专利名称：：一种新型抛物线规的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种新型的抛物线规，属于机械制造和绘图工具
技术领域：
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背景技术：
：目前，人们常用的抛物线绘制方法大致有两种，一是描点法，二是运用电脑软件。例如，许多教师和设计人员在讲授抛物线知识或应用抛物线作图时，大都借助AutoCAD等电脑软件来绘图，但AutoCAD自身没有画抛物线的功能，而有些专业(如桥梁专业)在设计时需要画抛物线。为此，很多人进行二次开发，设计了不少画抛物线的程序。不过都是采用描点的方法，为了获得较高的精度，需要描很多点，对后续的绘图操作，会带来对象捕捉的不便。为了克服上述困难，人们试图发明一些绘图工具来绘制抛物线。经查"中国专利信息网"专利^r索咨询中心(http:〃www.patent.com.cn/)，电脑显示与"抛物线规"符合的专利共有13项，去除"一种焦点曲线规的设置方法及其装置"[专利号98111518,下同]、"组合式圆锥曲线规"[98104629]、"曲线规"[94204544]、"万能曲线规，，[86106543]四项与抛物线规无直接联系的专利，共有9项专利以"抛物线规"命名或以绘制抛物线为目的。如表1。表11985年以来登记公告的抛物线规专利<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>我们仔细研究了每一项专利的设计原理，经文献分析、对比发现，这些已登记公告的相关专利差参不齐(1)专利7:用于描画两种二次曲线，但是结构复杂，不易操作；(2)专利l、3、8:分别用锥形轮、曲线辊、动圓轮、滚柱、限位环等复杂零件制作，加工较难，会有较大误差，且不利于批量生产；(3)专利2、9、4:主要结构均为菱形可变框，构造相似，但在进行定量描绘的时候调节菱臂长短不便，操作上有一定的麻烦；(4)专利5:由于应变杆可在准线滑块的水平长孔中滑动和转动，会产生一定的误差，无法精确绘图；(5)专利6:是一种教学绘图仪，但在调节抛物线开口等方面存在一定缺陷。综上所述，我国在制作描画抛物线的工具方面已有一些研究成果，但检索中未见与本实用新型相同的报道。一些研究成果不无启发。例如，盛天钧的论文"切两直角边于两定点的抛物线的规尺作图，，(《数学通报》1996年第5期)、贺四清和李峰的论文"双曲线及抛物线规的设计"(《机械设计与制造》2003年第4期)从理论上阐述了设计抛物线的原理。卢择临2005年10月在《电脑报》发表文章《AutoCAD中用剖切圆锥精确绘制抛物线》指出，可以用剖切圆锥的方法賴3>^会制抛物线。此外，湖北黄冈中学教师潘际栋开发的讲解《抛物线》的i果件，生动地展现了利用电脑软件来绘制抛物线的动态变化过程。寒江IT原创小组利用电脑"几何画板，，绘制带参数的抛物线函数图像。
发明内容本发明的目的在于提供一种制作简单、操作方便，适合批量化生产的新型抛物线规。本发明提供的一种新型抛物线规，包括下滑轨、上滑轨、竖直滑轨、竖直回型滑杆、回型滑杆笔架、等距拉伸臂、笔座、蝴蝶螺丝、下延杆以及支架，其中竖直滑轨呈"工"字形固定在支架上，竖直回型滑杆与竖直滑轨保持平行且两端分别固定在下滑轨和上滑轨上，与下滑轨交于B点，竖直回型滑杆可沿下滑轨和上滑轨水平滑动，下延杆垂直向下固定于蝴蝶螺丝O,等距拉伸臂一端固定于下延杆，另一端固定于点B,回型滑杆笔架始终垂直平分等距拉伸臂，以保证P点到下滑轨的垂直距离等于PO之间的距离，且在笔座(P)处与竖直回型滑杆相连，笔座(P)处放置画笔，而且本发明的抛物线规各部件分为三层，最外一层为竖直滑轨；中间一层为回型滑杆笔架和等距拉伸臂；最里一层为下滑轨、上滑轨和竖直回型滑杆，以使得竖直回型滑杆、回型滑杆笔架和等距拉伸臂均能从竖直滑轨的一侧滑向另一侧。为了使得竖直回型滑杆能够更加平稳地水平滑动，可以在在竖直回型滑杆的一侧固定有推拉杆，可以在竖直回型滑杆的右侧也可以在左侧，因为对称性所以不影响本发明的实际使用。为了操作方便可以将支架固定在一水平面板上，使得画笔刚好能在水平面板上画出线条来。本发明的一个改进是等距拉伸臂由齿轮、两条齿条组成，而且两齿条长度相等；齿轮因为主要起得是保持两齿条既平衡又能相对运动，所以可以为多个齿轮，本发明优选1个或者3个且形状完全相同。本发明提供的一种新型抛物线规，在下滑轨、上滑轨、竖直滑轨、竖直回型滑杆和回型滑杆笔架均标有刻度。本发明以抛物线的定义"到一定点与一定直线距离相等的点的集合"为基础设计而成，其设计与制作完全不同于已有的圆规与椭圆规的作图原理与方法，设计出的新型抛物线规简单易行、准确可靠，适用于教学演示，为中学数学教学提供了使用方便、实用、直观的抛物线教学演示工具；同时为建筑、桥梁设计、木工制作等技术应用领域准确地描绘抛物线提供有效的制图工具。本发明误差小，在进行要求较高的作图时可以利用刻度精确绘制抛物线，结构比较简捷，生产工艺简单，投入成本较低，造价低廉，有助于转化为产品，且适合关l^莫化生产。图1是新型抛物线规的示意图图2是等距拉伸臂的示意图在图1中各部件为下滑轨l、上滑轨2、竖直滑轨3、竖直回型滑杆4、回型滑杆笔架5、等距拉伸臂6、推拉杆7、笔座P、蝴蝶螺丝O、下延杆9以及支架8。在图2中各部件为齿轮21、齿条22和齿条23。具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细说明本发明提供的新型抛物线规，包括下滑轨l、上滑轨2、竖直滑轨3、竖直回型滑杆4、回型滑杆笔架5、等距拉伸臂6、笔座P、蝴蝶螺丝O、下延杆9以及支架8，其中竖直滑轨3呈"工"字形固定在支架8上，竖直回型滑杆4与竖直滑轨3保持平行且两端分别固定在下滑轨1和上滑轨2上，与下滑轨1交于B点，竖直回型滑杆4可沿下滑轨1和上滑轨2水平滑动，下延杆9垂直向下固定于蝴蝶螺丝O,等距拉伸臂6—端固定于下延杆9，另一端固定于点B,回型滑杆笔架5始终垂直平分等距拉伸臂6,且在笔座P处与竖直回型滑杆4相连，笔座P处放置画笔，而且本发明的抛物线规各部件分为三层，最外一层为竖直滑轨3;中间一层为回型滑杆笔架5和等距拉伸臂6;最里一层为下滑轨1、上滑轨2和竖直回型滑杆4,以使得竖直回型滑杆4、回型滑杆笔架5和等距拉伸臂6均能从竖直滑轨3的一侧滑向另一侧。同时，可以在竖直回型滑杆4的一侧固定有推拉杆7。本发明还提供上述抛物线规的支架8固定在一平面板上的技术解决方案。本发明提供的新型抛物线规，其中等距拉伸臂6由齿轮21、齿条22和齿条23组成，齿条22和齿条23的长度相等，齿轮21可以为任意个，本发明优选3个且形状完全相同。本发明提供的抛物线规,根据抛物线定义即同一平面上到一定点和一定直线的距离相等的点的轨迹(集合)，可知本发明中下滑轨1为准线，蝴蝶螺丝O点为焦点，由于回型滑杆笔架5始终垂直平分等距拉伸臂6,所以能保3正笔座P点到下滑轨1的距离始终等于P点到蝴蝶螺丝O点的距离，即PB=PO,为此沿笔座P点能够划出抛物线。本发明提供的新型抛物线规在绘制抛物线时，推动推拉杆7，此时竖直回型滑杆4沿着下滑轨1和上滑轨2向左滑动，为保证PB-PO，笔座P会在竖直回型滑杆4和回型笔架5中滑动，等距拉伸臂6的齿条22和齿条23也会发生等距收缩，当竖直回型滑杆4移动到与竖直滑轨3重合时，笔架5和等距拉伸臂6也将会和竖直回型滑杆4、竖直滑轨3重合，此时绘制出的是抛物线的最低点，且完成了一半抛物线的绘制工作，因为本发明的新型抛物线规分层三层，所以能够保证竖直回型滑杆4能够移动到竖直滑轨3的另一侧，同样的道理可以将另一半抛物线绘制完毕。本实施例仅仅作为本发明结合附图的一个详细说明，实际制作工程中不限于本发明的实施例。权利要求1.一种新型抛物线规，其特征在于包括下滑轨(1)、上滑轨(2)、竖直滑轨(3)、竖直回型滑杆(4)、回型滑杆笔架(5)、等距拉伸臂(6)、笔座(P)、蝴蝶螺丝(0)、下延杆(9)以及支架(8)，其中竖直滑轨(3)呈“工”字形固定在支架(8)上，竖直回型滑杆(4)与竖直滑轨(3)保持平行且两端分别固定在下滑轨(1)和上滑轨(2)上，与下滑轨(1)交于B点，竖直回型滑杆(4)可沿下滑轨(1)和上滑轨(2)水平滑动，下延杆(9)垂直向下固定于蝴蝶螺丝(0)，等距拉伸臂(6)一端固定于下延杆(9)，另一端固定于点B，回型滑杆笔架(5)始终垂直平分等距拉伸臂(6)，且在笔座(P)处与竖直回型滑杆(4)相连，笔座(P)处放置画笔，而且本发明的抛物线规各部件分为三层，最外一层为竖直滑轨(3)；中间一层为回型滑杆笔架(5)和等距拉伸臂(6)；最里一层为下滑轨(1)、上滑轨(2)和竖直回型滑杆(4)，以使得竖直回型滑杆(4)、回型滑杆笔架(5)和等距拉伸臂(6)均能从竖直滑轨(3)的一侧滑向另一侧。2.如权利要求1所述的一种新型抛物线规，其特征在于在竖直回型滑杆(4)的一侧固定有推拉杆(7)。3.如权利要求1所述的一种新型抛物线规，其特征在于支架(8)固定在一平面板上。4.如权利要求1所述的一种新型抛物线规，其特征在于等距拉伸臂(6)由齿轮(21)、齿条(22)和齿条(23)组成，齿条(22)和齿条(23)的长度相等。5.如权利要求4所述的一种新型抛物线规，其特征在于齿轮(21)为3个且形状完全相同，以保证齿条(22)和齿条(23)始终平行。6.如权利要求1所述的一种新型抛物线规，其特征在于下滑轨(1)、上滑轨(2)、竖直滑轨(3)、竖直回型滑杆(4)和回型滑杆笔架(5)均标有刻度。全文摘要本发明涉及一种新型的抛物线规，属于机械制造和绘图工具
技术领域：
。根据抛物线定义，将下滑轨1为准线，蝴蝶螺丝O点为焦点，由于回型滑杆笔架5始终垂直平分等距拉伸臂6，所以能保证笔座P点到下滑轨1的距离始终等于P点到蝴蝶螺丝O点的距离，为此沿笔座P点能够划出抛物线。本发明提供抛物线规结构比较简捷，生产工艺简单，投入成本较低，造价低廉，简单易行、准确可靠，适用于教学演示，为中学数学教学提供了使用方便、实用、直观的抛物线教学演示工具；同时为建筑、桥梁设计、木工制作等技术应用领域准确地描绘抛物线提供有效的制图工具。文档编号B43L11/00GK101293454SQ20071003984公开日2008年10月29日申请日期2007年4月24日优先权日2007年4月24日发明者范高洁申请人:范高洁