我的发明历程

刘爱宁是河北省石家庄市第一中学的学生，他曾有多项发明获市、省、甚至国家级奖章。被老师和同学誉为“小发明家”。以下是他对自己发明历程的介绍。

去年秋季的一天，当绘制一幅小图需画椭圆图形时，我发现多用透明模板上固有的几个椭圆形都不适用，但又无它法，只好画了个横长竖短的“十” 字，然后慢慢描绘出一个不尽人意的椭圆。从那时起，我便萌发了一个愿望

——若能制造一个可画任意椭圆的圆规，岂不是解决了画椭圆不便的难题吗？

我带着这个问题苦苦思考着，经过一段的构思，脑子里有了一个雏形。我拿出两根铁丝做成像圆规的两条腿，把一条腿（Ａ）弯成曲轴状，在曲轴上套上第三根铁丝（或叫它连杆），连杆另一端联接另一条腿（Ｂ）。在操作过程中我发现Ａ和Ｂ的自转速度必须是 2：1 才能画出椭圆，这正好用上了我所学到的齿轮传动原理。我用毛笔做腿，用塑料板做齿轮。做成后试画， 问题出现了，连杆和Ｂ腿另在一起，根本不能转动，经过几天冥思苦想，突然发现我家工艺笔架上的圆珠笔架的联接形式很适合用在我的绘图仪上，正好解决别腿的问题，但怎么也做不成。后来在爸爸的帮助下，解决了这个问题。进行试画，还是不行，虽然能转动了，但Ｂ腿像脱了环的关节四处晃荡， 根本画不出图来。我做了一个固定盒，把两条腿固定在一个平面上，再试画， 图形终于画出来了，但很古怪，椭圆的中间出现两个对称的凹陷。我很丧气， 发明失败了。恰巧这时我得知椭圆规已有人发明出来了。

在走投无路的情况下，我很不甘心，决心在此基础上重新构思。首先用3:1 的齿轮比例在纸上试推，结果推出了一个成 120°角的三叶形图。有人说它很象“三叶玫瑰线”，后来又推画出了四叶形图、五叶形图，于是我感到柳暗花明。我做出了 3：1 的齿轮，替下了 2：1 的齿轮，这样具有变量结构的绘图仪就制成了。

经鉴定，用我发明的绘图仪绘出的图形确为数学中的“三叶玫瑰线”。我高兴极了。按此原理，四叶玫瑰线、五叶玫瑰线等图形只需要更换齿轮便都能画出来，这样就制成了“玫瑰线绘图仪”。

我发明绘图仪，不仅用于数学玫瑰线的绘制，还可广泛用于工艺美术和单独纹样、二方连续、四方连续图案；可用于高标、印染等工业制图中；也可用于室内外装修以及公园、草坪的图案设计中；还可用于飞机、轮船、汽车、螺旋浆、排气扇、电扇叶片等的绘制中。它克服了画此类图形首先分割图的繁琐过程，可以直接绘出任意大小、任意宽窄、任意比例的多叶玫瑰线图形，而且图形准确。给数学工作者和专业绘图人员提供了极大的方便和工作效率。