反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀的制作方法

反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，它是根據(jù)反三角函數(shù)的直角坐標(biāo)定義，結(jié)合推轉(zhuǎn)原理和滑塊連桿特點(diǎn)制成。包括支架、演示裝置、繪圖機(jī)構(gòu)和畫板，演示裝置安裝在立桿的下滑道和上滑道上；繪圖機(jī)構(gòu)與立桿、下滑道、上滑道和導(dǎo)桿相連；繪圖機(jī)構(gòu)通過(guò)軟繩和拉桿與演示裝置連接在一起。采用不同的裝配方式將上述構(gòu)件組合，只要推動(dòng)推桿上的手柄，就可以直觀演示反正余切正余割函數(shù)關(guān)系，并能在畫板、紙張或任意固定平面上繪制出連續(xù)準(zhǔn)確的函數(shù)圖像，演示反正余切正余割的類形式并繪制出相應(yīng)圖像。該繪制儀能在教室、繪圖室、施工現(xiàn)場(chǎng)、學(xué)生自習(xí)場(chǎng)所使用，且繪圖效率高、圖像清晰準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、功能齊全。
【專利說(shuō)明】反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種教學(xué)儀器，是一種把平移推轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為正交合成運(yùn)動(dòng)的裝置，具體地說(shuō)是一種反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀。

【背景技術(shù)】
[0003]隨著我國(guó)中高等教育事業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、工程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工等都需要快捷方便多功能的繪圖儀器。反三角函數(shù)在中等數(shù)學(xué)和大學(xué)數(shù)學(xué)中占有相當(dāng)?shù)谋戎?。通過(guò)直觀演示函數(shù)關(guān)系并描繪出相應(yīng)的圖像，既能減輕教師的教學(xué)壓力也能幫助學(xué)生理解和領(lǐng)會(huì)，是提高反三角函數(shù)教學(xué)質(zhì)量的重要手段。工程技術(shù)人員在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、圖紙繪制，施工人員在板材或面料畫線裁剪或在固定平面上繪制圖案時(shí)，經(jīng)常用到有關(guān)反三角函數(shù)曲線，他們急需一種操作簡(jiǎn)單使用方便的演示和繪圖儀器，有利于教師的課程教學(xué)、學(xué)生的業(yè)余學(xué)習(xí)及工程人員提高工作效率。目前主要采用手工列表描點(diǎn)、計(jì)算機(jī)軟件賦值打印等方法畫圖，取點(diǎn)繁瑣計(jì)算結(jié)果主要為近似值，定點(diǎn)間的連線多用折線或離散點(diǎn)代替，看不到真實(shí)曲線形成的全貌，繪畫效率低且聯(lián)動(dòng)性和通用性差。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，近階段也出現(xiàn)了一些繪圖裝置，如，專利申請(qǐng)?zhí)枮?014100997388的文獻(xiàn)中給出了 “正弦曲線繪圖儀”，采用連接桿連為一體的調(diào)速機(jī)構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)，只能繪制正弦曲線；專利號(hào)為201320208106的文獻(xiàn)中給出了“三角函數(shù)曲線繪圖儀”實(shí)現(xiàn)方式是:采用齒輪圓盤和齒條，通過(guò)三層板中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)繪制正弦、余弦曲線；專利申請(qǐng)?zhí)枮?014201226960的文獻(xiàn)中給出了“一種正切余切函數(shù)曲線輔助作圖儀”，把動(dòng)滑輪和單位圓結(jié)合起來(lái)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)線和滑輪來(lái)完成正切余切函數(shù)曲線的繪制。
[0005]綜上所述裝置，存在如下不足:不能通過(guò)自變量的平移運(yùn)動(dòng)演示反三角函數(shù)的直角映射關(guān)系，繪制的圖像只是三角函數(shù)曲線，不能繪制出反正切余切正割余割函數(shù)圖像，更不能繪制類形式的函數(shù)圖像，尤其是不利于學(xué)生個(gè)人用于學(xué)習(xí)，也不易在固定平面或工作現(xiàn)場(chǎng)繪制曲線，功能不足適用性低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服手工畫圖做不到的或現(xiàn)有儀器中缺少的功能，本發(fā)明的目的是提供一種反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，該繪制儀能在教室、繪圖室、施工現(xiàn)場(chǎng)、學(xué)生自習(xí)場(chǎng)所使用，且繪圖效率高、圖像清晰準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、功能齊全。
[0007]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于:該繪制儀包括支架、演示裝置、繪圖機(jī)構(gòu)和畫板，所述支架包括地腳，在兩側(cè)地腳上分別設(shè)有左立桿和右立桿，四根平行的撐桿分上下垂直固定在左立桿和右立桿上，下滑道和上滑道通過(guò)撐桿固定在左立桿和右立桿上，在下滑道和上滑道上設(shè)有橫向滑塊；下橫桿和上橫桿分上下與左立桿和右立桿垂直固連，含有內(nèi)槽的導(dǎo)桿垂直固連在下橫桿和上橫桿之間，在內(nèi)槽中設(shè)有縱向滑塊；左立桿有溝槽，右立桿上有內(nèi)滑槽，在內(nèi)滑槽內(nèi)裝有縱向滑塊；四根相同的支桿與下橫桿和上橫桿垂直固連，在支桿的后端設(shè)有安裝在畫板上的吸盤；演示裝置安裝在左立桿及下滑道和上滑道上；繪圖機(jī)構(gòu)與右立桿、下滑道、上滑道和導(dǎo)桿相連；繪圖機(jī)構(gòu)通過(guò)軟繩和拉桿與演示裝置連接在一起。
[0008]實(shí)際操作時(shí)，可以通過(guò)改變推桿和導(dǎo)桿的位置、調(diào)整滑塊、變換軟繩連接方向等方式，能完成反正割余割函數(shù)的演示和圖像繪制；在整個(gè)繪圖系統(tǒng)中只要減少演示裝置中的個(gè)別連桿，其它不變，就能完成反正切余切函數(shù)的演示和圖像繪制。
[0009]滑道、撐桿和導(dǎo)桿為剛性不變性材料，滑塊的滑動(dòng)自由順暢。需要時(shí)可以把吸盤作支撐點(diǎn)使用。
[0010]本發(fā)明中，演示裝置是由圓盤、轉(zhuǎn)軸、徑向曲柄、切向曲柄、銷釘、推桿構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸套固定在支架的左立桿上并與橫桿垂直，圓盤固定在轉(zhuǎn)軸前端，其上的圓柱面處有線槽和接線孔，盤面外邊緣處裝有指示燈；徑向曲柄上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊(需要滑塊固定時(shí)用鎖鎖死)，曲柄的一端固定在圓盤的盤面半徑上；切向曲柄上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有能自由滑動(dòng)的滑塊，曲柄的一端用螺栓垂直固定在徑向曲柄的帶鎖滑塊上；推桿上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊，銷釘把推桿上的帶鎖滑塊和切向曲柄上的滑塊從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；在推桿與圓盤轉(zhuǎn)軸平行的位置處記為零點(diǎn)，在零點(diǎn)處裝有標(biāo)志燈及手柄，在零點(diǎn)上部安裝夾具，推桿的兩端分別與支架中滑道上的二個(gè)滑塊相連。
[0011 ] 繪圖機(jī)構(gòu)是由橫向?qū)U、縱向?qū)U、銷釘、畫筆等構(gòu)成，橫向?qū)U與縱向?qū)U的內(nèi)槽中各有一個(gè)滑塊，銷釘從前往后把縱橫向?qū)U上的滑塊形成連桿機(jī)構(gòu)；橫向?qū)U的兩端分別與右立桿上的滑塊和導(dǎo)桿上的滑塊相連；縱向?qū)U的兩端分別與支架滑道上的二個(gè)滑塊相連，在縱向?qū)U的中部裝有夾具；畫筆安裝在銷釘?shù)暮蠖耍涔P架上有調(diào)節(jié)彈簧。
[0012]本發(fā)明的縱向連接，由二根長(zhǎng)短不等的軟繩、四個(gè)定滑輪及一個(gè)定滑輪組構(gòu)成，四個(gè)定滑輪分別固定在支架上四根支桿的前端；滑輪組由二個(gè)上下并排在一起的定滑輪固定在輪架上，輪架固定在支架的左立桿上，二個(gè)滑輪的外邊緣與圓盤的外邊緣相外切，線槽與輪外緣相接；二根軟繩的一端固定在圓盤上的接線孔中，它們的另一端順線槽經(jīng)過(guò)定滑輪組后，按圓盤的旋轉(zhuǎn)方向不同有二種接法，當(dāng)圓盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，軟繩穿過(guò)上部橫桿上左邊的定滑輪，較短的軟繩固定在橫向?qū)U的左端，較長(zhǎng)的軟繩穿過(guò)右邊的定滑輪固定在橫向?qū)U的右端；當(dāng)圓盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，軟繩穿過(guò)下部橫桿上左邊的定滑輪，較短的軟繩固定在橫向?qū)U的左端，較長(zhǎng)的軟繩穿過(guò)右邊的定滑輪固定在橫向?qū)U的右端；二根軟繩皆無(wú)彈性。
[0013]橫向?qū)U是一根無(wú)彈性不彎曲的剛性直桿，它的兩端分別固定在推桿的夾具和縱向?qū)U的夾具上，桿的總長(zhǎng)度要與橫桿相當(dāng)。
[0014]畫板是光滑平直不變形的薄板，固定在支架后端的吸盤上，其上裝有卡紙器。畫板也可以適當(dāng)擴(kuò)大使其成為后保護(hù)板或充作儀器箱的底板。
[0015]本發(fā)明具有演示反正割余割函數(shù)關(guān)系及繪制圖像的功能，工作過(guò)程是:第一，把畫有直角坐標(biāo)系的畫板固定在四個(gè)后端吸盤上，使橫軸和縱軸分別與橫向?qū)U和縱向?qū)U平行，調(diào)節(jié)筆桿上的彈簧使畫筆能接觸到畫板；第二，移動(dòng)畫筆對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)，松開推桿和拉桿上的二個(gè)夾具調(diào)整拉桿長(zhǎng)度，使推桿和縱向?qū)U的縱向中心線間的距離，等于圓盤轉(zhuǎn)軸到坐標(biāo)系縱軸的距離，關(guān)緊二個(gè)夾具；第三，移動(dòng)推桿上的帶鎖滑塊處在零點(diǎn)時(shí)鎖死，移動(dòng)徑向曲柄上的帶鎖滑塊到圓盤轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度為A時(shí)鎖死；第四，以支架左立桿為中心線定好推桿的初始位置Xo，調(diào)整圓盤的初始角為。并用指示燈標(biāo)記，移動(dòng)畫筆處于坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)；第五，拴好二根軟繩并拉緊，打開推桿零點(diǎn)和圓盤上的顯示燈；第六，推動(dòng)推桿上的手柄，就能直觀演示函數(shù)Y=Aarcsec(X-Xtl)和y= Aarccsc (x+x0)的變化關(guān)系，并能繪制出相應(yīng)的圖像或曲線。繪圖儀受預(yù)設(shè)桿長(zhǎng)、滑塊摩擦、裝配誤差及其它物理量影響，在繪制曲線到達(dá)極限狀態(tài)時(shí)要注意推力的遞減。
[0016]反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀所包括的演示裝置，由圓盤、徑向曲柄、轉(zhuǎn)軸、銷釘、推桿構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸套固定在立桿上并與橫桿垂直，圓盤固定在轉(zhuǎn)軸的前端，圓盤的圓柱面處有線槽和接線孔，盤面外邊緣處裝有指示燈；徑向曲柄固定在圓盤的盤面半徑上，其上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有滑塊；推桿上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊，銷釘把帶鎖滑塊和滑塊從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；推桿與圓盤轉(zhuǎn)軸平行的位置記為零點(diǎn)，在零點(diǎn)處裝有手柄和指示燈，在手柄的上部安裝夾具，推桿的兩端分別與滑道上的二個(gè)滑塊相連。
[0017]本發(fā)明具有演示反正切余切函數(shù)關(guān)系及繪制圖像的功能，推動(dòng)推桿上的手柄就能直觀演示函數(shù)y=Aarctan(x+xQ)和y= Aarccot (x+x0)的變化關(guān)系，并能繪制出相應(yīng)的圖像或曲線，工作過(guò)程與演示函數(shù)y=Aarcsec (χ+χ^和y= Aarccsc (x+x0)的變化關(guān)系并繪制圖像一樣°
[0018]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單，只要推動(dòng)拉桿上的手柄就能完成函數(shù)演示和圖像繪制；應(yīng)用廣泛，可以獨(dú)立演示函數(shù)關(guān)系或在畫板、紙張和任意固定平面上繪制曲線；適用性強(qiáng):伸縮支架的長(zhǎng)寬可以完成不同比例和規(guī)格的圖像；成本低廉，把工業(yè)用的余料或生活中的某些廢舊物品經(jīng)簡(jiǎn)單加工就能組裝成產(chǎn)品；攜帶方便，把主要零部件拆卸后可以放在一只文具盒中，使用時(shí)經(jīng)簡(jiǎn)單拼裝即可完成。
[0019]本發(fā)明的工作原理是推轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和滑塊的相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，推轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，用與轉(zhuǎn)軸不平行或不過(guò)轉(zhuǎn)軸的力，推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤外緣上一點(diǎn)，圓盤受到力矩的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)；滑塊的相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，是讓滑塊既與所在的導(dǎo)桿一起運(yùn)動(dòng)，也與所在的銷釘一起運(yùn)動(dòng)，銷釘是所含滑塊的合運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明中，推桿與受力點(diǎn)的滑動(dòng)連接使圓盤能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，與拉桿的固定連接可以使縱向?qū)U保持同步水平運(yùn)動(dòng)，就把受力點(diǎn)的水平移動(dòng)通過(guò)推桿和拉桿轉(zhuǎn)化為縱向?qū)U的同步水平運(yùn)動(dòng)，也使畫筆做同步水平運(yùn)動(dòng)。受力點(diǎn)在圓周運(yùn)動(dòng)中角的變化，通過(guò)軟繩使弧長(zhǎng)變化轉(zhuǎn)化為橫向?qū)U的豎直運(yùn)動(dòng)，使畫筆做同步豎直運(yùn)動(dòng)。因此，推轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就轉(zhuǎn)化為相互垂直的正交合成運(yùn)動(dòng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中演示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明中繪圖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明中演示裝置減少曲柄的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖中:1-支架、11-地腳、12-左立桿、13-右立桿、14-下橫桿、15_上橫桿、16-下滑道、17-上滑道、18-導(dǎo)桿、19-支桿、110-撐桿、111-吸盤；2_演示裝置、21-轉(zhuǎn)盤、22-曲柄、23-轉(zhuǎn)軸、24-銷釘、25-推桿、26-帶鎖滑塊、27-滑塊、28-橫向滑塊、210-手柄、211-夾具、212-指示燈、213-線孔、214-切向曲柄、216-螺栓、217-標(biāo)志燈；3_繪圖機(jī)構(gòu)、31-橫向?qū)U、32-縱向?qū)U、35-銷釘、38-縱向滑塊、310-畫筆、311-彈簧、312-夾具；4-軟繩、43-定滑輪、45-定滑輪組、5-拉桿、6-畫板、61卡紙器。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
如圖1所示，反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，包括支架1、演示裝置2、繪圖機(jī)構(gòu)3、畫板6、拉桿5、軟繩4，演示裝置2安裝在支架I的左立桿12和下滑道、上滑道上；繪圖機(jī)構(gòu)3通過(guò)二根導(dǎo)桿分別與支架I上的右立桿13、下滑道、上滑道和導(dǎo)桿18相連；演示裝置2通過(guò)軟繩4拉桿5與繪圖機(jī)構(gòu)3相連；活動(dòng)畫板6固定在支架I后端的吸盤111上，其上裝有卡紙器61。
[0023]如圖2所示，反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀的支架1，由地腳11、左立桿12、右立桿13、下橫桿14、上橫桿15、下滑道16、上滑道17、導(dǎo)桿18等組成，左右立桿分別垂直固定在二個(gè)地腳上，下橫桿、上橫桿分上下與左右立桿垂直固連，下上滑道通過(guò)撐桿110分上下垂直固連在左右立桿上，并與下橫桿、上橫桿平行，在上下橫桿之間連接有垂直的含有內(nèi)槽的導(dǎo)桿18。其中，左立桿12有溝槽，右立桿13上有內(nèi)滑槽，內(nèi)滑槽內(nèi)裝有縱向滑塊38 ;上、下滑道上裝有橫向滑塊，導(dǎo)桿18上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有縱向滑塊；四個(gè)吸盤111通過(guò)四根支桿19與上下橫桿垂直固連。
[0024]如圖3所示，演示裝置2由圓盤、徑向曲柄、切向曲柄、轉(zhuǎn)軸、銷釘、推桿構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸套固定在左立桿上并與下橫桿垂直，圓盤21固定在轉(zhuǎn)軸23上，圓盤的圓柱面處有線槽和接線孔213，盤面外邊緣處裝有顯示燈212 ;徑向曲柄22上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊26、徑向曲柄的一端固定在圓盤21的盤面半徑上；切向曲柄214上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有滑塊27，切向曲柄214的一端用螺栓216垂直固定在徑向曲柄22的帶鎖滑塊26上；推桿25上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊26，銷釘24把帶鎖滑塊26滑塊27從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；在推桿與圓盤轉(zhuǎn)軸平行的位置處安裝手柄210，此處有顯示燈216并記為零點(diǎn)，在手柄210的上部安裝夾具211，推桿25的兩端分別與上下滑道上的橫向滑塊相連。
[0025]如圖4所示，反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀的繪圖機(jī)構(gòu)3，由橫向?qū)U31、縱向?qū)U32、銷釘35、畫筆310等構(gòu)成，橫向?qū)U縱向?qū)U的內(nèi)槽中分別有橫向滑塊28和縱向滑塊38，銷釘35將橫向滑塊和縱向滑塊從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；橫向?qū)U31的兩端分別與右立桿13上的縱向滑塊、導(dǎo)桿18上的縱向滑塊相連；縱向?qū)U32的兩端分別與上下滑道上的橫向滑塊相連，縱向?qū)U32的中部有夾具312 ;在銷釘35的后端安裝畫筆310，調(diào)節(jié)彈簧311裝在畫筆310的支架上，用于調(diào)節(jié)畫筆310與畫板6之間的距離。
[0026]如圖5所示，反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀的連接系統(tǒng)，由軟繩、定滑輪、定滑輪組及拉桿5構(gòu)成，定滑輪分別固定在支架I上四根支桿19的前端，定滑輪組45用支架固定在支架I的立桿上，兩個(gè)滑輪的外邊緣與圓盤21的外邊緣相切，線槽相接；軟繩的一端固定在圓盤21上的接線孔213中，另一端順線槽經(jīng)過(guò)定滑輪后，按圓盤21的旋轉(zhuǎn)方向不同有二種接法，當(dāng)圓盤21逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，軟繩經(jīng)過(guò)定滑輪，固定在橫向?qū)U61的左端，另一軟繩繼續(xù)經(jīng)過(guò)定滑輪固定在橫向?qū)U61的右端；當(dāng)圓盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，軟繩經(jīng)過(guò)定滑輪，固定在橫向?qū)U61的左端,另一軟繩繼續(xù)經(jīng)過(guò)定滑輪固定在橫向?qū)U61的右端。拉桿5的兩端分別固定在推桿25的夾具211和縱向?qū)U62的夾具312上。
[0027]操作時(shí)，把畫有直角坐標(biāo)系的畫板固定在四個(gè)后端吸盤上，使橫軸和縱軸分別與橫向?qū)U和縱向?qū)U平行，調(diào)節(jié)彈簧使畫筆接觸畫板，移動(dòng)畫筆對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)，調(diào)整夾具使推桿和縱向?qū)U間的距離，等于轉(zhuǎn)軸到坐標(biāo)系縱軸的距離，移動(dòng)推桿上的帶鎖滑塊在零點(diǎn)處鎖死，移動(dòng)徑向曲柄上的帶鎖滑塊離轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)度為A處鎖死，以左立桿為中心線定好推桿的初始位置xo，調(diào)整圓盤的初始角為O，移動(dòng)畫筆處于坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，拴好軟繩并拉緊，推動(dòng)推桿上的手柄，就能直觀演示函數(shù)yzAarcsecU+Xd)或y= Aarccsc (x+x0)的變化關(guān)系，并能繪制出相應(yīng)的圖像或曲線。
[0028]把畫有直角坐標(biāo)系的畫板固定在四個(gè)后端吸盤上，使橫軸和縱軸分別與橫向?qū)U和縱向?qū)U平行，調(diào)節(jié)彈簧使畫筆接觸畫板，移動(dòng)畫筆對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系原點(diǎn)，調(diào)整夾具使推桿和縱向?qū)U的縱向中心線間的距離，等于轉(zhuǎn)軸到坐標(biāo)系縱軸的距離，移動(dòng)推桿上的帶鎖滑塊在零點(diǎn)上方或下方長(zhǎng)度為A處鎖死，以立桿為中心線定好推桿的初始位置Xtl，調(diào)整圓盤的初始角為O，移動(dòng)畫筆處于坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，固定好軟繩并拉緊，推動(dòng)推桿上的手柄，就能直觀演示函數(shù)y=Aarctan(x+xQ)或y= Aarccot (x+x0)的變化關(guān)系，并能繪制出相應(yīng)的圖像或曲線。
[0029]本發(fā)明只要推動(dòng)推桿上的手柄就能直觀演示函數(shù)y=Aarctan (x+x0)和y=Aarccot (x+x0)的變化關(guān)系，并能在畫板、紙張和任意固定平面上繪制出相應(yīng)的圖像或曲線。能直觀演示函數(shù)y=Aarcsec (x+xj和y= Aarccsc (x+x0)的變化關(guān)系,并能在畫板、紙張和任意固定平面上繪制出相應(yīng)的圖像或曲線。
【權(quán)利要求】
1.一種反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于:該繪制儀包括支架(I)、演示裝置(2)、繪圖機(jī)構(gòu)(3)和畫板(6)，所述支架(I)包括地腳(11)，在兩側(cè)地腳(11)上分別設(shè)有左立桿(12)和右立桿(13)，四根平行的撐桿(110)分上下垂直固定在左立桿(12)和右立桿(13 )上，下滑道(16 )和上滑道(17 )通過(guò)撐桿(110 )固定在左立桿(12 )和右立桿(13)上，在下滑道(16)和上滑道(17)上設(shè)有橫向滑塊(28);下橫桿(14)和上橫桿(15)分上下與左立桿(12)和右立桿(13)垂直固連,含有內(nèi)槽的導(dǎo)桿(18)垂直固連在下橫桿(14)和上橫桿(15 )之間，在內(nèi)槽中設(shè)有縱向滑塊(38 );左立桿(12)有溝槽，右立桿(13)上有內(nèi)滑槽，在內(nèi)滑槽內(nèi)裝有縱向滑塊(38);四根相同的支桿(19)與下橫桿(14)和上橫桿(15)垂直固連，在支桿(19)的后端設(shè)有安裝在畫板(6)上的吸盤(111);演示裝置(2)安裝在左立桿(12)及下滑道(16)和上滑道(17)上；繪圖機(jī)構(gòu)(3)與右立桿(13)、下滑道(16)、上滑道(17)和導(dǎo)桿(18)相連；繪圖機(jī)構(gòu)(3)通過(guò)軟繩(4)和拉桿(5)與演示裝置(2)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于:演示裝置(2)由圓盤(21)、徑向曲柄(22)、切向曲柄(214)、轉(zhuǎn)軸(23)、銷釘(24)和推桿(25)構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸(23)通過(guò)軸套固定在左立桿(12)上并與下橫桿(14)垂直，圓盤(21)固定在轉(zhuǎn)軸(23)上，圓盤(21)的圓柱面處有線槽和接線孔(213)，盤面外邊緣處裝有指示燈(212);徑向曲柄(22) —端固定在圓盤(21)的盤面半徑上，在徑向曲柄(22)上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊(26 );切向曲柄(214 )上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有滑塊(27 )，切向曲柄(214 )的一端用螺栓(216 )垂直固定在徑向曲柄(22 )的帶鎖滑塊(26 )上；推桿(25 )上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊(26);銷釘(24)將帶鎖滑塊(26)滑塊(27)從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；在推桿(25)與圓盤(21)轉(zhuǎn)軸(23)平行的位置記為零點(diǎn)，在零點(diǎn)處有標(biāo)志燈(216)并安裝手柄(210)，在零點(diǎn)上部安裝夾具(211);推桿(25)的兩端分別與下滑道(16)和上滑道(17)上的滑塊(28)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于:繪圖機(jī)構(gòu)(3)由橫向?qū)U(31)、縱向?qū)U(32)、銷釘(35)、畫筆(310)構(gòu)成，橫向?qū)U(31)、縱向?qū)U(32 )的內(nèi)槽中分別有橫向滑塊(28 )、縱向滑塊(38 )，銷釘(35 )將橫向滑塊(28 )、縱向滑塊(38)從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；橫向?qū)U(31)的兩端分別與右立桿(13)上的縱向滑塊(38)、導(dǎo)桿(18)上的縱向滑塊(38)相連；縱向?qū)U(32)的兩端分別與下滑道(16)、上滑道(17)上的橫向滑塊(28)相連，縱向?qū)U(32)的中部有夾具(312);在銷釘(35)的后端安裝畫筆(310)，畫筆(310)的支架上有調(diào)節(jié)彈簧(311)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于:在四根支桿(19)的前端設(shè)有定滑輪(43)，定滑輪組(45)用支架固定在支架(I)上，上下兩個(gè)滑輪的外邊緣與圓盤(21)的外邊緣相切；軟繩(4)的一端固定在圓盤(21)上的接線孔(213)中，另一端順線槽經(jīng)過(guò)定滑輪(43 )中的一個(gè)后，固定在橫向?qū)U(31)的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于:畫板(6)是光滑平直不變形的薄板，固定在支架(I)后端的吸盤(111)上，在畫板(6)上裝有卡紙器(61)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反正余切正余割函數(shù)演示及圖像繪制儀，其特征在于，演示裝置(2)由圓盤(21)、徑向曲柄(22)、轉(zhuǎn)軸(23)、銷釘(24)、推桿(25)構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸(23)通過(guò)軸套固定在左立桿(12)上并與下橫桿(14)垂直，圓盤(21)固定在轉(zhuǎn)軸(23)上，圓盤(21)的圓柱面處有線槽和接線孔(213)，盤面外邊緣處裝有顯示燈(212);徑向曲柄(22)固定在圓盤(21)的盤面半徑上，徑向曲柄(22)上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有滑塊(27);推桿(25)上有內(nèi)滑槽，槽內(nèi)裝有帶鎖滑塊(26)，銷釘(24)把帶鎖滑塊(26)、滑塊(27)從前往后形成連桿機(jī)構(gòu)；推桿(25)與圓盤(21)轉(zhuǎn)軸(23)平行的位置記為零點(diǎn)，在零點(diǎn)處安裝手柄(210)，在手柄(210)的上部安裝夾具(211)，推桿(25)的兩端分別與滑道下滑道(16)和上滑道(17)上的橫向滑塊(28)相連。
【文檔編號(hào)】B43L11/00GK104332085SQ201410684074
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】王書營(yíng) 申請(qǐng)人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院