专利名称：便携式直纹曲面演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学用具，适用于各种柱面、圆锥面、旋转及一般单叶双曲面，双曲抛物面，螺旋曲面等直纹曲面的演示。
目前使用的直纹曲面演示模型，是一种固定模型，一个模型只能演示一种固定的曲面，而且模型的体积大，形状不规则，携带、使用都不方便。
本实用新型的目的在于克服现有模型的缺点，提供一种体积小，携带方便，能组合演示多种直纹曲面的演示仪。
本实用新型由栅排、顶板、底板、卡板、顶轴等组合而成，各部件采用插合形式组合装配，用以演示不同的曲面形状。其中栅排是由两条橡胶带和若干金属杆或塑料杆组成，在橡胶带上穿孔，金属杆的两端分别插入橡胶带的孔中，构成栅栏的形状。顶板是根据所演示曲面的形状分别设计的。在各种顶板上分别加工孔和槽，与栅排的一端插合。底板用硬塑料制作，在底板上根据顶板的形状绘制各种曲线，并在与各顶板的孔、槽相对应的位置上加工盲孔。使用时，底板与栅排、顶板配合，底板上的盲孔与栅排的另一端插合。在底板的两对边分别设有一个相错而且突起的卡槽，底板的中心有一通孔(或螺纹孔)，用以演示螺旋曲面。卡板用薄钢板制成，其上设计为孔、槽相间的形式，用来演示双曲抛物面。顶轴主体是一硬、直的钢丝，它的一端可加工螺纹，与底板中心的螺纹孔配合，另一端安装活动的叉形轴头，在演示螺旋曲面时使用。
本实用新型的各部件均可装在一个扁平的演示仪器箱中。其结构简单、携带方便，装拆演示简单省时。此外由于本实用新型采用活动结构，因而还具有连续演示的功能。
以下结合附图作进一步的说明。
图1栅排的结构图；图2顶板的结构图，其中a、圆形，b、椭圆形，c、抛物线形，d是a、b的局部展开图；图3底板的结构图；图4卡板结构图；图5顶轴结构图；图6、图7、图8为演示仪的演示实例。
图1所示的用以显示曲面的栅排共两件，分别由两条软橡胶制成的橡胶带1、2和若干金属杆3组成，在橡胶带1、2上穿孔，孔距须均匀、一致。橡胶带应有良好的弹性，与金属杆插合后要紧密而不致滑动。金属杆3用细、直、光滑的钢丝制作，各杆的尺寸一致，杆的两端部加工有台阶，端头为光滑的半球形，杆身可涂刷醒目的油漆，以利观察。金属杆3的杆数应有足够数量，以便于清楚显示曲面形状。另一方面，要求栅排处于放松状态时，(即橡胶带未拉紧时)杆的长度尺寸略大于橡胶带的长度尺寸。
图2中顶板各部件是根据所要演示的曲面类型制作的，一种曲面应制作一块顶板。图中仅给出了圆形顶板(a)，椭圆形顶板(b)和抛物线形顶板(c)的结构形式。各种顶板通常用0.5毫米左右的薄钢板制作，在圆形顶板(a)和椭圆形顶板(b)上加工的孔要求沿弧长均匀分布〔如(d)所示〕，抛物线形顶板(c)(或其它形状的顶板)可采用孔、槽相间的形式，在顶板上加工孔4和槽5。若增加不同形状的顶板，需在底板上增加相应的图形及孔和槽，则可以增加演示的曲面种类。顶板上孔、槽最窄部分的尺寸(图d中的m)要求比栅排端部较细处直径放大约0.2毫米，但小于杆身直径，而沿孔长方向的尺寸(图d中的M)约和杆身直径相当。
图3的底板6用硬塑料等材料制作，底板的四角分别设硬橡胶垫角7，以便在使用时不致滑动。底板6上根据顶板的类型绘制各种曲线，并按顶板上孔、槽的对应位置加工盲孔，盲孔的尺寸略大于栅排上金属杆的杆头尺寸，并应有外大里小的锥度，以便于杆的倾斜。底板面上的两对边处各有一个相错突起的卡槽8、9，用于演示螺旋曲面。底板6的中心有螺纹孔10，该孔10也可以是通孔，使用时该孔10与顶轴12配合。
图4的卡板11共两件，通常用1毫米左右的薄钢板制作，其上均匀间隔布置有孔和槽，使用时把两个卡板分别装在栅排的两端，用来演示双曲抛物面。
图5的顶轴12用硬、直的钢丝制作，它的一端可加工螺纹或台阶，与底板的中心孔10配合，另一端安装一叉形轴头13，该叉形轴头可绕轴灵活转动。
本实用新型的各部件可以用金属制作，也可以用塑料制作。
本实用新型通过添加简单附件或作简单改造即可扩大演示范围，开发新的用途，如演示直纹曲面构成的建筑构件等。
演示举例
图6给出了三种曲面的演示实例。a、圆柱面，b、旋转单叶双曲面，c、圆锥面。演示时将底板置于教桌上，把栅排的两端分别插入圆形顶板和底板的相应孔中，当栅排的杆直立时，所演示的图形是圆柱面；按图中箭头所示方向旋转一定角度，则可演示旋转单叶双曲面；若继续旋转至极限位置，便可演示圆锥面了。
图7是双曲抛物面的演示实例。先取两件栅排互相垂直地叠合，把卡板按图示装在两端，双手持卡板，按(a)中箭头所示方向扭转，即可演示形如(b)的双曲抛物面，此时，两栅排的杆分别表示曲面上的两族直母线。
图8是演示螺旋曲面的实例。先把顶轴固定在底板的中心孔中，再取两件栅排，将其中一件拆下一根杆后，把两栅排连接起来，然后将接好的栅排一端的中部横挂在顶轴的叉形轴头上，另一端的金属杆两头分别卡入底板两边相错突起的卡槽8、9中，按图示方向旋转顶杆，即可演示螺旋曲面。
权利要求1.一种直纹曲面演示仪，其特征在于它由栅排、顶板、卡板、顶轴等组成，各部件采用插合形式组合装配，其中，栅排由两条橡胶带和若干金属杆(或塑料杆)插合成栅栏形，顶板根据曲面形状分别设计，各顶板上加工有孔和槽；底板上绘制各种曲线，并在与顶板的孔，槽相对应的位置上加工盲孔，其两对边分别设有相错突起的卡槽，中心有一通孔(或螺纹孔)，卡板为孔，槽相间形式，顶轴是一硬、直的钢丝，一端装有叉形轴头。
2.根据权利要求1所述的演示仪，其特征在于，金属杆的两端部加工有台阶，端头为半球形。
3.根据权利要求1所述的演示仪，其特征在于，底板上盲孔有外大里小的锥度。
4.根据权利要求1所述的演示仪，其特征在于，顶轴的一端加工有螺纹或台阶。
专利摘要一种直纹曲面演示仪，特别适用于各种柱面、圆锥面、单叶双曲面、双曲抛物面、螺旋曲面等直纹曲面的演示。该演示仪由栅排、顶极、底板、卡板、顶轴等组合而成，各部件采用插合形式组合装配，用以演示不同的曲面形状。演示仪各部件可装在一个扁平的仪器箱中，其结构简单，携带方便，装拆演示简单省时，由于采用活动结构，因而还具有连续演示的功能。
文档编号G09B23/10GK2068263SQ90200909
公开日1990年12月26日 申请日期1990年1月20日 优先权日1990年1月20日
发明者贾晓峰 申请人:贾晓峰