘制抛物线的抛物规，包括画笔[6]和一个由准线杆[17]、准滑管[18]、准杆孔[19]、焦园孔[15]和底盘[12]组合成的焦准座，其特征是：

a、焦准座中还包括一支能测量焦距并同时确定焦点位置的焦距尺[14]。

b、画笔[6]固定在一个由画轴[1]、滑转管[2]、转管[3]、插准杆[10]、插焦杆[11]、滑管[9]、变距仪[7]和转轴[8]组合构成的变等距架上，且变等距架与焦准座组合构成一个自然的整体。

2、按权利要求1规定的抛物规，其特征是焦距尺〔14〕的端点与一个确定焦点位置的焦园孔〔15〕固定在一起。

3、按权利要求1规定的抛物规，其特征是变距仪〔7〕形变时，能同时改变与画轴〔1〕的垂直和平行方向的距离。

4、按权利要求1规定的抛物规，其特征是两个滑转管〔2〕能沿画轴〔1〕同时自由滑动并能饶画轴〔1〕自由转动。

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