ES2308904A1

ES2308904A1 - Rotating rule. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2308904A1
Application number: ES200602687A
Authority: ES
Inventors: Juan Jose Fuldain Gonzalez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-12-01
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: ES2308904B1

Abstract

Rotating rule. The object of the invention is a rule for drawing. The rule revolves on the zero of its setting, if the rule is quite flat you can easily cross two or more of them to solve trilateration problems, if we use them with a transporter it allows to use polar coordinates to draw, and two rules or more with conveyors allow solving triangulation problems. The alternatives are a scale and a compass, or solve the problems of triangulation and trilateration mathematically. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Regla giratoria.Rotating ruler

Technical sector

El objeto del invento es un instrumento para dibujar de aplicación preferente aunque no limitativa, a la cartografía, arqueología, topografía y similares, este instrumento permite dibujar por triangulación y por trilateración. Así mismo se puede utilizar para la didáctica de trigonometría y geometría.The object of the invention is an instrument for draw preferential but not limited to the cartography, archeology, topography and the like, this instrument allows to draw by triangulation and by trilateration. I also know You can use for the teaching of trigonometry and geometry.

State of the art

En el actual estado de la técnica existen goniómetros, que se utilizan para dibujo técnico, pero al no coincidir el cero de la regla con el eje de giro no pueden usarse para triangular, ni para trilaterar.In the current state of the art there are goniometers, which are used for technical drawing, but not match the zero of the ruler with the axis of rotation cannot be used to triangulate, nor to trilate.

Para hacer los planos en planta de las excavaciones en arqueología se suele hacer trilaterando, o sea midiendo la distancia de un punto a otros dos conocidos, esas distancias se miden en un escalímetro y se hacen con un compás dos arcos desde los puntos respectivos, se marca el punto donde se cortan los dos arcos y se borra el resto de los arcos, esto es bastante lento.To make the floor plans of the excavations in archeology are usually done by trilaterating, that is measuring the distance from one point to two other acquaintances, those distances are measured on a staircase and are made with a compass two arcs from the respective points, the point where you they cut the two arches and the rest of the arches are erased, this is quite slow.

Para dibujar triangulando en realidad no hay ningún método que yo conozca, se suele resolver por métodos matemáticos y es el que suelen utilizar los topógrafos para situar una primera estación de coordenadas conocidas, desde la cual topografiarán el terreno.To draw triangulating there really is no no method that I know, is usually solved by methods mathematicians and is the one that surveyors usually use to place a first known coordinate station, from which They will survey the terrain.

Explanation

El objeto del invento es un instrumento para dibujar, medir o modelar que consta de, al menos, un componente básico, consistente en una regla que gira sobre su cero; pudiendo constituirse el instrumento por una o varias reglas giratorias alrededor de sus ceros. Si las reglas son muy planas y flexibles, no tendremos problemas en superponerlas para ver donde se cruzan al resolver problemas de triangulación y trilateración, así como de superponerlas a un transportador para dibujar con coordenadas polares o para triangular. Lo más cómodo a la hora de triangular y trilaterar es que en un par de reglas giratorias cada una tenga el centro en un lado, siendo las dos simétricas, una con el centro en el lado derecho y la otra en el izquierdo como se muestra en la figura 2.The object of the invention is an instrument for draw, measure or model that consists of at least one component basic, consisting of a rule that revolves over its zero; being able constitute the instrument by one or several rotating rules Around his zeros. If the rules are very flat and flexible, we will not have problems in superimposing them to see where they cross at solve triangulation and trilateration problems, as well as superimpose them on a conveyor to draw with coordinates polar or triangular. The most comfortable when triangulating and trilaterar is that in a couple of rotating rules each one has the center on one side, the two being symmetrical, one with the center in the right side and the other on the left as shown in the figure 2.

Con una regla que gire sobre su cero podemos saber rápidamente la distancia de cualquier punto de un plano a aquel en el que este el eje de giro de la regla; o también podemos hacer círculos concéntricos del tamaño deseado rápidamente.With a rule that turns on its zero we can quickly know the distance of any point on a plane to the one in which the axis of rotation of the ruler is; or we can also make concentric circles of the desired size quickly.

Con dos reglas giratorias, podemos saber instantáneamente la distancia de un punto cualquiera a otros dos predefinidos donde estén los ceros de las susodichas reglas, como se ve en el ejemplo de la figura 3. Esto es de gran utilidad para el dibujo de campo en arqueología y topografía, donde muchas veces se sacan las coordenadas de un punto en base a su distancia a dos o más puntos conocidos, esto se llama trilateración y suele hacerse con un escalímetro y un compás, pero como ya he dicho anteriormente este proceso es muy lento; sin embargo poniendo el eje de una regla giratoria en cada punto desde los que se toman las distancias este proceso se vuelve prácticamente instantáneo, lo único que hay que hacer es girar las reglas hasta que se intersecten a la distancia que hemos medido en el terreno, lo que ocurrirá en el punto deseado, tal como podemos ver en la figura 4. Con dos reglas tenemos la distancia a dos puntos, con lo que tenemos dos puntos simétricos respecto a la línea que une los dos puntos de giro de la reglas que están a esa distancia, pero excepto en casos muy extremos sabemos hacia que lado de la susodicha línea estamos. Con tres reglas sabemos la distancia a tres puntos (Figura 5), lo que solamente puede corresponder a un punto, de este modo tenemos además mayor precisión, pero aun que la precisión del sistema aumente con el número de reglas, en virtud de una mayor comodidad y rapidez lo más recomendable es usar dos o a lo sumo tres reglas (Figuras 3 y 5).With two rotating rules, we can know Instantly the distance from any point to two others predefined where the zeros of the above rules are, such as it is seen in the example of figure 3. This is very useful for the field drawing in archeology and topography, where many times coordinates of a point based on their distance to two or more known points, this is called trilateration and is usually done with a staircase and a compass, but as I said before This process is very slow; however putting the axis of a ruler rotating at each point from which east distances are taken process becomes practically instantaneous, the only thing that needs to be to do is turn the rules until they intersect at a distance that we have measured in the field, what will happen at the desired point, as we can see in figure 4. With two rules we have the distance to two points, so we have two symmetric points with respect to the line that joins the two pivot points of the rules that they are at that distance, but except in very extreme cases we know Which side of the above line are we on? With three rules we know the distance to three points (Figure 5), which only It can correspond to a point, so we also have more precision, but even if the accuracy of the system increases with the number of rules, by virtue of greater comfort and speed as much It is advisable to use two or at most three rules (Figures 3 and 5).

Si hacemos coincidir el eje y origen de una regla giratoria con el centro de un transportador podemos localizar rápidamente en el plano un punto partiendo de la distancia y ángulo desde uno conocido, como se ve en la figura 6, esto vuelve a ser de gran utilidad en topografía, cartografía y arqueología, dado que los instrumentos topográficos tales como niveles, teodolitos y estaciones totales, definen un punto en virtud de su distancia y ángulo a uno dado, en el que sitúa el instrumento, con ello obtenemos las coordenadas polares del punto (ángulo respecto al norte o acimut y distancia), pero para hacer el dibujo normalmente necesitamos las coordenadas cartesianas (X,Y,Z), por lo que hay que proceder a cambiar de sistema de coordenadas por medios matemáticos. Si tenemos una regla giratoria cuyo centro coincida con el de un transportador de ángulos y lo ponemos sobre el punto de referencia podemos ir dibujando directamente con las coordenadas polares que nos de el aparato topográfico de una manera muy rápida y sencilla. Para este particular lo ideal es que el transportador sea centesimal, de 400º, figura 2 nº 3, como los aparatos de topografía, y que este hecho a medida con la regla giratoria, de manera que poniéndole a la regla unas marcas suplementarias como las que se muestran en la figura 1 nº 2, permitan sacar un decimal más a los grados del transportador tal como se sacan las décimas de milímetro en un calibre, tal como se puede ver en la figura 7 para 138,9º.If we match the axis and origin of a rotating rule with the center of a conveyor we can locate quickly on the plane a point starting from distance and angle from a known one, as seen in figure 6, this is again very useful in topography, cartography and archeology, since topographic instruments such as levels, theodolites and total stations, define a point by virtue of its distance and angle to a given one, where you place the instrument, with it we obtain the polar coordinates of the point (angle with respect to north or azimuth and distance), but to draw normally we need the Cartesian coordinates (X, Y, Z), so you have to proceed to change the coordinate system by mathematical means. If we have a rotating ruler whose center coincides with that of a protractor and we put it on the reference point we can go drawing directly with the polar coordinates that To give us the topographic apparatus in a very fast and simple way. For this particular, the ideal is that the conveyor be centesimal, of 400º, figure 2 nº 3, like the devices of topography, and that this custom made with the rotating ruler, of so that by putting the rule some additional marks like those shown in figure 1 nº 2, allow to take a decimal more to the degrees of the conveyor as the tenths of millimeter in one caliber, as can be seen in figure 7 for 138.9º.

De manera similar si ponemos el origen de dos o más reglas giratorias en el centro de dos o más transportadores, podemos sacar las coordenadas de cualquier punto en base al ángulo desde dos o más puntos conocidos, sin necesidad de medir ninguna distancia, por triangulación, tal como se ve en la figura 8. Este es un problema muy típico de topografía y cartografía, y la dificultad de su solución práctica de una manera rápida y sencilla para quienes no estén familiarizados con la topografía hace que no se utilice este método en arqueología; con la conjunción de dos o más reglas giratorias con transportadores, este problema se resuelve inmediatamente.Similarly if we put the origin of two or more rotating rules in the center of two or more conveyors, we can draw the coordinates of any point based on the angle from two or more known points, without the need to measure any distance, by triangulation, as seen in figure 8. This it is a very typical problem of topography and cartography, and the difficulty of your practical solution quickly and easily for those who are not familiar with the topography it does not this method is used in archeology; with the conjunction of two or more rotating rules with conveyors, this problem is solve immediately.

Con un conjunto formado por dos reglas giratorias y dos transportadores hechos para ellas, es muy fácil y rápido dibujar en campo cualquier superficie, ya que podemos dibujar, triangulando, trilaterando o con las coordenadas polares de un aparato topográfico. A la hora de dibujar en campo el método más fiable es el de la trilateración, dado que es más fácil y fiable el medir distancias que ángulos en superficies pequeñas; muchas veces en arqueología se dibuja por otros medios menos precisos, dada la lentitud del proceso de trilateración; con dos reglas giratorias, el trilaterar se resuelve de una manera rápida y fiable pasando a ser el método de la trilateración, ya no solo el más fiable como era hasta ahora si no también el más rápido. Por otra parte el poder trabajar con medidas angulares y con coordenadas polares hace innecesario el empleo de papel milimetrado para el dibujo de campo, abaratando costes y reduciendo el tiempo de tratamiento de los planos.With a set consisting of two rules Swivel and two conveyors made for them, it is very easy and quickly draw any surface in the field, since we can draw, triangulate, trilaterate or with polar coordinates of a topographic device. When drawing the method in the field the most reliable is that of trilateration, since it is easier and reliable measuring distances that angles on small surfaces; many times in archeology it is drawn by other means less precise, given the slowness of the trilateration process; with two rotating rules, the trilaterar is solved quickly and reliable becoming the method of trilateration, not only the more reliable as it was so far if not also the fastest. By on the other hand being able to work with angular measures and with Polar coordinates make the use of graph paper unnecessary for field drawing, lowering costs and reducing time of treatment of the planes.

Description of the drawings

Figura 1: Ilustración de una regla giratoria, siendo el 1, el eje de giro del objeto y el cero de la regla, el 2 son las marcas destinadas ver las décimas de grado de manera análoga a como se sacan los decimales en un calibre, y el 3 la numeración de la regla, que puede estar a cualquier escala a la que se quiera dibujar.Figure 1: Illustration of a rotating ruler, being 1, the axis of rotation of the object and zero of the ruler, 2 are the marks intended to see tenths of a way analogous to how decimals are drawn in one caliber, and 3 rule numbering, which can be at any scale at which You want to draw.

Figura 2: Par de regalas giratorias y transportador centesimal a su medida; siendo 1 una regla reglada en su lado derecho; 2 una regla reglada a su izquierda; 3 transportador o goniómetro centesimal hecho a medida de las reglas de tal manera que al hacer coincidir el centro de una regla giratoria con el del transportador coincidan las marcas nº 2 de la figura 1 con la numeración del transportador.Figure 2: Pair of rotating gifts and tailor-made centesimal transporter; being 1 a ruler ruled in his right side; 2 a ruler ruled to his left; 3 centesimal transporter or goniometer tailored to the rules such that by matching the center of a rule swivel with that of the conveyor match marks # 2 of the Figure 1 with the numbering of the conveyor.

Figura 3: Ejemplo de trilateración. Localización de un punto (A) dadas las distancias a dos puntos conocidos (B,C).Figure 3: Example of trilateration. Location of a point (A) given the distances to two known points (B, C).

Distancia BA = 3,56 mDistance BA = 3.56 m

Distancia CA = 3,28 m.AC distance = 3.28 m.

Figura 4: Detalle del cruce de las reglas en el ejemplo de la figura 3, a 3,56 m y 2,28 m.Figure 4: Detail of the crossing of the rules in the example of figure 3, at 3.56 m and 2.28 m.

Figura 5: Ejemplo de trilateración. Localización de un punto (A) dadas las distancias a tres puntos conocidos (B,C,D).Figure 5: Example of trilateration. Location of a point (A) given the distances to three known points (B C D).

Distancia BA = 3.56 m.Distance BA = 3.56 m.

Distancia CA = 3,28 m.AC distance = 3.28 m.

Distancia DA = 2,65 m.DA distance = 2.65 m.

Figura 6: Ejemplo de uso con coordenadas polares. Localización de un punto (A), dado un ángulo o acimut (F) y una distancia desde un punto conocido (B).Figure 6: Example of use with coordinates polar. Location of a point (A), given an angle or azimuth (F) and a distance from a known point (B).

Distancia BA = 5,32 m.Distance BA = 5.32 m.

Ángulo F = 138,9ºAngle F = 138.9º

Figura 7: Detalle del transportador y la regla giratoria para el ejemplo de la figura 6. 138,9ºFigure 7: Conveyor detail and ruler rotating for the example in figure 6. 138.9º

Figura 8: Ejemplo de triangulación. Localización de un punto (A), dados los ángulos (F y G) desde dos puntos conocidos (B y C) respectivamente.Figure 8: Example of triangulation. Location of a point (A), given the angles (F and G) from two points known (B and C) respectively.

Ángulo F 149,85ºAngle F 149.85º

Ángulo G 221,45ºG angle 221.45º

Embodiment

Los modos de realización que presento son simplemente dos ejemplos de modos caseros de fabricación, no pretendiendo ser limitativos en ningún sentido respecto a otras realizaciones.The embodiments I present are just two examples of homemade manufacturing modes, not pretending to be limiting in any way with respect to others realizations

Example 1

Una de las muchas formas de realizar este instrumento es en dos tiras de plástico o acetato muy fino, con los reglajes impresos, el cero reforzado y con un agujero por el que pasa un alfiler que hace de eje, dicho alfiler se clava a través del papel sobre un tablero de corcho. Las reglas se pueden hacer imprimiéndolas en una transparencia, que luego se forrará por el lado de la tinta con plástico adhesivo transparente, para hacerlo más resistente al agua. Sobre el cero se pone un pequeño pedazo de PVC, que se fija con celo a la regla, para dar más solidez al eje y evitar que se rompa fácilmente, después con un alfiler se hace el agujero del eje.One of the many ways to perform this instrument is in two strips of plastic or very fine acetate, with the printed settings, zero reinforced and with a hole through which passes a pin that acts as an axis, said pin is driven through the paper on a cork board. The rules can be made printing them on a transparency, which will then be lined by the side of the ink with clear adhesive plastic, to do so more water resistant. A small piece of PVC, which is fixed with zeal to the ruler, to give more strength to the shaft and prevent it from breaking easily, then with a pin the shaft hole

Example 2

Se hacen las reglas como en el ejemplo 1, pero en este caso se atraviesan con una chincheta de cabeza plana de abajo a arriba, la chincheta después de atravesar la regla atraviesa una tira de celo que esta pegado a una regla normal sujeta a los bordes de la tabla de dibujo con pinzas.The rules are made as in example 1, but in this case they are crossed with a flathead pushpin of bottom to top, the pushpin after crossing the ruler it goes through a strip of heat that is attached to a normal rule attached to the edges of the drawing board with tweezers.

Industrial application

Los presentes ejemplos no son limitativos respecto a las aplicaciones industriales del invento. Tableros de dibujo para dibujar en campo en arqueología, topografía, arquitectura. Obtención de coordenadas polares para replanteos de obras. Didáctica de la geometría y la trigonometría.The present examples are not limiting with respect to the industrial applications of the invention. Boards drawing to draw in the field in archeology, topography, architecture. Obtaining polar coordinates for stakeout of works. Teaching geometry and trigonometry.

Claims

1. Rotating ruler for drawing, modeling or measuring that allows drawing by triangulation and trilateration, characterized by having at least one ruler that rotates on the zero of its adjustment, the axis of rotation being perpendicular to the ruler and the drawing plane . (1), having the adjustment and the axis of rotation to the right side or to the left side or both of the ruler interchangeably (2).

2. Rotating ruler, according to claim 1, characterized by having a series of subdivisions, in order to be able to measure angles of up to 0.05 ° in a custom made conveyor such that the said subdivisions and the adjustment of the conveyor coincide to be able to see which one it lines up with (7).

3. Rotating rule, according to claim 1, characterized in that it comprises two or more rotating rules (3 and 5).

4. Rotating ruler, according to claims 1 and 2, characterized in that a rotating ruler and an angle conveyor are formed, the axis of rotation of the ruler must be the center of the conveyor (6 and 7).