專(zhuān)利名稱(chēng)：圓弧半徑測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量圓或圓弧半徑的量具，可在各種工程測(cè)量中廣泛應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在實(shí)際工作中，圓或圓弧半徑的測(cè)量很不方便，我們通常的做法是在圓弧上找兩 點(diǎn)，測(cè)量弦長(zhǎng)和弦高，然后計(jì)算出半徑值。由于弦高位置不好定，這種方法得出的結(jié)果往往 不準(zhǔn)確，而且有時(shí)候弦高根本沒(méi)辦法測(cè)量，只能估計(jì)個(gè)大致的數(shù)值，給測(cè)量工作帶來(lái)很大的 不便。

發(fā)明內(nèi)容
為了方便地測(cè)量出圓或圓弧的半徑，本發(fā)明提供一種圓弧半徑測(cè)量?jī)x，無(wú)需通過(guò) 計(jì)算直接量出圓或圓弧的半徑。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是探求弦長(zhǎng)和弦高之間的幾何關(guān)系 式，運(yùn)用AutoCAD軟件將幾何關(guān)系式曲線化，再由曲線反映出具體的尺寸并制作出標(biāo)尺，然 后設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，具體方法分述如下
—、半徑R和弦高X的關(guān)系 如圖1所示，畫(huà)一段任意半徑圓弧，定兩個(gè)點(diǎn)B和C，設(shè)定BC長(zhǎng)度為2個(gè)單位，由勾 股定理知，R與X有如下關(guān)系
R2 = (R-X)2+l
展開(kāi)化簡(jiǎn)得 2R = X+1/X( I X I《1， I 2R I > 2) (1) 負(fù)值表示外圓弧。這就是說(shuō)，在BC長(zhǎng)度一定的情況下，只要測(cè)出弦高X，就可得出 半徑R，由幾何學(xué)可知，式(1)可用函數(shù)圖像來(lái)表示，它是由一正比例函數(shù)和一反比例函數(shù) 疊加而成的復(fù)合函數(shù)。 二、畫(huà)出函數(shù)圖像(以X > 0為例) 在電腦上打開(kāi)AutoCAD軟件，畫(huà)一條長(zhǎng)度等于1. 1的水平直線0X和長(zhǎng)度等于41 的豎直線0R構(gòu)成一個(gè)直角坐標(biāo)系，將水平直線每隔0. 05等分(或更小，距離越小越精確)， 通過(guò)式(1)找出對(duì)應(yīng)的2R值并做標(biāo)記點(diǎn)，再在0X上找一點(diǎn)0.025，通過(guò)式(1)找出對(duì)應(yīng)的 2R值也做個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，將這些標(biāo)記點(diǎn)用平滑曲線連起來(lái)就是式(1)的函數(shù)圖像如圖2，注意的 是，首尾兩點(diǎn)不要連接，它們是作為定向用的。這樣隨著X的變化，我們就可以找到2R的值 了。三、制作標(biāo)尺(以BC長(zhǎng)度200mm為例) 設(shè)一個(gè)單位=100mm，即BC = 200mm，刪除標(biāo)記點(diǎn)，將圖像放大100倍。在豎直軸 上找一點(diǎn)(圓弧直徑比如300)，通過(guò)這點(diǎn)作水平線與曲線交與G點(diǎn)，由G點(diǎn)作豎直線與水 平軸交與G1點(diǎn)，如圖3所示，將G1點(diǎn)標(biāo)記為150(圓弧半徑)，如此這般作出一系列的點(diǎn)就 制作好了 X > 0的標(biāo)尺，如圖4所示在0X軸上，將此標(biāo)尺以豎直軸為軸鏡像得到X《0的標(biāo)尺，最后將o點(diǎn)標(biāo)記為無(wú)窮大，標(biāo)尺制作完畢如圖5。用一臺(tái)高分辨率打印機(jī)按i : i打 印，即可將標(biāo)尺打印出來(lái)。 四、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖6所示 兩固定爪⑧端部間距200mm，滑桿⑨在正中心位置，滑桿頂部有指針⑩，標(biāo)尺下部 設(shè)有導(dǎo)槽，滑桿在導(dǎo)槽內(nèi)滑動(dòng)。 本發(fā)明的有益效果是在測(cè)量圓或圓弧半徑時(shí)可以直接讀數(shù)，無(wú)需計(jì)算，在測(cè)量弦 高有困難的場(chǎng)合尤為適用；通過(guò)幾何關(guān)系及曲線的轉(zhuǎn)化，將其體積縮小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成 本低。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是半徑R和弦高X的關(guān)系圖； 圖2是2R = X+l/X ( I X I《1， I 2R I > 2)的函數(shù)曲線圖； 圖3是標(biāo)尺制作方法圖，通過(guò)此圖將半徑反應(yīng)到標(biāo)尺上，減小儀器的設(shè)計(jì)尺寸； 圖4是XX)的標(biāo)尺圖； 圖5是標(biāo)尺圖； 圖6是圓弧測(cè)量?jī)x的機(jī)構(gòu)圖。圖6中，①和②鎖緊螺母，③調(diào)節(jié)絲桿，④調(diào)節(jié)螺母， ⑤鎖緊螺母，⑥調(diào)節(jié)桿，⑦執(zhí)手，⑧固定爪，⑨滑桿，⑩指針。
具體實(shí)施例方式
使用前，通過(guò)滑桿將指針調(diào)在無(wú)窮大處(即指針的最中間位置)，旋緊鎖緊螺母 ①，通過(guò)調(diào)節(jié)螺母④微調(diào)滑桿使指針與無(wú)窮大處標(biāo)記完全重合(可制作一根用于調(diào)零的平 直鋼板，長(zhǎng)度比兩固定爪間距稍長(zhǎng))，旋緊鎖緊螺母②使滑桿固定，移動(dòng)調(diào)節(jié)桿⑥使其端部 與兩固定爪⑧端部位于同一直線上，旋緊鎖緊螺母⑤，調(diào)零操作完成。現(xiàn)在就可測(cè)量圓弧半 徑了 ，松開(kāi)鎖緊螺母①和②，將兩固定爪⑧和調(diào)節(jié)桿⑥全都接觸到圓或圓弧的表面，指針⑩ 指向的數(shù)字就是所測(cè)量的半徑數(shù)值。
權(quán)利要求
圓弧半徑測(cè)量?jī)x，通過(guò)三點(diǎn)測(cè)量圓或圓弧半徑，其特征是利用弦長(zhǎng)和弦高的關(guān)系通過(guò)幾何曲線制作出標(biāo)尺，測(cè)量半徑時(shí)，中間滑桿的移動(dòng)帶動(dòng)指針移動(dòng)讀出數(shù)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量?jī)x，其特征是調(diào)零時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)螺母④微調(diào)滑 桿使指針與無(wú)窮大處標(biāo)記完全重合并固定滑桿，再移動(dòng)調(diào)節(jié)桿⑥使其端部與兩固定爪⑧端 部位于同一直線上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量?jī)x，其特征是制作儀器時(shí)兩固定爪⑧端部間 距可以改變長(zhǎng)短，以適應(yīng)不同級(jí)別半徑的測(cè)量。
全文摘要
一種用于快速測(cè)量出圓或圓弧的半徑的儀器，利用圓或圓弧的弦高和弦長(zhǎng)的關(guān)系通過(guò)幾何曲線的轉(zhuǎn)化制作出一種特殊的標(biāo)尺，測(cè)量時(shí)滑桿的移到帶動(dòng)指針指向標(biāo)尺數(shù)字，從而可以直接讀出所測(cè)圓或圓弧的半徑，避免工程上半徑測(cè)量不準(zhǔn)、不方便甚至不能測(cè)量的缺陷。
文檔編號(hào)G01B5/08GK101738153SQ200810236310
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者劉龍兵 申請(qǐng)人:劉龍兵