一种使用方便的数学画图装置

本发明涉及教学用具，具体是指一种使用方便的数学画图装置。

背景技术：

1、数学，是研究现实世界空间形式与数量关系的学科,从某种角度看属于形式科学的一种，分为高等数学和初等数学,也有把高中复杂的集合、函数、代数、几何称为中等数学，它在人类历史发展和社会生活中发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。数学课上，数学老师经常需要画圆来辅助教学，现有的教学过程中多采用两脚式圆规来画圆。

2、例如：专利文件cn107584935b公开一种设有方便测量的教学圆规，包括有教学圆规本体，其特征在于：在教学圆规本体上设有直径控制器和粉笔高度控制装置，本发明设有于直径控制器后，教师能快速的将指定直径的圆画出来，节省了画图时间，增加了教学质量，且结构简单，使用方便；

3、cn220243162u公开了一种用于数学与应用教学的画圆辅助装置，包括立杆，所述立杆的内腔活动套设有调节杆，所述立杆左侧的顶部安装有阻尼活动座，所述阻尼活动座的内腔活动安装有活动杆，所述活动杆的内腔活动套设有延伸杆，所述延伸杆的表面安装有调节框，所述调节框的内腔通过轴承活动连接有转动杆。本实用新型通过立杆、阻尼活动座、活动杆、放置套、调节框、延伸杆、调节杆、螺块、驱动盘、螺杆、移动板、活动弧板、定位弧板、固定环和安装块，可使装置达到便于调节使用的功能，解决了现有市场上的画圆辅助装置不具备便于调节使用的功能，在画圆过程中，无法灵活使用各种直径长度的笔进行画圆作业，不利于使用者操作使用的问题。

4、上述的两脚式教学圆规在实际使用中，都会面临一些问题：

5、1、两脚式教学圆规绘图时，通常将其立在黑板表面进行操作，绘图人员需要离黑板一段距离，特别是当拿体积较大的两脚式教学圆规画圆时，易挤占绘图者的操作空间，当绘图者身高较矮，又需要将圆画在黑板的高处时，此时圆规的操作更加困难，使用起来非常不方便；

6、2、所画圆的直径调节范围较小，当需要画直径较大的圆时，需要使用较大体积的圆规，当画直径较小的圆时，需要使用较小体积的圆规，所以绘图者需要带多个不同大小的圆规进行教学，比较麻烦；

7、3、两脚式教学圆规对粉笔的固定，不便于对粉笔自适应夹持的同时保证粉笔头凸出，影响圆的绘制。

8、为此，我们提出了一种使用方便的数学画图装置。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术中两脚式教学圆规绘图使用不够方便的缺陷，本发明提供一种使用方便的数学画图装置。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、本发明一种使用方便的数学画图装置，包括底座、调节组件和旋转绘图组件，所述调节组件转动设于底座顶部，所述旋转绘图组件转动设于调节组件执行端，还包括导向组件，所述导向组件固定设于底座后端，且与旋转绘图组件滑动接触。

4、进一步地，所述调节组件包括旋转板一、固定板、螺丝杆和滑动块，所述旋转板一底部前侧固定设有连接柱一，所述连接柱一底端通过轴承与底座顶部前侧转动连接，所述固定板一体成型于旋转板一顶部，所述固定板顶部开设有滑动槽，所述滑动块与滑动槽滑动配合，所述螺丝杆两端分别通过轴承转动设于滑动槽的前后两端，所述滑动块螺纹连接于螺丝杆上，所述调节组件还包括指针，所述指针固定设于滑动块左右两侧侧壁上，所述旋转板一顶部设有刻度线，所述指针指向刻度线，所述旋转绘图组件转动设于滑动块顶部。

5、进一步地，所述旋转绘图组件包括旋转板二、长杆、套杆和粉笔夹持单元，所述旋转板二底部前侧固定设有连接柱二，所述连接柱二底端通过轴承与滑动块顶部前侧转动连接，所述长杆一端固定设于旋转板二的后端，所述套杆通过其一端套接于长杆上，所述粉笔夹持单元固定设于套杆远离旋转板二的一端，所述长杆上也设有刻度线。

6、进一步地，所述粉笔夹持单元包括安装板和滑动杆，所述安装板固定设于套杆远离旋转板二的一端，所述滑动杆对称滑动贯穿于安装板上，所述滑动杆顶端固定设有顶板，所述滑动杆底端固定设有升降板，所述升降板上滑动贯穿有挤压杆，两组所述挤压杆相对的一端上固定设有夹持套，所述夹持套呈半圆柱形，两组所述夹持套相对的侧壁上均开设有夹槽，所述夹槽呈半倒锥形，所述粉笔夹持单元还包括弹簧一，所述弹簧一滑动套接于挤压杆上，且其两端分别与夹持套、升降板相互挤压，所述粉笔夹持单元还包括弹簧二，所述弹簧二滑动套接于滑动杆上，且其两端分别与升降板、安装板相互挤压。

7、进一步地，所述粉笔夹持单元还包括升降丝杆，所述升降丝杆螺纹连接于顶板上，所述安装板上开设有供升降丝杆穿过的避让口，所述升降丝杆底端通过轴承转动连接有固定头，所述固定头位于夹持套上方，所述固定头的底部开设有限位槽，所述限位槽呈锥形。

8、进一步地，所述旋转绘图组件还包括锁定单元，所述锁定单元设于旋转板二顶部后侧，且与滑动块连接，所述锁定单元包括锁紧螺杆，所述锁紧螺杆螺纹贯穿于旋转板二顶部后侧，所述滑动块上开设有与锁紧螺杆底端螺纹配合的螺纹孔，所述锁定单元还包括限位盘和旋转套筒，所述限位盘对称固定设于锁紧螺杆上，所述旋转套筒转动套接于锁紧螺杆上，且转动卡合于两组限位盘之间。

9、进一步地，所述导向组件包括u型座、导向杆和限位单元，所述u型座固定设于底座后端，所述导向杆前后对称固定设于u型座内，所述限位单元滑动设于导向杆上，所述限位单元与长杆连接，所述底座底部和u型座底部固定设有吸盘。

10、进一步地，所述限位单元包括移动板、限位杆、l型板和弹簧三，所述移动板滑动套接于两组导向杆上，所述限位杆滑动贯穿于移动板，且左右对称，所述限位杆底端固定设有限位块，所述l型板的水平段固定套接于两组限位杆，且位于移动板的上方，所述l型板的竖直段位于移动板的后方，所述弹簧三滑动套接于限位杆上，且位于l型板的水平段与移动板之间，所述长杆滑动穿过两组限位杆之间，且与两组限位杆滑动接触。

11、进一步地，所述限位单元还包括固定机构，所述固定机构设于l型板的竖直段上，所述固定机构包括支撑板、插销和弹簧四，所述支撑板呈u型，所述支撑板固定设于l型板的竖直段侧壁上，所述插销滑动贯穿于支撑板，所述插销朝向移动板的一端滑动贯穿l型板的竖直段，所述插销朝向移动板的一端设置为倾斜面，所述移动板后端开设有与插销卡合的卡合口，所述插销上固定设有挡块，所述挡块与l型板的竖直段后端接触，所述弹簧四滑动套接于插销上，且位于挡块与支撑板之间。

12、进一步地，所述移动板后端底部固定设有定位板，所述l型板的竖直段下移时与定位板接触。

13、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

14、1、本发明通过设置的调节组件、旋转绘图组件和导向组件的配合，能够将粉笔夹持单元上的粉笔伸到黑板的高处，而调节单元以及旋转套筒位于黑板的低处，这样方便身高较矮的绘图者在黑板的高处进行画圆，并且通过吸盘将装置吸附在黑板上，更加方便绘图者的操作，解决了“两脚式教学圆规绘图时，通常将其立在黑板表面进行操作，易挤占绘图者的操作空间，当绘图者身高较矮，又需要将圆画在黑板的高处时，此时圆规的操作更加困难，使用起来非常不方便”的问题。

15、2、本发明通过设置的旋转绘图组件与调节组件的配合，以及锁定单元与滑动块的配合，限位单元与移动板的配合，使本画图装置有两种绘图方式：一种是画直径不是很大的圆，使用时，连接柱一与连接柱二都会发生转动，从而旋转板二相对滑动块转动，此方式下的导向组件对旋转绘图组件上的长杆进行限位；另一种是画直径较大的圆，使用时，连接柱一转动，而旋转板二与滑动块固定一起，不会发生转动，此方式下的导向组件不再对旋转绘图组件上的长杆进行限位，此方式下，粉笔夹持单元围绕连接柱一转动，可以画直径较大的圆，解决了“两脚式教学圆规绘图时，所画圆的直径范围较小，当需要画直径较大的圆时，需要使用较大体积的圆规，当画直径较小的圆时，需要使用较小体积的圆规，所以绘图者需要带多个不同大小的圆规进行教学，比较麻烦”的问题。

16、3、本发明通过设置的粉笔夹持单元，利用弹簧一的弹性力，带动两组夹持套对粉笔进行夹紧，当粉笔在固定头的推动下往下移动时，由于粉笔上粗下细的形状，在粉笔下降时，会挤压夹持套向两侧移动，带动弹簧一被压缩，使粉笔被夹持的更稳定，不会在粉笔上下移动时候发生脱落；同时利用弹簧一的弹性力，能够将粉笔压紧在黑板表面；通过转动升降丝杆，带动固定头下降，进而带动粉笔下降，从而可以调节粉笔底端突出夹持套的长度，解决了“两脚式教学圆规对粉笔的固定，不便于对粉笔自适应夹持的同时保证粉笔头凸出，影响圆的绘制”的问题。

17、4、本发明通过设置的调节组件，调节旋转绘图组件所画圆的直径大小，通过转动螺丝杆，带动滑块在滑动槽内滑动，可以调节连接柱一与连接柱二之间的距离，进而调节所画圆的直径，通过读取指针指向的刻度，可以读出连接柱一与连接柱二之间的距离；当画大圆时，所画圆的直径为连接柱一与连接柱二之间的距离加上粉笔到连接柱二之间的距离，粉笔到连接柱二之间的距离通过长杆上的刻度可读出。