专利名称：材料重量计算尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手动计算工具，尤其涉及由对数尺构成的手动 计算尺。
背景技术：
在机械加工、基本建设、仓库物资管理等领域，都需要对使用和保 管的物资材料进行统计计算，以合理使用和节约材料，并使市场交易公 平。目前，对于金属或非金属材料重量的计算， 一般采用以下几种方式
1、 通过材料重量计算公式，使用常用计算工具求算材料重量；这不
仅需要牢记计算公式，而且还存在计算单位的换算问题，既不方便、很 易发生差错。
2、 查材料手册，从手册中查得需要计算的材料的理论重量，再用计 算工具计算出总重量。由于手册很厚，査找麻烦，也不便携带，故很少 有人愿意使用。
3、 使用电子计算机，在配备了有关材料重量计算软件的情况下，直 接输入材料主要参数，即可快速得出正确的重量值。但是计算软件不普 及，而且它只能在有电源的场合下使用，直至目前尚未能在现场使用。
实用新型内容
针对上述已有的几种材料重量计算工具和存在的问题，本实用新型 的目的在于提供一种具有价格便宜、体积小、重量轻、便于携带、也便 于快速计算的而且不需要电源的手动材料重量计算尺。
为实现上述目的，本实用新型提供如下的设计方案 一种材料重量计量尺，由两外尺、框架和内尺构成；所述两外尺呈
矩形平板状，两外尺分别固接在框架的两侧，形成一个套状的、可容纳
内尺的双面外尺，所述内尺可在两外尺间抽移，所述外尺和内尺上刻有
对数尺；其特征在于
所述材料重量计算尺包括棒状材料重量计算尺、管状材料重量计算
尺、板状材料重量计算尺和材料重量换算尺。
4所述棒状材料重量计算尺，其特征在于由开设在一外尺面上的2-3 个呈平行排布的窗口透孔和与上述2-3个窗口透孔相对应的内尺构成；
在最上位的第1窗口透孔的周沿上，刻有由表示棒状材料3种截面形状 和表示3种不同材质的剖面线构成的9个代表符号以及与上述各代表符 号相对应的9个-lgK,r刻度线；其中，K,为截面形状系数，对于方形K,=l， 对于六角形K^ ^/2，对于圆形K产n/4;在与上述第l窗口透孔相对应 的内尺上，刻有一系列21gD的刻度线，其中D为公称直径，即截面两对 边之间距离，r为材料的材质密度，所述另外1 2个窗口透孔的边沿上刻 有一系列lgL刻度线，而在与上述1~2个窗口透孔相对应的内尺上刻有 一系列lgW刻度线。
所述管状材料重量计算尺，其特征在于由开设在一外尺面上的、 呈错位列置三个窗口透孔和与上述三个窗口透孔相对应的内尺构成；在 所述3窗口透孔中位置最上的第1窗口透孔的外沿，刻画有由表示管状 材料3种截面形状和表示3种不同材质的剖面线构成的9个代表符号、 以及与上述各代表符号相对应的9个-lgK2r刻度线，而与上述第1窗口 透孔相对应的内尺上，刻有一系列lg(D-t)刻度线；其中K2为管材截面形 状系数；对于方形K^4、对于六角形K2二6/^、对于圆形K2二n， D为公 称直径，即材料截面的外对边的距离，t是管材的壁厚，r为材料的材质 密度；管状材料重量计算尺的第2窗口透孔上、下边沿分别刻有一系列 lgt刻度线，而在与该第2窗口透孔上、下沿相对应的内尺边缘各刻有一 系列的lgW/m刻度线；在管状材料重量计算尺第3窗口透孔的上下边沿 刻有一系列的lgL刻度线，而与第3窗口透孔上下沿相对应的内尺边缘 分别刻有一系列的lgW刻度线。
所述板状材料重量计算尺，其特征在于由开设在外尺一面上的呈
上下列置的四个窗口透孔和与上述四个窗口透孔相对应的内尺构成；所
述四个窗口透孔中最上位的第1窗口透孔的下沿刻有一系列的-lgt刻度
线，而在与该窗口透孔下沿相对应的内尺上刻有一系列的lgL刻度线；
所述另外三个窗口透孔上下的上下沿分别刻有一系列lgB刻度线，在与
该三个窗口透孔上下沿相对应的内尺边缘上分别刻有一系列对应于三种
最常用材质之一的材料的lgW刻度线。所述材料重量换算尺，其特征在于它是从一种材质的材料重量值， 计算出具有相同几何形状和尺寸的，另一种材质材料重量的计算尺；它
由一个开设在外尺一面的窗口透孔和与该窗口透孔相对应的内尺构成； 在所述窗口透孔的上沿或下沿刻有一系列的lgr刻度线，而在与该窗口 透孔对应的内尺上刻有一系列的lgW刻度线。
图1是材料重量计算尺的A面结构示意图。 图2是材料重量计算尺的B面结构示意图。 图3是材料重量计算尺的纵向剖面示意图。 图4是棒状材料重量计算尺的计算原理示意图。 图5A-图5B是管状材料重量计算尺的计算原理示意图。 图6是板状材料重量计算尺的计算原理示意图。 图7是根据已知材料重量求算另一种材质在相同几何尺寸条件下的 重量的计算原理示意图。 图中标号说明
I-外尺，II-内尺，III-框架， IA-外尺的A面，IB-外尺的B面， IIA-内尺的A面，IIB-内尺的B面，
1.1- 用于计算棒状材料重量的第一窗口透孔，
1.2- 用于计算棒状材料重量的第二窗口透孔，
1.3- 用于计算棒状材料重量的第三窗口透孔，
2. 1-用于计算管状材料重量的第一窗口透孔，
2.2- 用于计算管状材料重量的第二窗口透孔，
2.3- 用于计算管状材料重量的第三窗口透孔，
3. 1-用于计算板状材料重量的第一窗口透孔，
3.2- 用于计算板状材料重量的第二窗口透孔，
3.3- 用于计算板状材料重量的第三窗口透孔，
3.4- 用于计算板状材料重量的第四窗口透孔，
4.1-用于从上述棒状、管状、板状材料计算尺算出的重量，换算出 相同几何尺寸的其它材质的材料重量的窗口透孔。
具体实施方式
实施例1:本人已按所述技术方案制作了一个结构如图3所示的材料重量
计算尺，该尺由外尺i、内尺n、框架m构成。
所述材料重量计算尺，由于制造材料使用最多的材质是黄铜、钢和 硬铝合金，最常用的材料截面形状为方形、六角形和圆形的棒材，截面 形状为方形环、六角形环和圆环形状的管状材料，以及板状材料；而且 其使用量和贸易量也最大。所以，在具体设计时，将上述三种材料作为 优先材料，以便快速直接计算出其重量。
由于其它材质的材料相对较少，而且其重量很容易通过材料重量换
算尺计算出来；所以在棒状、管状材料重量计算尺上没有刻画过多的 -lgKr刻度线，以避免因刻度线零乱而造成计算失误。
所述材料重量计算尺包括以下四个计算尺
① 由开设于外尺A面右侧的三个窗口透孔1.1、 1.2、 1.3和与该三个窗 口透孔对应的内尺A面构成的，用于计算黄铜、钢、硬铝合金材质的 方形、六角形、圆形棒状材料重量的计算尺；
② 由开设于外尺A面左侧的三个窗口透孔2. 1、 2.2、 2.3和与该三个窗 口透孔对应的内尺A面构成的，用于计算黄铜、钢、硬铝合金材质的 方形、六角形、圆形管状材料重量的计算尺；
③ 由开设于外尺B面左侧的四个窗口透孔3. 1、 3.2、 3.3、 3.4，和与该 四个窗口透孔相对应的内尺B面构成的，用于计算黄铜、钢、硬铝合 金材质的板状材料重量计算尺；
由开设于外尺B面左下侧的一个窗口透孔4. 1和与该窗口透孔相对应 的内尺B面构成的，用于从上述计算尺算出的材料重量，换算出具有 相同几何形状和尺寸的其它材质的材料重量的计算尺。 以上各计算尺的设计和使用方法详见以下实施例。 实施例2:所述用于计算黄铜、钢、硬铝合金棒状材料重量的计算尺 由根据公式W二K,D'tr确定的对数尺构成；其中，W为棒材重量，K,为棒 材截面形状系数对于方形K,二1，六角形K^ ^/2，圆形K^IT/4; D为 公称直径(咖)；r为材料材质的比重(g/cm3);其具体设计如图1左上 侧所示所述用于计算棒状材料重量的计算尺包括设于外尺A面左侧的三个
窗口透孔l.l、 1.2、 1.3和与所述三个窗口透孔相对应的内尺A面；所
述三个窗口透孔呈上下排列，在第一窗口透孔1.1的外沿分别刻有表示 材质分别为黄铜、.钢、硬铝合金的，截面形状分别为方形、六角形、圆
形的九个材料代表符号，以及与分别上述9个代表符号相对应的-lgKr刻 度线；在与上述第一窗口透孔相对应的内尺A面上，刻有一系列的21gD 刻度线；
第二窗口透孔1.2的上沿和下沿，分别刻有一系列的lgL刻度线； 在与第二窗口透孔相对应的内尺A面的上和下沿则分别刻有一系列的lgW 刻度线；
第三窗口透孔1.3的上沿和下沿也分别刻有一系列的lgL刻度线； 在与第三窗口透孔相对应的内尺A面的上沿和下沿则分别刻有一系列的 lgW刻度线。
上述棒状材料^量计算尺的使用歩骤为
① 移动内尺，将内尺上的21gD刻度线中的D值对齐第 -窗口透孔上 的材料代农符号所对应的-l沐,r刻度线
② 根据在第一或第二窗i」透孔的上沿或下沿的L值，直接读出与之对 应的重量值W。
该计算尺的计.算原理如阁4所示，由棒状材料重量计算公式W二Ki扎r 取对数，得1gW二21gD+lg(Kr)+lgL;将上式记为lgW=21gD-(-1gK,r)+lgL 以简化计算尺的结构，并减少拉尺的次数。
实施例3:所述用于计算黄铜、钢、硬铝合金材质的管状材料重量
的计算尺，由根据公式W=K2 (D-1) tLr确定的对数尺计算；其中，W为 管材重量(kg); K2为管材截面形状系数，方形管K2=4，六角形管K2=6/^， 圆形管K2-n; D为公称外径(mm); t为壁厚(mm); L为材料长度(kram); r为材质比重(g/cm3);其具体设计如图l右侧所示
所述用于计算管状材料重量的计算尺包括设于外尺A面右侧的三个 窗口透孔2. 1、 2.2、 2.3和与上述三个窗口透孔相对应的内尺A面；所
述三个窗口透孔呈上、下错位排列；在第一窗口透孔的外沿分别刻有表
示材质为黄铜、钢、硬铝合金的截面形状为方环形、六角环形、圆环形的九个材料代表符号，及与上述各代表符号相对应的-lgK2r刻度线；在
与第一窗口透孔相对应的内尺A面刻则有一系列的lg(D-t)刻度线；
在第二窗口透孔2. 2的上沿和下沿，分别刻有一系列的lgt刻度线；
在与第二窗口透孔相对应的内尺A面的上沿和下沿分别刻有一系列的 lgW/m刻度线；
在第三窗口透孔2. 3的上沿和下沿，分别刻有一系列的lgL刻度线； 在与上述第三窗口透孔相对应的内尺A面的上沿和下沿，分别刻有一系 列的lgW刻度线。.
上述管状材料重量计算尺的使用步骤为
① 算出D-t值；
② 移动内尺，将内尺...〖:.的1g(D-t)刻度线与第一窗口透孔2.1 ...匕的 材料代表符号相对应的-lg(K,r)刻度线对齐；
③ 从第二窗口透孔2. 2上沿或下沿.....匕的lgt刻度线直接读出与之相 对应的W/m值；
再拉动内尺，将从第2窗口透孔内尺读出的W/m值反映在第三窗 口透孔2. 3的内尺的W值上、并将之与窗口透孔'F沿的L-l对齐； ⑤从实例的L值，直接读出与之相对应的重量值W。 该计算尺的计算原理如图5A、图5B所示。
具体实施例4:所述用于计算黄铜、钢、硬铝合金板状材料重量的计
算尺，由根据公式W二LtBr确定的对数尺构成；其中W为板材重量(kg)、 L为板材长度(mm)、 t为板材厚度(mm)、 B为板材宽度(mm);其具体设 计如图2右侧的四个窗口透孔所示-
所述用于计算板状材料重量的计算尺，包括设于外尺B面左侧的四 个窗口透孔3. 1、 3.2、 3.3、 3.4和与上述四个窗口透孔相对应的内尺B 面，所述四个窗口透孔呈上下排列；在第一窗口透孔3.1的下沿刻有一 系列的-lgt刻度线，与该窗口透孔相对应的内尺B面上刻有一系列的lgL 刻度线；第二窗D透孔3.2为求算钢板重量的窗口透孔，该窗口透孔的 上沿和下沿分别刻有一系列的lgB刻度线；与该窗口透孔相对应的内尺B 面上刻有一系列的lgW的刻度线；第三窗口透孔3. 3为计算黄铜板材重 量的窗口透孔，该窗口透孔的上沿和下沿分别刻有一系列的lgB刻度线，
9而与之相对应的内尺上沿和下沿分别刻有一系列的lgW刻度线；第四窗 口透孔3.4为计算硬铝合金板材的窗口透孔，该窗口透孔的上沿和下沿 分别刻有一系列的lgB;与该窗口透孔上、下沿相对应的内尺B面的上沿 和下沿分别刻有一系列的lgW刻度线。
上述板状材料重量计算尺的使用步骤为
① 移动内尺，将第一窗口透孔3. 1上的所定L值与所定t值的刻度 线对齐；
② 从第二、第三或第四窗口透孔3. 2、 3. 3或3. 4的上沿或—F沿表示 宽度B的刻度线所对应的内尺l.gW刻度线直接读出材质为钢、黄 铜或硬铝合金的板状材料的重量。
该计算尺的计算原理如图6所示， 1gW二lgL-(-'lgt)+lgB二l.gL+l.gt+lgB。这里，必需说明的是，为了拉尺方 便式中未曾出现的lgr已经包含在与第二、第三、第四窗口透孔相对应 的内尺.....匕的重量刻度尺中了，以减少拉尺次数。
具体实施例5:所述用于从上述三个计算尺之一计算出的黄铜、钢、
硬铝合金的棒状、管状、板状材料重量，换算出相同几何尺寸的其它材
质的材料重量的换算尺，上述换算尺由根据公式Wa/Wb二ra/rb确定的对数 尺构成；其具体设计如下该换算尺由设于外尺B面左侧的一个窗口透
孔和与该窗口透孔对应的内尺B面组成；所述窗口透孔的上沿，刻有一
系列的lgr刻度线；与该窗口透孔上沿的lgr刻度线相对应的内尺B面 上沿刻有一系列的lgW刻度线。
所述用于—...匕述三个计算尺之一计算出的黄铜、钢、硬铝合金的棒状、 管状、板状材料重量、换算出相同几何尺寸的其它材质的材料重量的计 算尺，其计算原理如图7所示，1gW。--lgWb=lgiv-lgrh ，即 lgWa=lgWb-lgrb+lgrrt;故仅需拉动内尺，使Wb与rh对齐，即可读出与ra 相对应W,.,值。
本计算尺的计算单位符合国标规定，计算精度为2-3位有效数；它 无需其它设备，携带方便，能适用于多种场合。
本计算尺的优点是计算尺的制造材质为树脂或纸板、加工方便、 成本低廉、而且制品质轻体小、便于携带、使用方便，甚至在无电源处也能使用；其计算精度为2-3位有效数字，足以满足-J设材料管理和贸 易的需要。
权利要求1、一种材料重量计量尺，由两外尺、框架和内尺构成；所述两外尺呈矩形平板状，两外尺分别固接在框架的两侧，形成一个套状的、可容纳内尺的双面外尺，所述内尺可在两外尺间抽移，所述外尺和内尺上刻有对数尺；其特征在于所述材料重量计算尺包括棒状材料重量计算尺、管状材料重量计算尺、板状材料重量计算尺和材料重量换算尺。
2、 一种如权利要求书1所述的材料重量计算尺中的棒状材料重量计 算尺，其特征在于由开设在一外尺面上的2-3个呈平行排布的窗口透 孔和与上述2-3个窗口透孔相对应的内尺构成；在最上位的第1窗口透 孔的周沿上，刻有由表示棒状材料3种截面形状和表示3种不同材质的 剖面线构成的9个代表符号以及与上述各代表符号相对应的9个-lgK,r 刻度线；其中，K为截面形状系数，对于方形K产1，对于六角形K产V^/2， 对于圆形K,二n/4;在与上述第l窗口透孔相对应的内尺上，刻有一系列 21gD的刻度线，其中D为公称直径，即截面两对边之间距离，r为材料 的材质密度，所述另外广2个窗口透孔的边沿上刻有一系列lgL刻度线， 而在与上述广2个窗口透孔相对应的内尺上刻有一系列lgW刻度线。
3、 一种如权利要求书1所述的材料重量计算尺中的管状材料重量计 算尺，其特征在于由开设在一外尺面上的、呈错位列置三个窗口透孔 和与上述三个窗口透孔相对应的内尺构成；在所述3窗口透孔中位置最 上的第1窗口透孔的外沿，刻画有由表示管状材料3种截面形状和表示3 种不同材质的剖面线构成的9个代表符号、以及与上述各代表符号相对 应的9个-lgK2r刻度线，而与上述第1窗口透孔相对应的内尺上，刻有 一系列lg(D-t)刻度线；其中K2为管材截面形状系数；对于方形Kf4、对 于六角形1(2=6/^、对于圆形K2二n， D为公称直径，即材料截面的外对 边的距离，t是管材的壁厚，r为材料的材质密度；管状材料重量计算尺 的第2窗口透孔上、下边沿分别刻有一系列lgt刻度线，而在与该第2 窗口透孔上、下沿相对应的内尺边缘各刻有一系列的lgW/m刻度线；在 管状材料重量计算尺第3窗口透孔的上下边沿刻有一系列的lgL刻度线，而与第3窗口透孔上下沿相对应的内尺边缘分别刻有一系列的lgW刻度 线。
4、 一种如权利要求书1所述的材料重量计算尺中的板状材料重量计算尺，其特征在于由开设在外尺一面上的呈上下列置的四个窗口透孔 和与上述四个窗口透孔相对应的内尺构成；所述四个窗口透孔中最上位 的第1窗口透孔的下沿刻有一系列的-lgt刻度线，而在与该窗口透孔下 沿相对应的内尺上刻有一系列的lgL刻度线；所述另外三个窗口透孔上 下的上下沿分别刻有一系列lgB刻度线，在与该三个窗口透孔上下沿相 对应的内尺边缘上分别刻有一系列对应于三种最常用材质之一的材料的 lgW刻度线。
5、 一种如权利要求书1所述的材料重量计算尺中的材料重量换算尺，其特征在于它是从一种材质的材料重量值，计算出具有相同几何形状 和尺寸的，另一种材质材料重量的计算尺；它由一个开设在外尺一面的 窗口透孔和与该窗口透孔相对应的内尺构成；在所述窗口透孔的上沿或 下沿刻有一系列的lgr刻度线，而在与该窗口透孔对应的内尺上刻有一 系列的lgW刻度线。
专利摘要本实用新型涉及一种手动计算工具，材料重量计算尺由两外尺、框架和内尺组成；两外尺呈矩形板状，它以两侧边缘固接于框架两面，并形成中有收容空间的双面外尺，内尺置于收容空间并与外尺呈可滑动配合。该计算尺包括棒状材料计算尺、管状材料重量计算尺、板状材料重量计算尺和不同材质的材料重量换算尺四种；在外尺和内尺上，分别刻有由计算公式确定的各参变量的对数尺，用它能快速计算出各种材料的重量。该计算尺的优点价格便宜、体小质轻、便于携带和使用，而且不需要电源，适用于各种场合。其计算精度为2~3位有效数，能满足一般的仓库管理和贸易的需要。
文档编号G06G1/06GK201374069SQ200820141858
公开日2009年12月30日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者响 宦, 邵学异 申请人:邵学异;宦 响