The invention discloses an orthogonal combination printing device based on determinant and remainder expansion process, and solves technical problems: in view of the existing technology or device mentioned in background technology, determinant can not be quickly and automatically constructed, determinant can not be directly represented by the specific process of nature calculation, and can not be reconstructed with shared elements. The technical problems such as the continuous expansion operation of the remainder, the result of each step can not be printed out immediately, etc. The technical scheme adopted is: an orthogonal combination printing device based on determinant and remainder expansion process, including bracket, pulley platform, element converter, symbol concealer, taper head pusher-puller, row locator, ink scraper, paper feeder and column locator. The device can construct determinant of four-bit integer elements, expand determinant and its remainder by automatic change of elements, track and print information, and perform array combination drills of multi-state matrices, rows, columns and even single elements.
【技术实现步骤摘要】
基于行列式及余子式展开过程的正交组合编印装置
本专利技术涉及是一种通过电控带传、字符自动选择、行列正交滑动变换等方法演示行列式及其余子式展开的全过程，能连续构造手写形的行列式方阵并将所有过程即时打印的装置，能有效处理四位数字(含三位正负数、分数及小数)表示的元素发生的系列数据变化。适用于教师教学、学生学习、资料印刷、平面场地布局模拟等的一种基于行列式及余子式展开过程的正交组合编印装置的装置。
技术介绍
大学线性代数中行列式展开计算、方阵余子式的共享重建等方法，是学生掌握线性运算方法构建向量空间的基础，是快速处理大数据和实际应用的技术手段，通用的做法是在黑板上用粉笔手写讲述，或用多媒体课件解释，主要过程和解释性信息分散，学生学习或训练时难于形成一个完整清晰的系统化算法，课堂效率不高共享性差且不能把实况随时打印出来。在体育、竞技、建筑、军事等领域需要现场多点设计或状态调整，都是把静态的点位口头描述或用简单的物品替代解释，不能在具体位置上给出数据的变化和要达到的目的。长时期以来没有发现这方面的综合应用模型或装置，只是出现了一些局部功能的装置，如，专利申请号为201310...
【技术保护点】
1.一种基于行列式及余子式展开过程的正交组合编印装置，其特征在于，该装置，包括支架(1)、滑车平台(2)、元素转换器(3)、符号显隐器(4)、锥头推拉器(5)、行定位器(6)、刮墨器(7)、进纸器(8)和列定位器(9)，支架(1)包括第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)、第四立柱(14)、上顶板(15)和下底板(16)，上顶板(15)与下底板(16)是外形相同的矩形硬板，上顶板(15)和下底板(16)平行设置且两者之间设置间距，第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)和第四立柱(14)分别垂直固定在上顶板(15)和下底板(16)的四个角上，在第一...
【技术特征摘要】
1.一种基于行列式及余子式展开过程的正交组合编印装置，其特征在于，该装置，包括支架(1)、滑车平台(2)、元素转换器(3)、符号显隐器(4)、锥头推拉器(5)、行定位器(6)、刮墨器(7)、进纸器(8)和列定位器(9)，支架(1)包括第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)、第四立柱(14)、上顶板(15)和下底板(16)，上顶板(15)与下底板(16)是外形相同的矩形硬板，上顶板(15)和下底板(16)平行设置且两者之间设置间距，第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)和第四立柱(14)分别垂直固定在上顶板(15)和下底板(16)的四个角上，在第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)和第四立柱(14)的下端都设有调位螺母(17)，在每个调位螺母(17)内都设有螺纹杆(18)，在每根螺纹杆(18)的下端都设有棱台底座(19)；在第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)和第四立柱(14)上从上到下顺序都设有第一销钉孔(119)、第二销钉孔(120)、第三销钉孔(121)、第四销钉孔(122)和第五销钉孔(123)，在第一立柱(11)和第四立柱(14)之间连接第一立板(110)，在第三立柱(13)和第四立柱(14)之间连接第二立板(111)，第一立柱(11)和第二立柱(12)上之间在位于第三销钉孔(121)处设置直角挡板(112)，在直角挡板(112)的板面上设有间隔设置两个矩形插销孔(114)；上顶板(15)是居于第一立柱(11)、第二立柱(12)、第三立柱(13)和第四立柱(14)顶端的透明板，在上顶板(15)的上表面上设有提示板(116)和主视窗口(117)，在上顶板(15)的下表面上设有列滞留区(118)、行滞留区(128)和行列交换区(129)的矩形区域；第一立板(110)的内侧面在位于第五销钉孔(123)处水平设置直角托板(115)，第一立板(110)内侧面上在位于第一销钉孔(119)处水平设置一排撑杆套管(113)，第二立板(111)内侧面上在第二销钉孔(120)处水平设置一排撑杆套管(113)；撑杆套管(113)包括圆管撑杆(124)、圆环盘(125)和圆管套头(127)，圆管撑杆(124)的一端设置在圆环盘(125)的内圆中设有，在圆环盘(125)的外圆设有圆管套头(127)，在圆管套头(127)内圆环盘(125)上设有碰压开关(126)，碰压开关(126)有导线从圆管撑杆(124)内输出，碰压开关(126)受压会接通电源否则会断开电源；撑杆套管(113)是通过圆管撑杆(124)的另一端固定在支架(1)内的立板上；滑车平台(2)置于支架(1)中的两个第三销钉孔(121)处，元素转换器(3)和符号显隐器(4)设在滑车平台(2)上；锥头推拉器(5)有多个分别置于元素转换器(3)和符号显隐器(4)上，行定位器(6)置于支架(1)中第一立柱(11)和第二立柱(12)上的第一销钉孔(119)处，列定位器(9)置于支架(1)中第二立柱(12)和第三立柱(13)上的第二销钉孔(120)处，刮墨器(7)置于支架(1)中第一立柱(11)和第二立柱(12)上的第四销钉孔(122)处，进纸器(8)置于支架(1)中第二立柱(12)和第三立柱(13)上的第五销钉孔(123)处。2.如权利要求1所述的基于行列式及余子式展开过程的正交组合编印装置，其特征在于，滑车平台(2)包括方管框架(21)、滑车台板(22)、至少一个圆柱面架台(23)、至少一个伸缩接口(24)、滚珠滑车(25)、转停机构(26)和圆管轴杆(27)，方管框架(21)是由第一方管(211)、第二方管(212)和第三方管(213)构成的门形管架，在第二方管(212)两端分别垂直设有第一方管(211)和第三方管(213)，在第二方管(212)左端向外设有圆盘齿轮(214)，在第一方管(211)的前端设有双压开关(215)，双压开关(215)在上或下方受压时都会断开电源；滑车台板(22)设置在方管框架(21)内，在滑车台板(22)的板面上设有多个方形孔(223)，多个方形孔(223)排成2m行2m列，m为大于等于1的正整数，行距和列距都是相等；每一列方形孔(223)两端的延长线上都设有螺栓圆孔(224)，在滑车台板(22)的前边棱上设有圆管铰链(221)，圆管铰链(221)与转动挡板(222)相连；所有的圆柱面架台(23)均设置在滑车台板(22)上，所有的圆柱面架台(23)分别位于方形孔(223)的正上方，伸缩接口(24)分别设置在方形孔(223)中，滚珠滑车(25)设在圆柱面架台(23)上方，圆管轴杆(27)固定在第二方管(212)和圆盘齿轮(214)的中心孔中，转停机构(26)设置在圆管轴杆(27)的左端，圆柱面架台(23)包括架台底座(231)、方管铁芯(232)和硬铁板(234)，架台底座(231)是由四块圆弧板围成的上下均开口的凹面台架，架台底座(231)的上开口是边长为b的正方形，架台底座(231)的下开口是边长为a的正方形，b和a均为大于等于1的正整数，a>b；方管铁芯(232)部分插入架台底座(231)的上开口内，在暴露于架台底座(231)外部的方管铁芯(232)上缠绕线圈(233)，硬铁板(234)设置在方管铁芯(232)顶端，在硬铁板(234)的板面上设有铁板方口(235)，铁板方口(235)与方管铁芯(232)的内孔相同；圆柱面架台(23)通过架台底座(231)的下开口固定在滑车台板(22)的方形孔(223)内；伸缩接口(24)包括接口底板(241)、接口托板(242)、矩形方管(244)和自动伸缩弹簧器(247)，接口底板(241)和接口托板(242)是外形相同的矩形硬板条，在接口底板(241)的板面上设有与滑车台板(22)上每列的方形孔(223)数量相等的矩形槽口(243)，矩形槽口(243)与滑车台板(22)上每列的方形孔(223)相同；接口底板(241)和接口托板(242)平行设置，接口托板(242)位于接口底板(241)的下方，在接口底板(241)和接口托板(242)的两端分别插入圆柱螺杆(246)，在两个圆柱螺杆(246)上都设有弹簧(2411)，弹簧(2411)位于接口底板(241)和接口托板(242)之间，在两个圆柱螺杆(246)下端都设有调距螺母(2410)，调距螺母(2410)位于接口托板(242)的下方，在两个圆柱螺杆(246)上端都设有六角螺母(249)，圆柱螺杆(246)位于接口底板(241)的上方，在接口底板(241)和接口托板(242)之间设有两个自动伸缩弹簧器(247)，自动伸缩弹簧器(247)的两端分别固定在接口底板(241)和接口托板(242)的内侧面上，自动伸缩弹簧器(247)有两个且间隔设置，自动伸缩弹簧器(247)通电后自动伸缩弹簧器(247)内的电磁铁作用能缩短接口底板(241)和接口托板(242)之间的距离，自动伸缩弹簧器(247)停电接口底板(241)和接口托板(242)恢复到原来的距离；在接口托板(242)的内侧板面上分别对应矩形槽口(243)设置矩形方管(244)，每个矩形方管(244)的上端分别穿过接口底板(241)上的矩形槽口(243)，在每个矩形方管(244)的上端设有带托接口(245)，在接口托板(242)的一边棱处设有电源接口(248)，电源接口(248)电连接带托接口(245)、线圈(233)和自动伸缩弹簧器(247)，带托接口(245)的导线与支架(1)上的碰压开关(130)相连；自动伸缩弹簧器(247)包括圆环底盘(2471)、圆柱铁芯(2473)、圆盘衔铁(2476)和衔铁底盘(2477)，圆柱铁芯(2473)竖直设置在圆环底盘(2471)上，在圆柱铁芯(2473)上套设透明管套(2472)，在圆柱铁芯(2473)上设有导电线圈(2474)，圆盘衔铁(2476)设置在透明管套(2472)的上部且位于透明管套(2472)内部，在圆盘衔铁(2476)上下两端分别设有衔铁底盘(2477)和定向轴杆(2475)，定向轴杆(2475)插入圆柱铁芯(2473)的中心孔内，在定向轴杆(2475)上套有复位弹簧(2478)，复位弹簧(2478)的两端分别连接在圆柱铁芯(2473)和圆盘衔铁(2476)上，衔铁底盘(2477)位于透明管套(2472)的外部；自动伸缩弹簧器(247)的圆环底盘(2471)和衔铁底盘(2477)分别固定在伸缩接口(24)的接口底板(241)和接口托板(242)的内侧面上，自动伸缩弹簧器(247)通电时接口底板(241)与接口托板(242)间的距离缩短；伸缩接口(24)的圆柱螺杆(246)上端穿过滑车台板(22)上的螺栓圆孔(224)用六角螺母(249)固定，带托接口(245)依次穿过滑车台板(22)上的方形孔(223)、圆柱面架台(23)上的方管铁芯(232)和铁板方口(235)，自动伸缩弹簧器(247)通电时带托接口(245)伸出铁板方口(235)，停电时带托接口(245)缩进铁板方口(235)内；滚珠滑车(25)包括正方形底板(251)、滚珠托架(253)、球形滚珠(254)和框架挡板(256)，正方形底板(251)是正方形硬板，在正方形底板(251)的下板面上外凸设有四根圆撑杆(252)，四根圆撑杆(252)分别位于正方形底板(251)的四个角处；在每根圆撑杆(252)的上均设有双叶圆盘(255)、缓冲弹簧(259)和滚珠托架(253)，双叶圆盘(255)位于缓冲弹簧(259)上方，滚珠托架(253)位于缓冲弹簧(259)下方，双叶圆盘(255)是在一段小圆柱的两端分别固定一个大圆片，在每只滚珠托架(253)内均设有球形滚珠(254)；在正方形底板(251)的板面中心位置处设有中心方孔(257)，在中心方孔(257)一边沿处设有内侧接口(2510)，内侧接口(2510)与带托接口(245)连接；在正方形底板(251)的四个边棱上设有框架挡板(256)，在框架挡板(256)的内侧面上设有矩形电源接口(258)，矩形电源接口(258)与内侧接口(2510)连接；滚珠滑车(25)置于滑车台板(22)上面，球形滚珠(254)位于圆柱面架台(23)间的两条直道上，圆柱面架台(23)上的硬铁板(234)夹在双叶圆盘(255)的双圆片间，在线圈(233)通电时产生的磁力能通过硬铁板(234)吸引住双叶圆盘(255)并固定住滚珠滑车(25)不动；转停机构(26)包括矩形板架(261)、电机(262)、驱动齿轮(263)和两个弹簧插销(265)，在矩形板架(261)的板面上间隔设置两个第七销钉孔(264)，矩形板架(261)用销钉通过一个第七销钉孔(264)固定在圆管轴杆(27)上；矩形板架(261)的第二个第七销钉孔(264)利用销钉固定在支架(1)第四立柱(14)上的第二销钉孔(120)处；电机(262)固定在矩形板架(261)的上，驱动齿轮(263)设置在电机(262)的电机轴上，驱动齿轮(263)与方管框架(21)上的圆盘齿轮(214)啮合，两个弹簧插销(265)分别设在方管框架(21)内的第一方管(211)和第三方管(213)的前端，弹簧插销(265)伸出可以插入支架(1)中直角挡板(112)的矩形插销孔(114)内，缩进则完全进入第一方管(211)和第三方管(213)内；滑车平台(2)通过圆管轴杆(27)的两端置于支架(1)中第三立柱(13)和第四立柱(14)上的第三销钉孔(121)内，圆管轴杆(27)在第三销钉孔(121)内自由转动，电机(262)转动时滑车平台(2)以圆管轴杆(27)为轴转动；正常情况下滑车平台(2)处于水平状态，两个弹簧插销(265)插入支架(1)中直角挡板(112)的矩形插销孔(114)内，双压开关(215)受直角挡板(112)的横板压迫断开电源，当弹簧插销(265)缩进时接通电机(262)电源并正转，在滑车平台(2)转至垂直状态时，双压开关(215)碰到支架(1)的第二立板(111)断开，电机(262)停止转动，再次启动电机(262)会反向转动，将滑车平台(2)恢复到正常情况。3.如权利要求2所述的基于行列式及余子式展开过程的正交组合编印装置，其特征在于，元素转换器(3)包括转换器筒架(31)、转动顶板(32)、转动底板(33)、四元组合器(34)、四元制版器(35)和四位驱离器(36)，转换器筒架(31)由左立板(311)、前立板(312)、右立板(313)和后立板(314)围成的正四棱柱面筒，前立板(312)是透明材料板，在左立板(311)的板面上设置预留矩形孔(39)，在左立板(311)的内侧面上设置控制线接口(37)；在后立板(314)的板面上设有预留圆孔(38)，在后立板(314)的内侧面上设置控制线接口(37)；在前立板(312)的板面上设置预留圆孔(38)，在右立板(313)的板面上设有预留矩形孔(39)；在右立板(313)的上边棱上设有第一合页(321)，第一合页(321)连接在转动顶板(32)的边棱上，在转动顶板(32)的板面上设有第一矩形窗口(322)，在转动顶板(32)的一边棱上设置用于将转动顶板(32)固定在左立板(311)上的第一弹簧锁(324)；在右立板(313)的下边棱上设有第一合页(331)，第一合页(331)连接在转动底板(33)的边棱上，在转动底板(33)的板面上设有第一矩形窗口(332)，在转动底板(33)的一边棱上设置用于将转动底板(33)固定在左立板(311)上的第二弹簧锁(333)；四元组合器(34)、四位驱离器(36)和四元制版器(35)都设置在转换器筒架(31)内，四元组合器(34)位于四位驱离器(36)的上方，四元制版器(35)位于四位驱离器(36)的下方；四元组合器(34)包括双轴轮组(3420)、四条同步齿带(3417)和四条第一平面字符(3418)，双轴轮组(3420)包括第一椭圆板架(341)、第二椭圆板架(342)、第一圆轴杆(343)和第二圆轴杆(344)，第一椭圆板架(341)和第二椭圆板架(342)是相同的硬椭圆形平板，第一圆轴杆(343)和第二圆轴杆(344)分别连接在第一椭圆板架(341)和第二椭圆板架(342)的上下两端之间，在第一圆轴杆(343)上从左至右设有第一转轮(345)、第二转轮(346)、第三转轮(347)和第四转轮(348)，四个转轮都以第一圆轴杆(343)为轴自由转动；在第二圆轴杆(344)上从左至右设有第一同步齿带轮(349)、第二同步齿带轮(3410)、第三同步齿带轮(3411)和第四同步齿带轮(3412)，四个同步齿带轮都以第二圆轴杆(344)为轴自由转动；在第一同步齿带轮(349)、第二同步齿带轮(3410)、第三同步齿带轮(3411)和第四同步齿带轮(3412)的一个同向侧面上分别设有固定的第一圆齿轮(3413)、第二圆齿轮(3414)、第三圆齿轮(3415)和第四圆齿轮(3416)，每个圆齿轮与各自的同步齿带轮一体同步转动；同步齿带(3417)分别套设在第一转轮(345)和第一同步齿带轮(349)、第二转轮(346)和第二同步齿带轮(3410)、第三转轮(347)和第三同步齿带轮(3411)、第四转轮(348)和第四同步齿带轮(3412)上，四条第一平面字符(3418)分别设置在四根同步齿带(3417)的外侧面上，四条第一平面字符(3418)都包括“0—9”的数字、“+、-、﹒、/”符号及空格；由一根同步齿带(3417)连接的转轮、同步齿带轮和圆齿轮组成的转动系统称为单字符循环体(3421)，本四元组合器(34)中有四组单字符循环体(3421)，这四组单字符循环体(3421)能同时组成四位正整数的元素；在第一椭圆板架(341)和第二椭圆板架(342)上都设有两个螺栓孔(3419)，四元组合器(34)通过四个螺栓孔(3419)固定在转换器筒架(31)的左立板(311)和右立板(313)上，四元组合器(34)位于左立板(311)和右立板(313)上的上部；四元制版器(35)结构与四元组合器(34)结构除了在四个同步齿带变为四个同步凸字齿带(351)，以及四条第一平面字符(3418)变为四条第一制版字符(352)之外，其余均结构均相同；四条第一制版字符(352)都包括“0—9”的数字、“+、-、﹒、/”符号及空格；第一制版字符(352)中除空格外所有符号都凸出带面，第一制版字符(352)与第一平面字符(3418)的方向是互为共轭的，即第一制版字符(352)与第一平面字符(3418)关于四位驱离器(36)的中心轴在位置和方向上都是对称；四元制版器(35)通过四个螺栓孔(3419)反向固定在转换器筒架(31)的左立板(311)和右立板(313)上，四元制版器(35)位于左立板(311)和右立板(313)的下部；四元制版器(35)内的四个同步凸字齿带(351)靠近转动底板(33)，在关闭转动底板(33)时四条第一制版字符(352)从第一矩形窗口(332)中凸出转动底板(33)的外底面；四位驱离器(36)包括离合支架(361)、第一电机(362)、圆柱转轴(363)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王书营，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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