专利名称:多功能尺的制作方法
本实用新型涉及一种备有用以直接读数的刻度或标记的尺，特别涉及一种多功能尺。
目前人们最常用的度量和绘图的尺具包括一等腰直角三角尺、一两 锐角分别为30°和60°的非等边直角三角尺和一直尺。它们的功能较简单，只能用于测量长度，作直线和垂线，作简单的特殊角，以及两把三角尺合用作平行线等。后来，人们在三角尺中间又备了一半圆量角器，从而扩大了其度量和绘制夹角的功能。但用它们作垂线、平行线和角度线的方法过于单一，且不大方便，此外不能用于作已知圆的内接任意等边多边形和任意百分比例图。
本实用新型的目的在于提供一种备有用以直接读数的刻度的多功能尺，它能在原有一对三角尺和一把直尺功能不变的情况下，增添多种方便地作垂线、平行线和角度线的方法，还能用于作已知圆的内接任意等边多边形和任意百分比例图，且省时、直观、准确。
本实用新型的目的是通过下列方式实现的，一种备有用以直接读数的刻度的多功能尺包括一带有长度刻度的直尺及一对带有长度刻度和量角刻度的三角尺，除此之外，还带有增加绘图功能的其它刻度在所述非等边直角三角尺没有长度刻度的一条边上和所述直尺的另一条长边上都有互相紧靠的备有能直接读数的在已知圆上绘制内接任意等边多边形须用的边长的刻度，在已知圆上绘制任意百分比例图须用的弦长的刻度，以及在已知圆上绘制任意圆心角须用的弦长的刻度。
本实用新型的进一步改进在于，所述的0°至180°量角器刻度对称地位于所述等腰直角三角尺的两条直角边上，并在0°和180°两点连线上有一成长条形孔的槽；所述等腰直角三角尺斜边的中线上有一条具有长度刻度的中心矢线，所述中心矢线的两侧各有一条与所述中心矢线平行的具有长度刻度的平行指示线。
本实用新型的优点是，采用这种备有用以直接读数的刻度的多功能尺，能在保持原有一对三角尺和一把直尺功能的情况下，增添多种方便地作垂线、平行线和角度线的方法，还能用于作已知圆的内接任意等边多边形和任意百分比例图，且省时、直观、准确。
下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述，其中图1是本实用新型多功能尺之一等腰直角三角尺正视图；图2是本实用新型多功能尺之一非等边直角三角尺正视图；图3是本实用新型多功能尺之一直尺正视图；图4是图2或图3中n尺的示图；图5是在已知圆上绘制内接等边七边形例图；图6是图2或图3中α尺的示图；图7是在已知圆上绘制47°圆心角的例图；图8是图2或图3中％尺的示图；图9是在已知圆上绘制21.5％比例图的例图；图10是利用中心矢线作长垂直线例图；图11是利用平行指示线作垂直线例图；图12是利用量角器45°线及中位零点作垂直线例图；图13是利用中心矢线和平行指示线检验垂直线例图；图14是利用量角器和槽作角度线例图；图15是利用量角器和等腰直角三角尺的斜边作角度线例图；图16是利用量角器和槽作角度线的另一例图；图17是利用中心矢线和平行指示线作规定间隔的平行线例图。
参看图1，这里所示的是本实用新型多功能尺之一的等腰直角三角尺1，在其斜边上有表示长度的刻度2，这里的长度为28厘米；在所述等腰直角三角尺1的两条直角边上有表示0°至180°的量角刻度3，所述刻度3对称地排列在所述等腰直角三角尺1的两条直角边上，在所述量角器3的0°和180°两点连线位置上有一成长条形孔的槽4，它与所述等腰直角三角尺1的斜边平行，并位于所述等腰直角三角尺1的斜边垂线长的一半处，且所述槽4的一条边的中点与所述量角器3的中位零点5重合。在所述等腰直角三角尺1斜边的中线位置上有一条具有表示长度刻度的中心矢线6，所述中心矢线6与所述中位零点5重合，并以所述中位零点5为原点分别向所述中心矢线6两端延伸5厘米和4.5厘米。在所述中心矢线6的两侧各有一条与所述中心矢线6平行的间隔为四分之一所述等腰直角三角尺1斜边长的平行指示线7。在所述中心矢线6的两侧还各有一个圆孔8以容手指插入移动三角尺之用。
参看图2，这里所示的是本实用新型多功能尺之一的非等边直角三角尺9，所述非等边直角三角尺9的两锐角分别为30°和60°，在所述非等边直角三角尺9的两条直边上分别具有表示长度的刻度10和11，其中所述刻度10表示的长度为28厘米，所述刻度11表示的长度为15厘米。在所述非等边直角三角尺9的斜边上依次备有能直接读数的表示在半径R＝100毫米的已知圆上绘制任意百分比例图须用的弦长的刻度12(％尺)，表示在半径R＝100毫米的已知圆上绘制任意圆心角须用的弦长的刻度12(α尺)，表示在半径R＝100毫米的已知圆上绘制内接任意等边多边形须用的边长的刻度14(n尺)。
所述的刻度12(％尺)、刻度13(α尺)和刻度14(n尺)也可表示在图3所示的直尺15上，所述直尺15一条长边上的长度刻度为30厘米。
所述刻度12、13和14都是根据下列基本公式确定的
C＝2Rsin (θ)/2其中C为多边形的边长，R为外接圆的半径，这里为100毫米，θ为边长所对应的圆心角。
确定所述刻度12(％尺)时，用诱导公式％L＝2Rsin (360×％)/2 ＝2Rsin(180×％)………(1)其中％L为在已知圆上要作的百分比所对应的弦长；％为在已知圆上要作的百分比数。
确定所述刻度13(x尺)时，用诱导公式αL＝2Rsin (α)/2 …………………………(2)其中α为在已知圆上要作的圆心角的度数；αL为在已知圆上要作的圆心角所对应的弦长。
确定所述刻度14(n尺)时，用诱导公式
其中n为在已知圆上要作的内接等边多边形的边数；nL为在已知圆上要作的内接等边多边形的边长；上述三个诱导公式中的R是已知圆的半径，都是100毫米。
所述多功能尺是由透明有机玻璃(甲基丙酰酸甲酯)制成，考虑到制造时材料的缩减，因此在制造模具时，实际刻度步长都要乘上一个收缩系数M＝1.004，故上述三个诱导公式都变为％L′＝2RMsin(180×％)＝200.8sin(180×％)…(4)αL′＝2RMsin (x)/2 ＝200.8×sin (χ)/2 …………………(5)nL′＝2RMsin 180/(n) ＝200.8×sin 180/(n) ……………(6)上述％L′、χL′和nL′都是制造模具时所用的刻线读数值。制造好的成品的刻线读数值则仍是％L、αL和nL的数值。
所述刻度12(％尺)上所标的数字，表示欲取的百分比数字，其中每小格为0.5％。
所述刻度13(α尺)上所标的数字，表示欲取的圆心角度数，其中每小格为1度。
所述刻度14(n尺)上所标的数字，表示欲取的等边多边形边数，其中每格所表示的边数与附表3对应。
在上述实施例中，已知圆的半径R也可以是其它尺寸，这时所述刻度12(％尺)，所述刻度13(χ尺)和所述刻度14(n尺)上的刻度读数值根据诱导公式(1)至(3)作相应的改变；在上述实施例中，所述非等边直角三角尺9斜边上的三个刻度也可与其任一直角边上的长度刻度换位；在上述实施例中，所述等腰直角三角尺1上的所述平行指示线7与所述中心矢线6的间隔距离可任意改变；所述量角刻度3占据所述等腰直角尺1的面积比例也可大可小；在上述实施例中，所述多功能尺的实际形状可大可小，其所有长度刻度也可大可小。
在上述实施例中，所述多功能尺也可以用其它透明材料制造，这样制作模具时，收缩系数M要作相应的调整。
在上述实施例中，所述非等边直角三角尺9和所述直尺15上的所述刻度12(％尺)，刻度13(α尺)和刻度14(n尺)上下次序可任意变换。
下面对本实用新型多功能尺的使用方法作一说明(1)所述刻度14(n尺)的用法举例在已知圆(R＝100毫米)上作内接等边七边形，即n＝7。
如图4所示，用圆规在n尺上量取自∞～7的距长，交绘在R＝100毫米的圆弧上即求得内接等边七边形，如图5所示。
(2)所述刻度13(α尺)的用法举例在已知圆(R＝100毫米)内作α＝47°圆心角。
如图6所示，用圆规在α尺上量取0～47的距长，交绘在R＝100毫米的圆弧上，即求得α＝47°的圆心角，如图7所示。
(3)所述刻度12(％尺)的用法举例在已知圆(R＝100毫米)内作21.5％比例图。
如图8所示，用圆规在％尺上量取0～21.5的距长，交绘在R＝100毫米的圆弧上，即求得21.5％的比例图形，如图9所示。
自此以下的各个例子都是使用所述等腰直角三角尺1上的各种刻度来作图的(4)利用所述中心矢线6作长垂直线如图10所示，使所述中心矢线6与已知直线A－A重叠，在斜边上画线即成。
(5)利用所述平行指示线7作长垂直线如图11所示，使所述平行指示线7之一与已知直线A－A重叠，在斜边上画线即成。
(6)利用所述量角器3作垂直线如图12所示，使所述量角器3上的45度线及所述中位零点5分别重叠在已知直线A－A上，在与已知直线A－A垂直的一条直角边上画线即成。
(7)利用所述中心矢线6与所述平行指示线7检验垂直线如图13所示，使所述中心矢线6与已知直线B－B重叠，检验另一已知直线A－A是否位于两条所述平行指示线7的同一长度刻度数上，如是，则A－A线与B－B线垂直。也可用所述槽4来检验A′－A′线是否与B－B线垂直。
(8)利用所述量角器3和所述槽4作角度线如图14所示，使所述量角器3的某一角度线(如θ)与所述中位零点5分别重叠在已知直线A－A上，所述槽4指示的方向即为所求角度线的方向。
(9)利用所述量角器3和所述斜边作长角度线；如图15所示，使所述量角器3的某一角度线(如θ)与所述中位零点5分别重叠在已知直线A－A上，在斜边上画线即成。
(10)利用所述量角器3和所述槽4作角度线的另一方法如图16所示，使所述槽4与已知直线A－A线重叠，在所述量角器3上找出要作的某一角度线(如θ)标记后连线即成。
(11)利用所述中心矢线6与所述平行指示线7作规定间隔的平行线如图17所示，使所述中心矢线6与已知直线A－A重叠，使所述两条平行指示线上的相同刻度重叠在已知的与A－A线垂直的直线B－B上，然后沿A－A线移动所述三角尺1，
并在斜边上画线，各条平行线的间隔由所述平行指示线7的刻度来保证。
上述使用方法举例并限制本实用新型多功能尺还可以有的其它许多使用方法。
所有附图上相同的编号代表相同的部件和结构。
权利要求
1.一种备有用以直接读数的刻度的多功能尺包括一带有长度刻度的直尺及一对带有长度刻度和量角刻度的三角尺，其特征在于，其中一非等边直角三角尺没有长度刻度的一条边上或者所述直尺没有长度刻度的一条长边上都具有互相紧靠的备有能直接读数的在已知圆上绘制内接任意等边多边形须用的边长的刻度，在已知圆上绘制任意百分比例图须用的弦长的刻度，以及在已知圆上绘制任意圆心角须用的弦长的刻度。
2.根据权利要求
1所述的多功能尺，其特征在于，所述的量角刻度对称地位于所述等腰直角三角尺的二条直角边上，并在0°和180°两点连线上有一成长条形孔的槽。
3.根据权利要求
1所述的多功能尺，其特征在于，所述等腰直角三角尺斜边的中线上有一条带有长度刻度的中心矢线，所述中心矢线两侧各有一条与所述中心矢线平行的带有长度刻度的平行指示线。
专利摘要
本实用新型提供一种备有用以直接读数的刻度或标记的多功能尺，它包括一等腰直角三角尺、一非等边直角三角尺和一直尺，非等边直角三角尺和直尺上除了有表示长度的刻度外，还有用于作已知圆的内接任意多边形，任意圆心角和任意百分比例图的刻度，等腰直角三角尺上有对称地位于两条直角边上的量角刻度，以及中心矢线和两条平行指示线，因此大大扩大了原有三角尺和直尺的绘图功能。
文档编号B43L7/08GK87200251SQ87200251
公开日1988年1月27日 申请日期1987年1月3日
发明者尹燕盛 申请人:上海文教用品厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan