汪陸軍　孫江　徐從軍　曹傳寶　張建梅

【摘 要】一種能夠提高使用者工作效率的多功能尺規(guī)，它是將教桿、圓規(guī)、直尺、三角板、量角器的功能集于一身，減少使用者在工作時(shí)對(duì)于各種尺規(guī)的替換，通過功能轉(zhuǎn)換提高使用者的工作效率。

【關(guān)鍵詞】尺子；圓規(guī)；多功能

1 多功能尺規(guī)研制背景及意義

在我們的課堂學(xué)習(xí)中，有時(shí)老師需要帶著圓規(guī)、多個(gè)三角板等去上課，使用和存放十分不方便；圓規(guī)的定心針暴露在外，危險(xiǎn)系數(shù)比較高；很多的時(shí)候老師基本不帶教桿，會(huì)用很大的三角板或圓規(guī)來充當(dāng)教桿，不僅長(zhǎng)度不夠，而且使用不方便；老師的一堆教課工具，對(duì)學(xué)生不具有吸引性，很難提高他們的學(xué)習(xí)興趣。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作、體積小巧、使用攜帶方便、安全系數(shù)高的多功能尺規(guī)。

2 多功能尺規(guī)整體的結(jié)構(gòu)和功能

2.1 多功能尺規(guī)的直尺和教桿功能

如圖1所示，多功能尺規(guī)包括相互鉸接連接的第一尺板1和第二尺板2，以及用于連接第一尺板1和第二尺板2的斜尺板3。在第一尺板1和第二尺板2的外邊緣均設(shè)置有刻度，在斜尺板3上設(shè)置有角度刻度。第一尺板1和第二尺板2可以在鉸接部位對(duì)齊，使第一尺板1和第二尺板2變成一根長(zhǎng)的直尺或者教桿。為了在第一尺板和第二尺板2對(duì)接后能夠固定，在第一尺板1的前端設(shè)置有連接插銷13以及放置插銷13的插銷孔，插銷可在插銷孔內(nèi)滑動(dòng)，在第二尺板2的前端設(shè)置有與所述連接插銷13對(duì)應(yīng)的插銷孔21。當(dāng)?shù)谝怀甙?和第二尺板2對(duì)接后插銷13的前端插入插銷孔21后將第一尺板1和第二尺板2固定連接。如果多功能尺規(guī)的第一尺板1和第二尺板2均設(shè)置為50cm，在測(cè)量50cm長(zhǎng)度內(nèi)的物體，可以直接測(cè)量，當(dāng)物體大于50cm時(shí)，可以將第一尺板1和第二尺板2打開成一條直線，然后推動(dòng)旁邊的連接插銷，就可以固定出一個(gè)長(zhǎng)為100cm的長(zhǎng)尺。作短教桿時(shí)，第一尺板1和第二尺板2疊在一起可直接使用，當(dāng)需要指遠(yuǎn)處的物體時(shí)，可以用打開長(zhǎng)尺相同的方式，把作品變成長(zhǎng)教桿。

2.2 多功能尺規(guī)的三角板功能

為了能使斜尺板3能夠滑動(dòng)，在第一尺板1上設(shè)置有滑道11，在滑道11內(nèi)設(shè)置有滑動(dòng)塊12。斜尺板3的一端鉸接連接在所述滑動(dòng)塊12上。在斜尺板3的另一端設(shè)置有凸鈕，在第二尺板2的中部設(shè)置有與凸鈕對(duì)應(yīng)的定位孔。在不使用斜尺板3組成三角板時(shí)，斜尺板3位于滑道11內(nèi)，當(dāng)需要組成三角板時(shí)，將斜尺板3的凸鈕按入第二尺板2的中部設(shè)置有與凸鈕對(duì)應(yīng)的定位孔即可。凸鈕和定位孔采用衣服上使用的字母按壓扣結(jié)構(gòu)。把多功能尺規(guī)的斜尺板推到不同的位置固定起來，不僅可以形成30°、45°、60°、90°的傳統(tǒng)三角板，還可以形成部分整10°的角的三角板。在斜尺板上我們每10°做了一個(gè)標(biāo)志，也就是說可以形成30°到90°不同大小的三角板。然后就可以做出想要的圖形。

2.3 多功能尺規(guī)的圓規(guī)功能和隱藏式定心針的設(shè)計(jì)。

在第一尺板1的末端設(shè)置有定心裝置4（圖2）。定心裝置4包括板體41、位于板體41側(cè)面的方形凸鈕42和位于板體41底部的定心針43。如圖所示，在第一尺板1的底部為兩個(gè)平行板，板體41位于兩個(gè)平行板中間。在至少一個(gè)平行板上設(shè)置有條形通孔14，且在條形通孔14上設(shè)置有圓形通孔15，方形凸鈕42穿過條形通孔14。當(dāng)方形凸鈕42位于圓形通孔15內(nèi)時(shí)，板體41可以以方形凸鈕為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。平時(shí)定心裝置的定心針43藏于第一尺板1內(nèi)，當(dāng)需要時(shí)，后拉板體41，當(dāng)方形凸鈕42位于圓形通孔15內(nèi)后轉(zhuǎn)動(dòng)板體180°，使定心針43轉(zhuǎn)向外側(cè)，然后將方形凸鈕42推向條形通孔14即可，其使用狀態(tài)如圖3所示。

在第二尺板2的末端設(shè)置有粉筆夾持裝置（圖3）。粉筆夾持裝置包括兩個(gè)半圓弧型彈性片51，且兩個(gè)半圓弧型彈性片51組成一個(gè)前端張口大后端小的喇叭形，且在一個(gè)半圓弧型彈性片51的上方設(shè)置有一個(gè)頂緊螺栓52，在第二尺板2上設(shè)置有滑道22，頂緊螺栓52可以沿著滑道22滑動(dòng)，頂緊螺栓52向前推，則頂緊螺栓的底部下壓半圓弧型彈性片51，使其夾緊粉筆6。還可以在畫圓時(shí)借助斜尺板的固定，防止畫圓過程中圓規(guī)的兩臂距離改變?cè)斐傻陌霃阶兓?/p>

2.4 多功能尺規(guī)的量角器功能

若把多功能尺規(guī)的第一尺板1和第二尺板2用斜尺板3垂直固定，就可以成為一個(gè)量角器，斜尺板上的角度刻度是在斜尺板相對(duì)于第一尺板和第二尺板鉸接處為圓心每1°畫一個(gè)點(diǎn)；每5°畫一個(gè)中長(zhǎng)線；每10°畫一個(gè)長(zhǎng)線；每20°標(biāo)一個(gè)數(shù)字。這樣小于90°的角可以一次性畫出、讀出。也可用測(cè)量余角的方法來測(cè)量鈍角的角。

3 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的多功能尺規(guī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作，功能齊全集圓規(guī)、量角器、直尺、教桿多功能于一身，定心針回轉(zhuǎn)到內(nèi)部安全系數(shù)高、長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)外形美觀，更有利于在全國(guó)各類院校的授課學(xué)習(xí)使用，既方便老師攜帶、使用、高效快速的教學(xué)，使課堂更加具有吸引力；又能提高同學(xué)們對(duì)科技的認(rèn)識(shí)，以及他們對(duì)機(jī)械的向往，提高學(xué)習(xí)積極性。容易受到社會(huì)和學(xué)校的認(rèn)可和重視，具有很好的市場(chǎng)推廣價(jià)值。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]