一種數學教學用演示器的製作方法

2023-10-27 09:52:30 2

本發明涉及數學領域，具體涉及一種數學教學用設備。

背景技術：

數學曲線是微分幾何學研究的主要對象之一。直觀上，數學曲線可看成空間質點運動的軌跡。數學曲線包括三角函數曲線、指數曲線、圓、橢圓、雙曲線、拋物線、正弦、餘弦曲線、蔓葉線，心臟線、擺線(外擺線、內擺線)、懸鏈線、圓的漸開線等。一般，繪製數學曲線採用描點法，或用曲線板繪製，圖形曲線不圓滑，曲線不準確，操作繁瑣，浪費時間。

技術實現要素：

本發明提供一種數學教學用演示器，本發明解決了現有的數學曲線繪製方法一般採用描點法，或用曲線板繪製，操作繁瑣，浪費時間的問題。

為解決上述問題，本發明採用如下技術方案：一種數學教學用演示器，包括底座框架，底座框架上邊框與頂梁、左側梁和右側梁相互固定連接圍成矩形框結構；矩形框結構內有一條曲線鋼條，左側梁內側面有內側槽，內側槽內設置有一個輥輪，曲線鋼條左端套在輥輪上；右側梁上有左右貫通的豎向通槽，豎向通槽內設置有一個鋼條導向框，曲線鋼條右部穿過通槽和鋼條導向框伸至矩形框結構外面；左側梁內側有豎向設置的內側槽，內側槽內有輥輪，曲線鋼條左端成捲筒形並套裝於輥輪上；輥輪側端連接曲線拉推桿；右側梁上有自底端到上部的左右貫通的通槽，在通槽內設置有一個鋼條導向框，曲線鋼條自鋼條導向框內穿過，鋼條導向框下端連接一個曲線拉推桿；在底座框架上邊框有上下貫通的滑槽，在滑槽內有若干個豎向設置的曲線拉推桿，曲線拉推桿上端後側通過軸鉸接有一個曲線壓託輥，曲線壓託輥託在曲線鋼條下面或壓在曲線鋼條上面將曲線鋼條彎曲形成曲線結構；底座框架上邊框上的滑槽截面是凸字形，底座框架下邊框內側有凹道，底座框架內豎向設置有若干個氣缸，氣缸活塞杆上端連接曲線拉推桿；氣缸上下端與凸字形的滑槽下部及凹道形成滑動配合；在凹道和凸字形的氣缸下部內表面設置有橡膠墊。

底座框架外側固定有氣泵，控制器和計時器；氣泵出氣孔通過管路連接氣缸進氣孔，在氣缸上端進氣孔位置安裝有控制閥，氣泵出氣孔安裝有壓力傳感器；計時器和壓力傳感器連接控制器輸入端，控制器輸出端連接氣泵和控制閥。

本發明的優點：可以繪製曲線圖形，操作方便簡單，節省時間。通過控制器設定需要繪製的曲線圖形，通過氣缸和曲線拉推桿將曲線鋼條推拉到一定高度並形成曲線形狀。學生在學習時，根據繪製的圖形曲線進行設置。學生現場操作，節省時間，提高學習效果。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是圖1中底座框架的俯視圖；

圖3是圖1的c-c剖視圖；

圖4是圖1的a-a剖視放大圖；

圖5是圖1的b-b剖視放大圖；

圖6是圖1的k向視圖；

圖7是本發明線路圖。

圖中符號說明：頂梁1，底座框架2，左側梁3，右側梁4，曲線拉推桿5，內側槽6，通槽7，曲線壓託輥8，曲線鋼條9，滑槽10，氣缸11，下滑道12，橡膠墊13，輥輪14，鋼條導向框15，控制閥16，壓力傳感器17，氣泵18，控制器19，計時器20。

具體實施方式

下面用最佳的實施例對本發明做詳細的說明。

如圖1所示，一種數學教學用演示器，包括底座框架2，底座框架2上邊框與頂梁1、左側梁3和右側梁4相互固定連接圍成矩形框結構；左側梁3、右側梁4和底座框架2的上邊框側有尺寸刻度線，尺寸刻度線與平面坐標的橫軸和縱軸刻度線一樣。

矩形框結構內有一條曲線鋼條9，曲線鋼條9是片形結構，曲線鋼條9與鋼捲尺材質一樣，即可以彎曲，又有彈性；左側梁3內側面有內側槽6，內側槽6內設置有一個輥輪14，曲線鋼條9左端套在輥輪14上；右側梁4上有左右貫通的豎向通槽7，豎向通槽7內設置有一個鋼條導向框15，曲線鋼條9右部穿過通槽7和鋼條導向框15伸至矩形框結構外面；在使用時，曲線鋼條9彎曲形成曲線需要不同長度，多餘的長度可以通過通槽7伸到矩形框外面。

如圖4所示，左側梁3內側有豎向設置的內側槽6，內側槽6內有輥輪14，曲線鋼條9左端成捲筒形並套裝於輥輪14上；輥輪14側端連接曲線拉推桿5；

如圖5所示，右側梁4上有自底端到上部的左右貫通的通槽7，在通槽7內設置有一個鋼條導向框15，曲線鋼條9自鋼條導向框15內穿過，鋼條導向框15下端連接一個曲線拉推桿5；

如圖2、3、6所示，在底座框架2上邊框有上下貫通的滑槽10，在滑槽10內有若干個豎向設置的曲線拉推桿5，曲線拉推桿5上端後側通過軸鉸接有一個曲線壓託輥8，曲線壓託輥8託在曲線鋼條9下面或壓在曲線鋼條9上面將曲線鋼條9彎曲形成曲線結構；通過曲線壓託輥8可以將曲線鋼條9彎曲形成正弦曲線、拋物線等等，方便繪製圖形。所述曲線壓託輥8厚度為曲線鋼條9寬度的一半，曲線壓託輥8位於曲線鋼條9的前側，這樣，曲線壓託輥8將曲線鋼條9壓制或頂起形成曲線後，可以將曲線鋼條9扣在紙上或繪圖板上面，用筆沿著曲線鋼條9後側繪製曲線圖形。

底座框架2上邊框上的滑槽10截面是凸字形，底座框架2下邊框內側有凹道，底座框架2內豎向設置有若干個氣缸11，氣缸11活塞杆上端連接曲線拉推桿5；氣缸11上下端與凸字形的滑槽10下部及凹道形成滑動配合；在凹道和凸字形的氣缸11下部內表面設置有橡膠墊13；橡膠墊13起到阻尼作用，在氣缸11滑動到需要位置時，橡膠墊13起到將氣缸11固定的作用。

底座框架2外側固定有氣泵18，控制器19和計時器20；氣泵18出氣孔通過管路連接氣缸11進氣孔，在氣缸11上端進氣孔位置安裝有控制閥16，氣泵18出氣孔安裝有壓力傳感器17；計時器20和壓力傳感器17連接控制器19輸入端，控制器19輸出端連接氣泵18和控制閥16。

工作時，手動推氣缸11，使其設置到需要的位置。根據設定的曲線形狀設置曲線拉推桿5應當推舉的高度，曲線拉推桿5高度通過氣缸11內充氣量實現的。根據壓力傳感器17測量的壓力計算某一個氣缸11需要充氣量，根據充氣量確定充氣時間，在充氣量是通過控制器19控制控制閥16開啟或關閉實現。

最後應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。