技术领域
[0001] 本发明涉及一种教学仪器,更确切的说是数学教学仪器。
相关背景技术
[0002] 在数学几何教学中，教师往往需要在黑板上手工绘制几何图形，方便教师对几何结构进行直观的理解，由于大多数几何图形没有响应的板书模板，教师手工绘制往往不够规范，造成手工绘制的几何图形与预想的尺寸形状有差别，影响教师的理解。并且手工在黑板上绘制的几何图形位置角度相对固定，需要不同角度的相同图形时需要擦掉原有的重新绘制，十分麻烦。
具体实施方式
[0013] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014] 实施例 一种数学教学仪器本实施例如图1-图6所示，包括课桌本体3，课桌本体3的上部安装教学台板1和两个固定架2，固定架2呈L形，教学台板1与固定架2配合，课桌本体3的侧部安装笔筒升降装置，教学台板1上安装稳定旋转叠加数学几何演示装置，所述稳定旋转叠加数学几何演示装置包括光屏50、几何叠加装置水平微调装置和强光灯56，几何叠加装置水平微调装置位于光屏
50和强光灯56之间，光屏50和强光灯56的下部均与教学台板1连接，几何叠加装置水平微调装置包括步进电机57和导杆62，步进电机57的固定端与教学台板1连接，步进电机57的输出轴端部连接螺杆60，螺杆60上螺纹连接调节螺母58，导杆62的两端均与教学台板1连接，导杆62上套有滑动管63，滑动管63能在导杆62上水平滑动，调节螺母58的下侧与导杆62连接，调节螺母58的上部安装稳定旋转几何叠加装置，所述稳定旋转几何叠加装置包括固定架
51，固定架51的下部与调节螺母58连接，固定架51的上部连接两个或两个上大型轴承52，两个或两个上大型轴承52的中心轴共线，大型轴承52的外圈与固定架51连接，大型轴承52的内圈连接弹簧夹53，弹簧夹53上设置透光板54，透光板54上连接不透光几何图形杆64，光屏
50为透明板状结构，光屏50上设置辅助不透光直线杆65，辅助不透光直线杆65上设置不干胶，辅助不透光直线杆65与光屏50通过不干胶粘结，强光灯56发出的光能够依次穿过透光板54和光屏50。
[0015] 本实施例将带有不透光几何图形杆64的透光板54与强光灯56相结合，不透光几何图形杆64能够遮挡来自强光灯56穿过透光板54的光线，从而投射到黑板上，形成与不透光几何图形杆64对应的几何图形，从而无需教师手工黑板绘制，就能够在黑板上形成标准的几何图形，方便学生加深理解，同时避免了手工绘制造成的几何图形误差。当需要不同角度的几何图形时，可以旋转大型轴承52从而对透光板54上的不透光几何图形杆64沿大型轴承52的中心轴稳定旋转，从而无需重新绘制就能够得到不同角度同时与原来相同形制大小的几何图形。本实施例具有两个或两个上大型轴承52，同时大型轴承52的内圈均为可以透过光线的透光板54，从而在不同的透光板54上安装不同的不透光几何图形杆64时，就能够实现在黑板上形成不同几何图形的影像叠加，从而利用不同几何图形的相互组合，更加加深教师对几何图形的理解。同时叠加后的几何图形能够利用大型轴承52各自独立旋转角度，从而形成不同角度组合的几何图形。本实施例的大型轴承52的内圈外侧设置环形刻度，透光板54上设置指针标记，在透光板54旋转角度时指针标记能与环形刻度结合标示出透光板
54旋转的精确角度。本实施例的几何叠加装置水平微调装置能够利用步进电机57带动螺杆
60旋转，从而带动调节螺母58实现水平移动，从而带动稳定旋转几何叠加装置调节与强光灯56的距离，从而调节光影在黑板上投射的比例。本实施例的导杆62与滑动管63配合，既能够使固定架51稳定的水平滑动，同时能够避免调节螺母58跟随螺杆60的旋转而旋转。本实施例的辅助不透光直线杆65通过不干胶与光屏50粘结，可以方便自由调节辅助不透光直线杆65的角度和位置，从而与几何图形相结合，在黑板上形成与几何图形结合不同位置和角度的直线光影。
[0016] 本实施例通过固定架2将教学台板1固定在课桌本体3上，当不需要做投影操作时只需将教学台板1撤下就可以方便教师写字和学习，同时更换不同类型的教学台板1可以方便教师做不同的实验。本实施例的笔筒升降装置可以在教师做实验时将笔筒收起，防止笔筒被碰落，当教师需要用笔时，笔筒升降装置可以将笔筒升起，方便教师使用。本实施例的螺栓29能够与与教学台板1配合夹住教学台板1，使教学台板1与课桌本体3紧密配合，避免教学台板1轻易滑脱。
[0017] 所述笔筒升降装置包括导轨4、笔筒5、固定管6、第二滑轮35和固定夹7，导轨4和第二滑轮35均安装在课桌本体3的一侧，第二滑轮35能在课桌本体3上自由转动，导轨4为杆状结构，导轨4处于竖直状态，导轨4的两端与课桌本体3连接，固定管6套在导轨4上，固定管6能在导轨4上自由滑动，固定管6的一侧连接笔筒5，笔筒5的底部连接拉绳8，拉绳8的中部与第二滑轮35配合，拉绳8的一端连接固定环10，课桌本体3的侧部安装数个定位块9，数个定位块9呈竖直排列，固定环10能套在定位块9上。
[0018] 本实施例的笔筒升降装置可以在教师做实验时将笔筒5收起，防止笔筒5被碰落，当教师需要用笔时，笔筒升降装置可以将笔筒5升起，方便教师使用。本实施例的固定环10能套与不同的定位块9配合，拉绳8与第二滑轮35构成定滑轮结构，拉绳8中部与第二滑轮35的上部配合，当固定环10下拉与位于下部的定位块9配合时，笔筒5升起，方便教师使用。当固定环10向上移动与位于上部的定位块9配合时笔筒5收起，防止笔筒5被碰落。
[0019] 所述笔筒5的侧部安装固定夹7。
[0020] 本实施例的固定夹7可以方便夹住本子，方便教师对实验进行记录。
[0021] 所述拉绳8由高强度玻璃纤维构成，高强度玻璃纤维的组分使用了下表中的几种级别配方：本实施例在传统的玻璃纤维组分构成的基础上增加了独特的SrF2成分，我们经过反复试验，在SrF2成分过多和过少时均无法明显的提高玻璃纤维本身的抗拉伸强度，在玻璃纤维组分SiO2、Al2O3、MgO、CaO相同的情况下，我们将SrF2成分由较低的1％开始逐步递增至
2.8％之前，玻璃纤维的抗拉伸强度波动在正常范围之内，并无明显提高，而当SrF2成分增至2.8％时，玻璃纤维的抗拉伸强度出现了明显的跃升，我们将掺SrF2成分的纤维与未掺SrF2成分的纤维截面进行了显微放大发现，如图3和图4所示添加了SrF2成分的玻璃纤维且SrF2的含量为2.8～3.0wt％时相较于未添加SrF2成分的玻璃纤维以及SrF2含量不同的玻璃纤维，结构更加紧密，出现的缝隙明显减少，普通未添加SrF2成分的玻璃纤维的抗拉伸强度一般在37～43KMpa之间，我们采用的组分，强度在43KMpa附近拨动，而添加SrF2成分的玻璃纤维且SrF2的含量为2.8～3.0wt％时，玻璃纤维的抗拉伸强度出现了跃升，达到了53～
58.3KMpa，当SrF2的含量为2.9wt％时达到峰值为58.3KMpa。使用本实施例玻璃纤维组分制成的玻璃纤维，强度提高30%以上，在分子学实验过程中，明显降低了玻璃纤维折断的几率，提高了实验成功率，降低了实验成本，减少了实验周期。
[0022] 所述玻璃纤维其以构成成分中还含有0.2～0.3wt％的TiF4。
[0023] 我们经过进一步实验发现，在加入0.2～0.3wt％的TiF4后，加入添加了SrF2成分的玻璃纤维且SrF2的含量为2.8～3.0wt％时，使玻璃纤维的抗拉伸强度更容易达到高数值，更容易进入56.8～58.3KMpa范围内。进一步深层分析，一方面Ti成分对玻璃纤维的强度有所改善，另一方面TiF4的加入增加了玻璃纤维中F元素的含量，从而能够补充玻璃纤维原料熔融时蒸发损耗的F元素。使玻璃纤维更容易达到高强度。
[0024] 所述玻璃纤维其以构成成分中还含有0.1～0.15wt％的ZnMoO4。
[0025] 我们经过进一步发现，在加入添加了SrF2成分的玻璃纤维且SrF2的含量为2.8～3.0wt％时，同时增加0.1～0.2wt％的ZnMoO4制成的玻璃纤维成品相较于普通的玻璃纤维在700～800℃时，抗拉伸性能得到了一定的提高，相较于普通玻璃纤维，700～800℃时抗拉伸强度提高了1.1～1.7%左右，使玻璃纤维具有较好的耐高温性能。
[0026] 玻璃纤维其以构成成分中还含有0.01～0.5wt％的Na2S2。
[0027] 我们经过进一步研究发现，在加入添加了SrF2成分的玻璃纤维且SrF2的含量为2.8～3.0wt％时，同时增加0.01～0.5wt％的Na2S2制成的玻璃成品相较于未添加SeS2玻璃成品峰值提高到58.93KMpa，Na2S2与SrF2结合后使制成玻璃纤维强度峰值得到提高，这一点对于玻璃纤维强度进一步改进的研究非常重要，目前尚无Na2S2对于纤维强度改善的现有文献记录。
[0028] 将玻璃纤维原料装在铂金化料坩埚内，在1400～1500℃下，边搅拌边熔融，熔制8小时，把熔制好的玻璃放入拉丝炉内，在1430～1450℃下再熔融，熔融玻璃通过铂金漏板的漏嘴拉制成直径为5～13μm连续纤维，从漏嘴输出的玻璃纤维直接浸入0℃的冰水混合物中，获得成品。
[0029] 如表1所示，我们提供了部分随着氟化锶含量的提高掺杂氟化锶（SrF2）玻璃纤维抗拉伸强度（KMPa)的取值，当SrF2含量在0～2.8%过程中纤维抗拉伸强度在43KMpa附近拨动，而当SrF2含量增加至2.8以上时纤维抗拉伸强度突然跃升，在2.8～3%之间达到了峰值58.3，进一步增加则回至43KMpa附近拨动。
[0030] 表1随着氟化锶含量的提高掺杂氟化锶（SrF2）玻璃纤维抗拉伸强度（KMPa)表固定架2均为合金耐磨钢材制成的，本实施例中合金耐磨钢材每百重量份中的组分含量采用了下表中的配方:本实施例在合金耐磨钢材中增加了碳化钇和碳化镱；碳化钇和碳化镱在钢材组分中使用并无先例，我们发现碳化钇和碳化镱在同时加入到合金耐磨钢材中时，能够大幅度增加合金耐磨钢材成品的强度和耐磨性。我们经过大量实验发现，由表1可知，在碳：0～0.05%；
氮：0～0.05%；锰：7.2～8%；硅：0～1%；铬：20～21%;镍：4～5%；钒：6.2～8.5%含量相同的情况下，单独加入碳化钇时，钢材的强度提升幅度仅在2～2.2%附近波动，即不能够使钢材的强度有太明显提升；由表2可知，在碳：0～0.05%；氮：0～0.05%；锰：7.2～8%；硅：0～1%；铬：
20～21%;镍：4～5%；钒：6.2%～8.5%含量相同的情况下，单独加入碳化镱时钢材的强度提升幅度仅在1.3～1.5%附近波动，即同样不能够使钢材的强度有太明显提升。由表3可知，在碳：0～0.05%；氮：0～0.05%；锰：7.2～8%；硅：0～1%；铬：20～21%;镍：4～5%；钒：6.2%～8.5%含量相同的情况下，而当同时加入碳化钇和碳化镱，且碳化钇：2.3～3.5%；碳化镱：1.2～
2.4%；时所制成的合金耐磨钢材的强度提高15～19.8%，强度提升幅度明显，可以有效提高固定架2的综合强度。所述合金耐磨钢材的各组分经过高温1750℃熔融后，恒温15小时；然后浇筑到模具中成型，然后将固定架2在恒温炉中以每小时下降5℃降温至室温制成成品。
[0031] 在碳：0～0.05%；氮：0～0.05%；锰：7.2～8%；硅：0～1%；铬：20～21%;镍：4～5%；钒：6.2～8.5%含量相同的情况下，只加入碳化钇对合金耐磨钢材强度影响百分数表2：
在碳：0～0.05%；氮：0～0.05%；锰：7.2～8%；硅：0～1%；铬：20～21%;镍：4～5%；钒：6.2～8.5%；含量相同的情况下，只加入碳化镱对合金耐磨钢材强度影响百分数见表3：
在碳：0～0.05%；氮：0～0.05%；锰：7.2～8%；硅：0～1%；铬：20%～21%;镍：4～5%；钒：6.2～8.5%；含量相同的情况下，同时加入碳化钇和碳化镱，且碳化钇：2.3～3.5%；碳化镱：1.2～2.4%对合金耐磨钢材强度影响百分数，见表4:
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
