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    一種新型的任意等分角裝置的設計

    成都石室中學 徐果 2023/7/4 19:04:20

       摘要:本文介紹一種新型的任意等分角的裝置的設計。
       關鍵詞:設計;發(fā)明;任意等分角
      
       一、背景技術
       用尺、規(guī)二等分一個角是非常簡單的幾何問題,但要任意等分角,首先遇到的是三等分角的問題。公元前5世紀,古希臘的巧辯學派提出了用尺、規(guī)三等分角的命題,從此,許多偉大的數(shù)學家如阿基米德、笛卡爾、牛頓等紛紛拿起尺、規(guī)挑戰(zhàn)自己的智力,但都以失敗告終。于是,三等分角成了古希臘幾何尺、規(guī)作圖三大難題之一。至公元1837年,法國數(shù)學家聞脫茲爾證明:用尺、規(guī)三等分任意角不可能!當然,如不限定尺、規(guī)為工具,采用一些超越曲線如割圓曲線、阿基米德螺線,借助它們能任意等分角。此外發(fā)明家們也發(fā)明了一些機械裝置、聯(lián)動機械和復合圓規(guī),用以解決任意等分角的問題。但是,上述方法和裝置或者操作繁雜,或者結構復雜,有些方法或裝置需要進行一系列的計算,或做若干輔助圖、線,有些方法和裝置還只能是一種近似,在等分角時產(chǎn)生不可避免的誤差。雖然近來也有發(fā)明(如“一種任意等分角的裝置” 201620157126.4)解決了以上問題,但也出現(xiàn)了一些新的弊端,主要表現(xiàn)在:一是軟尺的束縛問題,隨意性比較大,引起操作上的一些不方便因素的產(chǎn)生;二是摩擦問題沒有很好解決,既沒有最大限度的減小摩擦,也由于上述表現(xiàn)一的存在,導致軟尺和材料工作面可能產(chǎn)生接觸,從而不易滿足處處摩擦相同的條件,三是由于只有頂點定位針將裝置和材料工作面間進行定位固定,在拉動軟尺尋找各等分點時,容易出現(xiàn)材料工作面和裝置間的相對轉動,導致等分不準。
       二、發(fā)明內(nèi)容
       為了克服上述所存在的技術缺陷,本實用新型的目的是提供一種結構簡單,不需要進行計算和做任何輔助圖線,操作方便、快捷、準確,關鍵是解決了軟尺的束縛問題和裝置與材料工作面間的定位固定問題,并能最大限度的減小摩擦和滿足摩擦處處相同的條件的一種新型的任意等分角的裝置。
       本實用新型的目的通過下述技術方案來實現(xiàn):
       本技術方案為一種新型的任意等分角的裝置,包括環(huán)形圓筒、軟尺、頂點定位針、等分針、中心圓盤、固定針和固定桿,所述環(huán)形圓筒由兩半圓環(huán)對接用連接套粘固而成,將其內(nèi)壁打磨光滑并涂抹潤滑劑,環(huán)形圓筒下部開有一環(huán)形縫,四根固定桿對稱分布,各固定桿沿環(huán)形圓筒徑向一端粘固在環(huán)形圓筒內(nèi)環(huán)面上,另一端粘固在中心圓盤上,使環(huán)形圓筒的環(huán)心線、各固定桿的上表面和中心圓盤的下表面共面,中心圓盤的圓心處有一垂直穿過并固定在盤面的頂點定位針,各固定桿上靠近環(huán)形圓筒一側有一垂直穿過并固定在桿面的固定針,軟尺上沿軸線等間距安裝設置等分針,各等分針相互平行并與軟尺軸線垂直,各等分針的高度略小于頂點定位針和固定針的高度,軟尺在環(huán)形圓筒對接前放入一半圓環(huán)內(nèi),將一端固定,并使各等分針能透過環(huán)形縫且能沿環(huán)形縫自由移動。
       作為優(yōu)選,所述軟尺的材質為鋼質細彈簧,彈簧圈的直徑略小于環(huán)形圓筒內(nèi)徑,軟尺為勁度系數(shù)沿彈簧中軸線均勻分布的鋼質細彈簧,由于這一分布特征,當對彈性軟尺沿徑向施加一對等大反向的拉力作用,而軟尺和接觸面的摩擦不計或各處摩擦相等,則彈性軟尺上各處的形變長度相等,從而保證了該裝置在原理上的科學性。
       作為優(yōu)選,所述頂點定位針和固定針具有磁性,該裝置適用于對鐵質材料進行等分。
       與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果在于:關鍵是帶縫的環(huán)形圓筒既解決了對軟尺的束縛問題,并由于可在環(huán)形圓筒內(nèi)壁涂抹潤滑劑,能最大限度的減小摩擦和盡量滿足摩擦處處相同條件,而固定針加強了本實用新型和材料工作面的固定作用,因此,本實用新型具有實用性好,結構簡單,操作方便、快捷、準確的特點。
       具體設計圖如下:
      


       圖1結構示意圖
      

       圖2 仰視圖
      

       圖3 A-A部位放大剖視圖。
       圖中標記:環(huán)形圓筒1、連接套1-1、環(huán)形縫1-2、軟尺2、軟尺固定端2-1、軟尺自由端2-2、頂點定位針3、等分針4、要等分的角5、中心圓盤6、固定針7、固定桿8。
       三、具體實施方式
       為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,下面結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細的說明。
       如圖1-圖3所示,本實用新型為一種新型的任意等分角的裝置,包括環(huán)形圓筒1、軟尺2、頂點定位針3、等(未完,下一頁

      

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