一种高等数学专用绘图装置的制作方法

1.本实用新型涉及绘图装置技术领域，具体涉及一种高等数学专用绘图装置。


背景技术：

2.高等数学是由微积分学，较深入的代数学、几何学以及它们之间的交叉内容所形成的一门基础学科，主要内容包括：极限、微积分、空间解析几何与线性代数、级数、常微分方程。而在高等数学教学中，教师经常会在黑板上画各种图形，其中圆形是最常用到的形状之一，由于圆形的绘制难度较高，为了教学的严谨性，需要借助圆规进行圆形绘制。
3.在教学中，常规使用的圆规由动规脚和静规脚组成，动规脚下端有粉笔夹头，静规脚下端为定位桩。绘图时，静规脚定位桩在黑板上所定位的点即为圆心，由于定位桩和黑板同属硬性物质，所以在绘图中定位桩在黑板上极容易打滑而产生位移，以至作出的图不规则。而为了使定位桩在黑板上绘图时更加稳定不易产生位移，如申请号为cn201922300334.1，授权公告日为20200821，名称为“教学用圆规”的实用新型专利，公布了“一种教学用圆规，其特征在于：包括动规脚和静规脚，所述动规脚的一端和所述静规脚的一端相连接，所述动规脚的另一端设置有粉笔夹紧机构，所述粉笔夹紧机构包括卡紧杆和套设在所述卡紧杆上的卡紧套，所述卡紧杆与所述动规脚固定连接，所述卡紧杆的一侧开设有用于卡紧粉笔的卡槽，所述卡紧杆的另一侧与所述卡紧套之间设置有弹簧，所述静规脚的另一端设置有圆心固定机构，所述圆心固定机构包括固定杆、卡接组件、固定针和若干个吸盘，所述固定杆的一端与所述静规脚固定连接，所述固定杆的另一端与所述卡接组件相连接，所述吸盘均匀分布在所述卡接组件的四周，所述固定针设置在所述卡接组件的中心”。该实用新型通过设置吸盘与黑板相吸，在绘图时，吸盘不动，而是卡球在卡球槽内转动，使静规脚和动规脚围绕固定针转动，从而使定位桩在黑板上绘图时不易产生位移。
4.上述实用新型虽然解决了在绘图时定位桩在黑板上极容易打滑而产生位移，造成作出的图不规则的问题，但是在进行绘图时，由于不仅需要一边旋转圆规，还要在旋转的同时对圆规施加朝向黑板的作用力，保证粉笔头与黑板面之间具有一定的摩擦力，才能绘制出较为清晰的图，而上述实用新型专利是利用卡球在卡球槽内转动来实现静规脚和动规脚围绕固定针转动，当施加朝向黑板的作用力时，卡球将在该作用力的作用下挤压卡球槽，使得卡球的外表面压紧卡球槽的内壁，造成摩擦力增大，使得静规脚和动规脚转动时的阻力较大，绘图时较为费力。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种高等数学专用绘图装置，具有在解决了绘图时定位桩在黑板上极容易打滑而产生位移，造成作出的图不规则的问题的同时，不会增大静规脚和动规脚转动时的阻力，使绘图更加省力的优点，以解决现有技术中的上述不足之处。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高等数学专用绘图装置，包括通过第一螺栓相连接的静规脚和动规脚，所述静规脚与第一螺栓螺纹连接，所述动规
脚与第一螺栓转动连接，所述动规脚的底部设置有用于固定粉笔的固定机构，所述静规脚的底部设置有吸盘，所述吸盘固定杆的顶部固定安装有滑板，所述静规脚内设置有与滑板转动连接的活动槽，所述活动槽内固定嵌入有第一永磁铁，所述滑板上固定嵌入有第二永磁铁，所述第一永磁铁和第二永磁铁对立设置，且第一永磁铁和第二永磁铁对立端的磁极相同，使得所述滑板与活动槽的对立面不接触。
7.上述的高等数学专用绘图装置，所述静规脚包括固定杆、连接机构以及侧面设置有刻度线的测量杆，所述固定杆通过连接机构与测量杆可拆卸连接，所述活动槽设置在测量杆内。
8.上述的高等数学专用绘图装置，所述连接机构包括插板以及固定安装在插板上的插接杆，所述固定杆上设置有可供插板插入的第一插槽和可供插接杆插入的第二插槽，所述第一插槽和第二插槽的内壁上均固定安装有软垫，所述软垫将插板压紧在第一插槽中以及将插接杆压紧在第二插槽中。
9.上述的高等数学专用绘图装置，所述动规脚包括第一连接杆以及第二连接杆，所述第一连接杆的底部设置有可供第二连接杆滑动插入的长凹槽，所述第一连接杆上螺栓插接有第二螺栓，旋转所述第二螺栓时，可使所述第二连接杆压紧在第一连接杆底部的长凹槽中。
10.上述的高等数学专用绘图装置，所述固定机构包括挤压块，所述第二连接杆上设置有与挤压块相适配的槽口，所述第二连接杆和挤压块的对立面对称设置有夹持槽，所述第二连接杆和挤压块通过第三螺栓连接，所述第三螺栓与第二连接杆螺纹插接，所述第三螺栓与挤压块活动插接，旋转所述第三螺栓时，可使所述挤压块固定在第二连接杆上。
11.上述的高等数学专用绘图装置，所述测量杆上固定安装有量角尺，所述量角尺与动规脚的对立面之间形成有空隙。
12.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种高等数学专用绘图装置，通过在活动槽内固定嵌入第一永磁铁，在滑板上固定嵌入第二永磁铁，且第一永磁铁和第二永磁铁对立端的磁极相同，使得第一永磁铁和第二永磁铁相互排斥，产生的排斥力使滑板与活动槽的对立面不接触，与现有技术相比，该实用新型中，当进行绘图向该绘图装置施加朝向黑板的作用力时，在第一永磁铁和第二永磁铁排斥力的作用下，滑板与活动槽的对立面始终不接触，其摩擦力不会随着施加朝向黑板的作用力的增大而增大，从而不会增大静规脚和动规脚转动时的阻力，使绘图更加省力，可有效解决现有技术中的不足。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型实施例提供的高等数学专用绘图装置的第一视角的结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例提供的高等数学专用绘图装置的第二视角的结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例提供的a部放大结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例提供的固定杆、连接机构以及测量杆的连接关系的剖视图；
18.图5为本实用新型实施例提供的测量杆和吸盘的连接关系的剖视图。
19.附图标记说明：
20.1、手柄；2、第一螺栓；3、量角尺；4、第一连接杆；5、第二螺栓；6、第二连接杆；7、固定杆；8、插板；9、测量杆；10、吸盘；11、第一插槽；12、插接杆；13、第二插槽；14、软垫；15、第一永磁铁；16、第二永磁铁；17、活动槽；18、滑板；19、夹持槽；20、第三螺栓；21、挤压块。
具体实施方式
21.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
22.如图1
‑
5所示，本实用新型实施例提供的一种高等数学专用绘图装置，包括通过第一螺栓2相连接的静规脚和动规脚，静规脚与第一螺栓2螺纹连接，动规脚与第一螺栓2转动连接，动规脚的底部设置有用于固定粉笔的固定机构，静规脚的底部设置有吸盘10，吸盘10固定杆的顶部固定安装有滑板18，静规脚内设置有与滑板18转动连接的活动槽17，活动槽17内固定嵌入有第一永磁铁15，滑板18上固定嵌入有第二永磁铁16，第一永磁铁15和第二永磁铁16对立设置，且第一永磁铁15和第二永磁铁16对立端的磁极相同，使得滑板18与活动槽17的对立面不接触。
23.具体的，本实施例中提供的高等数学专用绘图装置为绘制圆形或圆弧的圆规，第一螺栓2用于连接静规脚和动规脚，可将静规脚和动规脚相对转动和相对固定，当顺时针拧动第一螺栓2的螺帽时，第一螺栓2的杆部不断旋进静规脚内，使第一螺栓2的螺帽不断挤压动规脚，从而可将动规脚挤压固定在静规脚和第一螺栓2的螺帽之间，当逆时针拧动第一螺栓2的螺帽时，第一螺栓2的杆部不断从静规脚内旋出，使动规脚在静规脚和第一螺栓2的螺帽之间出现松动，从而静规脚和动规脚可相对转动，其中，静规脚为绘图时的旋转支点，静规脚底部设置的吸盘10用于与黑板吸附，防止在绘图时静规脚出现位移，动规脚与静规脚配合使用，其底部的固定机构用于固定绘图所用的粉笔，第一永磁铁15和第二永磁铁16用于产生排斥力，使滑板18与活动槽17的对立面不接触。与现有技术相比，本实施例提高的高等数学专用绘图装置的创新点在于，增加了第一永磁铁15和第二永磁铁16，使得该绘图装置在绘图时，不会增大静规脚和动规脚旋转的阻力。
24.本实施例中，通过在活动槽17内固定嵌入第一永磁铁15，在滑板18上固定嵌入第二永磁铁16，且第一永磁铁15和第二永磁铁16对立端的磁极相同，使得第一永磁铁15和第二永磁铁16相互排斥，产生的排斥力使滑板18与活动槽17的对立面不接触，与现有技术相比，该实用新型中，当进行绘图向该绘图装置施加朝向黑板的作用力时，在第一永磁铁15和第二永磁铁16排斥力的作用下，滑板18与活动槽17的对立面始终不接触，其摩擦力不会随着施加朝向黑板的作用力的增大而增大，从而不会增大静规脚和动规脚转动时的阻力，使绘图更加省力。
25.本实施例中，活动槽17、滑板18以及吸盘10固定杆的截面均为圆形，可方便静规脚与吸盘10之间的相对转动。
26.本实施例中，因为第一永磁铁15和第二永磁铁16对立端的磁极相同，在不使用时，
第一永磁铁15和第二永磁铁16产生的排斥力可将滑板18向外侧推动，使滑板18的底面与活动槽17的底面挤压贴合，从而使滑板18在活动槽17内不易晃动，可提高滑板18和吸盘10的稳定性。而当进行绘图时，施加朝向黑板的作用力会使滑板18的底面与活动槽17的底面分离，将滑板18与活动槽17之间的摩擦力进一步减小。
27.进一步的，静规脚包括固定杆7、连接机构以及侧面设置有刻度线的测量杆9，测量杆9的截面为长方形，则侧面带有刻度线的测量杆9相当于直尺，固定杆7通过连接机构与测量杆9可拆卸连接，活动槽17设置在测量杆9内。利用测量杆9与固定杆7的可拆卸连接，可将测量杆9从固定杆7上拆卸，使测量杆9作为直尺使用，从而该绘图装置不但可以绘制圆形和弧形，还可以绘制直线，提高该绘图装置的使用多样性。
28.再进一步的，连接机构包括插板8以及固定安装在插板8上的插接杆12，固定杆7上设置有可供插板8插入的第一插槽11和可供插接杆12插入的第二插槽13，插接杆12的数量为两个以上，第一插槽11和第二插槽13的内壁上均固定安装有软垫14，软垫14将插板8压紧在第一插槽11中以及将插接杆12压紧在第二插槽13中。其中，插板8为长方体，可防止插板8在第一插槽11内转动，插接杆12可为长方体、多边体或者圆柱体，且软垫14与插板8和插接杆12的压紧连接，从而可直接通过插拉的方式进行测量杆9与固定杆7的连接，该连接方式操作更加简单，且通过第一插槽11和第二插槽13的双重插接，使连接也更加牢固。
29.因为在绘图时，吸盘10与黑板吸附，若吸盘10不断的倾斜，会使吸盘10与黑板容易脱离，从而吸附力消失，为了吸附的牢固性，最好使静规脚与黑板始终处于垂直状态，保持吸盘10的稳固性。
30.为解决上述问题，需要在绘制不同半径的图形时，改变动规脚和静规脚之间的相对长度，使粉笔的底部高度和吸盘10的底部高度相同或近似相同，为此，本实施例中，再进一步的，动规脚包括第一连接杆4以及第二连接杆6，第一连接杆4的底部设置有可供第二连接杆6滑动插入的长凹槽，第一连接杆4上螺栓插接有第二螺栓5，旋转第二螺栓5时，可使第二连接杆6压紧在第一连接杆4底部的长凹槽中。第二螺栓5的端面与第二连接杆6的侧面可相互贴合，当顺时针旋转第二螺栓5的螺帽时，第二螺栓5的端面将不断挤压第二连接杆6的侧面，直至将第二连接杆6压紧固定在长凹槽内，当逆时针旋转第二螺栓5时，第二螺栓5的端面与第二连接杆6的侧面分离，此时第二连接杆6可在长凹槽内上下滑动，改变第二连接杆6和第一连接杆4的总长度，从而使动规脚的长度改变。
31.在绘图时，可先将吸盘10与黑板吸附，使静规脚与黑板面保持垂直，然后通过拉动第二连接杆6，使粉笔的底部与黑板面接触，最后顺时针旋转第二螺栓5将第二连接杆6固定即可，在之后的旋转绘图过程中，吸盘10都将与黑板牢固吸附，不会倾斜，从而可有效解决上述的技术问题。
32.本实施例中的固定机构，在一个优选的实施方式中，固定机构包括挤压块21，第二连接杆6上设置有与挤压块21相适配的槽口，挤压块21位于该槽口内，可提高美观度，第二连接杆6和挤压块21的对立面对称设置有夹持槽19，用于夹持粉笔，且夹持槽19的侧面为弧形，可增大与粉笔的接触面接，从而可防止粉笔在固定时被损坏，同时可增大摩擦力，提高粉笔固定的牢固性，第二连接杆6和挤压块21通过第三螺栓20连接，第三螺栓20与第二连接杆6螺纹插接，第三螺栓20与挤压块21活动插接，旋转第三螺栓20时，可使挤压块21固定在第二连接杆6上。
33.可首先逆时针旋转第三螺栓20的螺帽，使挤压块21和第二连接杆6分离，将粉笔插入到分离的夹持槽19中，之后在顺时针旋转第三螺栓20的螺帽，使挤压块21不断与第二连接杆6靠近，直至夹持槽19将粉笔夹紧固定，当粉笔被夹持槽19固定时，挤压块21也将被固定，从而可进行绘图操作。
34.在进行旋转和按压静规脚时，为方便施力，在固定杆7的顶部固定安装手柄1，手柄1的纵截面面积大于固定杆7的纵截面面积。
35.再进一步的，测量杆9上固定安装有量角尺3，量角尺3用于确定动规脚与静规脚之间的角度，从而方便确定所绘制图形的半径大小，其中，观察方式为，动规脚的内侧面的边线所对应的量角尺3上的刻度值即为动规脚与静规脚之间的角度值，且量角尺3位于动规脚的一侧，量角尺3上的刻度值设置在动规脚的对立面，观察方便，量角尺3与动规脚的对立面之间形成有空隙，空隙可防止动规脚在转动时与量角尺3摩擦，提高动规脚转动时的流畅性，同时可防止量角尺3上的刻度值被动规脚磨损，保护刻度值的完整性。
36.本实用新型的工作原理为：首先安装粉笔，通过逆时针旋转第三螺栓20的螺帽，使挤压块21和第二连接杆6分离，然后将粉笔插入到分离的夹持槽19中，之后在顺时针旋转第三螺栓20的螺帽，使挤压块21不断与第二连接杆6靠近，直至夹持槽19将粉笔夹紧固定；然后通过逆时针旋转第一螺栓2的螺帽，使动规脚在静规脚和第一螺栓2的螺帽之间出现松动，通过拉动动规脚，来调整所绘制图形的半径大小，调整好后，顺时针拧动第一螺栓2的螺帽，将动规脚挤压固定在静规脚和第一螺栓2的螺帽之间；之后逆时针旋转第二螺栓5，使第二螺栓5的端面与第二连接杆6的侧面分离，然后将吸盘10与黑板吸附，使静规脚与黑板面保持垂直，之后通过拉动第二连接杆6，使粉笔的底部与黑板面接触，然后顺时针旋转第二螺栓5将第二连接杆6固定；最后通过旋转并向黑板面的方向按压手柄1，在第一永磁铁15和第二永磁铁16排斥力的作用下，滑板18与活动槽17的对立面始终不接触，吸盘10与黑板固定不动，动规脚和静规脚转动，以此可绘制出更加规范的图形。
37.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。