一种磁吸式画圆精度仪的制作方法
本实用新型涉及教学用具技术领域,尤其是一种磁吸式画圆精度仪。
背景技术:
现有在黑板上画图用的教具通常是圆规,该圆规的规体主要由两根规杆组成,一根规杆的顶端装有橡皮锥或小吸盘,一根杆可装粉笔,两根规杆上端铰接,下端可随意分开或合拢,以调整所绘圆弧半径的大小。在日常教学使用中,现有教具圆规存在很多不足:
1、没有长度刻度,不能显示所画圆的半径长度,若要画出给定半径的圆,必须借助刻度尺;
2、没有角度刻度,不能画出、测量、截取任意角度的圆弧;
3、圆规的橡皮锥固定圆心不牢,画圆操作时易移位,特别是在较为光滑的白板上更容易发生移位现象,往往要一只手按住橡皮锥防止移位,另一只手转动画圆,且画圆速度慢,单手操作困难。由于圆心固定不牢,容易移位,不能用力,常常造成所画圆的笔迹偏细偏淡,不够清晰;
4、粉笔安装麻烦,且随着使用后粉笔长度变短,不易调节粉笔长度;
上述缺陷会导致圆规在实际使用中大大降低教学质量和效率,针对上述缺陷,急需提供一种能快速、精确画圆或任意角度圆弧的画圆仪,以提高作图者的作图效率,从而提高教学质量和效率。
技术实现要素:
本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种在板上画出任意角度的圆弧及准确读取弧或圆的半径长的磁吸式画圆精度仪。
为了达到上述目的,本实用新型所设计的一种磁吸式画圆精度仪,它包括中心体、半径量尺;其中所述的中心体具有一个能与板体相接触的平面,在中心体上具有设置磁性体的腔体,使与板体相接触的平面在使用时能通过磁力吸附在板体上;所述的中心体的中心位置设置有圆心定位机构,圆心定位机构用于设置画圆心的笔,并使笔的中心线和中心体的中心线重合;所述的中心体固定有360度角度的刻度片,刻度片具有平面,在刻度片平面上标示有相应的角度,刻度片的平面与中心体的中心线垂直且具有角刻度的中心点位于中心体的中心线上;所述的半径量尺与中心体可调节连接并且该半径量尺的长度方向上的中心线与中心体的中心线垂直相交,半径量尺绕中心体的中心线自由旋转,半径量尺的一端具有设置画圆弧线的画圆笔的连接单元,使用时使画圆笔朝向板体,该笔长度方向的中心线与半径量尺的长度方向中心线垂直相交;所述半径量尺标示有以半径量尺的中心线与画圆笔的中心线相交处为0起点的长度刻度。
所述中心体上具有设置磁性体的腔体,该腔体放置磁体,该磁体可使中心体吸附在黑板上。
所述中心体上设置有可相对于中心体的中心线旋转的旋转体,旋转体与中心体之间转动连接,且旋转体的中心线与中心体的中心线重合。
所述旋转体上设置连接半径量尺的结构,该结构为可调连接,一方面可以固定半径量尺,另一方面通过一定的调节又可以实现半径量尺相对中心体沿其长度方向移动。该可调节连接可以是通过调节螺栓将所述半径量尺连接在旋转体上,通过调节螺栓的松紧实现固定或抽动半径量尺,为了更好的实现调节功能,可在调节螺栓下端设置有压簧,压簧的下端设置有压板,压板压在半径量尺上,转动调节螺栓可调节作用在半径量尺上的压力,调节到适当位置可产生一个适度的固定压力,一方面可以防止画圆操作时半径量尺在梁尺孔中移动导致半径长度变化,另一方面又可以在需要调整半径长度时,稍用力就可以抽动半径量尺改变半径长度;该可调连接也可以是在接触处设置一个磁性材料,另一个与磁性材料相互吸引固定,只有在外力作用下二者才会发生位移;或者其它生活中使用的连接方式,如卡扣式。另外的形式:半径量尺上也可以设置导轨,旋转体与导轨滑动连接,导轨沿半径量尺的长度中心线设置。
所述半径量尺标示有以半径量尺的中心线与画圆笔的中心线相交处为0起点的长度刻度,通过观察位于中心体中心线位置的刻度值得出半径长度。在半径量尺沿其长度方向中心线上设有一条槽或一条长孔,通过该槽或长孔所指示的中心体角刻度片的角度,可观察半径量尺带动旋转体一起转动的角度,实现测量或分割圆弧的功能。
所述圆心定位机构包括手柄、笔夹;所述的手柄与笔夹固定成一体,手柄与中心体之间滑动连接,在手柄上施加朝向板体的外力作用下,笔夹向板体运动;笔夹上能够固定粉笔,粉笔在板体上定位圆心;粉笔位于中心体的中心线上。圆心定位机构还包括复位机构,复位机构的结构为:包括拉簧,拉簧一端与笔夹连接,拉簧另一端与手柄处的中心体连接;在外力作用下,笔夹在手柄作用下向板体运动,同时拉簧被拉长,外力消失后,在拉簧的作用下,笔夹复位。或者复位机构的结构包括压簧,压簧设置在一个连接件的腔体内,手柄贯穿该连接件的腔体,连接件远离笔夹的一端与所述的中心体固定成一体,且在腔体内的手柄上有一压片,压簧两端作用在靠近笔夹一端的连接件与压片之间;手柄在外力作用下,把压簧向笔夹压缩,外力消失后,在压簧的作用下,笔夹复位。所述笔夹可装入圆心定位粉笔或白板书写用笔芯,在不按压所述手柄时,粉笔不与板体接触,若画圆后需要定位圆心位置,则可用手持所述手柄,轻轻按压并旋转,下端的粉笔即会在黑板上清晰的标记出圆心位置。其中手柄可以从半径量尺上的槽或长孔中穿过。
连接单元包括外笔壳、内笔壳、内弹簧、外弹簧;外笔壳和内笔壳呈圆筒状,外笔壳套设在内笔壳外面,两者的中心线重合,内笔壳两端均长出外笔壳,内笔壳的外径小于外笔壳的通孔的内径;在外笔壳下端的内侧壁上有环形凸起,位于内笔壳的外侧壁下端部分从上到底其壁厚逐步增大,增大部分的内笔壳的外侧壁最大外径大于所述外笔壳的环形凸起的内径,内笔壳的增大部分为至少二个分叉,其中分叉是指在内笔壳下端沿竖直方向设置几条贯通壁厚的长槽,使得内笔壳端部分为几个片状结构,具有弹性;内笔壳中下部套设有外弹簧,外弹簧的下端抵住外笔壳的环形凸起,外弹簧的上端固定在内笔壳的中间部位,在外弹簧上方的内笔壳外壁上设有止位凸点,在外笔壳顶端的内侧壁上有限位凸起,限位凸起位于止位凸点上方,且限位凸起的内径小于止位凸点的外径,内笔壳由弹性材料构成;在内笔壳内部顶端设有内弹簧,画圆笔装入后,该内弹簧被压缩。该内弹簧始终给画圆笔(粉笔)压力,让粉笔具有向外伸出的力,内笔壳的上端在外力作用下压它,使内笔壳与外笔壳发生相对运动,内笔壳向板体运动,同时外弹簧受力,内笔壳的下端与外笔壳的下端的环形凸起发生位移,内笔壳内的粉笔受到的夹持力消失,在内弹簧作用下,粉笔进一步露出来,直到碰到板体为止,然后松开手,在外弹簧的作用下,使内笔壳复位。外笔壳的内侧壁也可以有环形凸起,防止内笔夹脱出。上述的设计均解决了粉笔安装麻烦,且随着使用后粉笔长度变短,无法调节粉笔长度的问题,本设计只要按压内笔壳端部就可把粉笔长度进行调节,伸长到适合作图的长度。
根据以上所述的磁吸式画圆精度仪,它还包括粉笔,且粉笔为二支。一支固定于笔夹,用于画圆心;另一支安装在内笔壳内部,用于画圆,即画圆笔。
为了防止半径量尺在移动时脱落,在另一端固定有防脱机构,可以是其它上固定一个螺母就可以了,或者固定一个块状体也行。
上述磁吸式画圆精度仪,把圆心定位器下的粉笔和自动笔换成白板用书写水性笔,可实现在白板上使用,解决现在很多学校从健康无尘考虑,把黑板改为白板,在白板上精确画圆困难的问题。
为了使用和制作方便,所述的角刻度片为圆环体为佳,在圆环体的正面刻有角度,均匀分布在其上面,并以相应数字标示,便于读取角度所述的角刻度片与半径量尺上下位置没有关系的,只要保证作图和读数不受影响就行了,最好位于上面的一个由透明材料构成,否则可能会挡住下面元件的刻度的读取。
本实用新型所得到的一种磁吸式画圆精度仪,在使用时装上粉笔,然后利用磁性将它吸附在黑板上,并标示圆心位置,通过半径量尺上的刻度可实现画出任意精确半径长度的圆,半径量尺结合角刻度可测量和截取任意角度的圆弧,半径量尺末端设计有通过按压可自动弹出粉笔,其长度可调,操作方便,能快速画出精确、清晰的圆,把自动笔换成白板用书写笔可以实现在白板上使用;上述画圆仪极大地方便了画图工作,提高了使用者的画图效率。把圆心定位器下的粉笔和自动笔换成白板用书写水性笔,可实现在白板上使用,解决现在很多学校从健康无尘考虑,把黑板改为白板,在白板上精确画圆困难的问题。总之具有如下优点:
1、利用磁性吸附在黑板上,可以牢固的固定在黑板上,有效避免画圆时圆心发生移位,可单手操作,操作简单,画圆速度快,且圆迹清晰。
2、采用标示有长度刻度的半径量尺,可精确调节所画圆的半径长度,实现精确画出任意半径的圆。
3、角度片上有角度刻度,可以显示半径量尺转动的角度,实现标记、截取任意角度的圆弧,也可以实现测量、分割角度。
4、设置笔的单元可由下部直接装入整根粉笔,安装方便、耐用,按压笔尾部自动弹出粉笔,可自由调节粉笔尖长度,使用方便。
5、中心有圆心定位机构,画圆后可以标记圆心位置,有效避免了传统圆规不能在圆心处留下清晰的痕迹,容易造成圆心位置不清现象。
6、实现一种可轻松在白板上精确画圆的操作。
附图说明
图1为本实用新型的正面示意图;
图2为本实用新型的侧面示意图;
图3为a-a′截面示意图;
图4为连接单元的未按压时的切面示意图;
图5为连接单元按压是的切面示意图;
图6为本实用新型的中心体的示意图;
图7为三等分圆的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。
实施例1:
如图1-图7所示,本实施例描述的一种磁吸式画圆精度仪,它包括中心体1、半径量尺2;其中所述的中心体1具有一个能与板体相接触的平面,在中心体1上具有设置磁性体10的腔体3,使与板体相接触的平面在使用时能通过磁力吸附在板体上;所述的中心体1的中心位置设置有圆心定位机构4,圆心定位机构4用于设置画圆心的笔,并使笔的中心线和中心体1的中心线重合;所述的中心体1固定有360度角度的刻度片5,刻度片5具有平面,在刻度片5平面上标示有相应的角度,刻度片5的平面与中心体1的中心线垂直且具有角刻度的中心点位于中心体1的中心线上;所述的半径量尺2与中心体1可调节连接并且该半径量尺2的长度方向上的中心线与中心体1的中心线垂直相交,半径量尺2绕中心体1的中心线自由旋转,半径量尺2的一端具有设置画圆弧线的画圆笔的连接单元8,使用时使画圆笔朝向板体,该笔长度方向的中心线与半径量尺2的长度方向中心线垂直相交;所述半径量尺2标示有以半径量尺2的中心线与画圆笔的中心线相交处为0起点的长度刻度。
中心体1与板体接触的平面是中心体1的底座28,底座28与中心体1拧合固定,底座28上方是腔体3,腔体3内设置有磁性体10,为了使中心体1更牢固的吸附在黑板上,磁性体10设置在紧贴底座28位置,并且磁性体10固定在呈均匀分布的固定位29。磁性体可以是一整块环形,也可以是多块分散固定在底座28上。
中心体1上设置有可相对于中心体1的中心线旋转的旋转体11,旋转体11与中心体1之间转动连接,且旋转体11的中心线与中心体1的中心线重合。
半径量尺2与旋转体11之间设置有连接结构,该连接结构是在旋转体11的中心两侧对称设置两个供半径量尺2穿过的量尺孔,半径量尺2穿过旋转体11上的两个量尺孔,并在两个量尺孔上分别设置有调节螺栓9,调节螺栓9端部设置有压簧18,压簧18的下端设置有压板27,所述压板27压在半径量尺2上,转动调节螺栓9可以调节作用在半径量尺2上的压力,调节到适当位置可以产生一个适度的固定压力,一方面可以防止画圆操作时半径量尺2在量尺孔中移动导致半径长度变化,另一方面又可以在需要调整半径长度时,稍用力就可以抽动半径量尺2改变半径长度。
在半径量尺2沿其长度方向中心线上设有一条长孔6,通过该长孔6所指示的中心体1刻度片5的角度,可观察半径量尺2带动旋转体11一起转动的角度,实现测量或分割圆弧的功能。
所述圆心定位机构4包括手柄13、笔夹12;所述的手柄13与笔夹12固定成一体,手柄13与中心体1之间滑动连接,在手柄13上施加朝向板体的外力作用下,笔夹12向板体运动;笔夹12上能够固定粉笔,粉笔在板体上定位圆心;粉笔位于中心体1的中心线上。圆心定位机构4还包括复位机构,复位机构的结构包括压簧15,压簧15设置在一个连接件14的腔体内,手柄13贯穿该连接件14的腔体,连接件14远离笔夹12的一端与所述的中心体1固定成一体,且在腔体内的手柄13上有一压片16,压簧15两端作用在靠近笔夹12一端的连接件14与压片16之间。
连接单元8包括外笔壳19、内笔壳20、内弹簧24、外弹簧21;外笔壳19和内笔壳20呈圆筒状,外笔壳19套设在内笔壳20外面,两者的中心线重合,内笔壳20两端均长出外笔壳19,内笔壳20的外径小于外笔壳19的通孔的内径;在外笔壳19下端的内侧壁上有环形凸起22,位于内笔壳20的外侧壁下端部分从上到底其壁厚逐步增大,增大部分23的内笔壳20的外侧壁最大外径大于所述外笔壳19的环形凸起22的内径,内笔壳20的增大部分23为至少二个分叉;内笔壳20中下部套设有外弹簧21,外弹簧21的下端抵住外笔壳19的环形凸起22,外弹簧21的上端固定在内笔壳20的中间部位,在外弹簧21上方的内笔壳20外壁上设有止位凸点25,在外笔壳19顶端的内侧壁上有限位凸起26,限位凸起26位于止位凸点25上方,且限位凸起26的内径小于止位凸点25的外径,内笔壳20由弹性材料构成;在内笔壳20内部顶端设有内弹簧24,画圆笔装入后,该内弹簧24被压缩。
刻度片5为圆环体,在圆环体的正面刻有角度,均匀分布在其上面,并以相应数字标示。
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