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伽利略螺线基本介绍

伽利略螺线基本介绍

伽利略螺线亦称等加速螺线,是一种特殊曲线,极坐标方程为ρ=aθ² bθ c(a≠0)的曲线称为伽利略螺线(见图,b=c=0的情形),伽利略螺线是17世纪发现的,在地球赤道某地的上方有一个自由落体,当它随地球一起转动时,画出的曲线就是伽利略螺线,它是动点沿着一条定直线作等加速运动,同时这条直线又绕着它上面一点作等角速度旋转时,动点的轨迹 。

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伽利略螺线等加速螺线方程的推导

下面我们推导等加速螺线的方程 。

设点O是直线l上一定点,动点M沿直线l作等加速运动,点M在初始位置M0时的初速为v, q是点M的加速度(q<0为减速度),同时直线l又以等角速ω绕点O旋转,求动点M的轨迹的方程。

如图2,取定点O为极点,直线l的初始位置Ox为极轴建立极坐标系,M0的极坐标为(ρ0, 0),动点经过时间t移动到点M。

设动点M的坐标是(ρ, θ),根据等加速螺线的定义有:

消去参数t,得

这是等加速螺线的极坐标方程,其中a、b、c是常数,且a≠0 。

等加速螺线的特征是当直线l作等角速转动时,动点M沿直线l运动的速度逐渐增加(或减少)。在凸轮的设计中,如果要使从动杆由不动到等速移动,凸轮上对应的轮廓曲线就必须由圆弧变到等速螺线,为了增强机械运动的平稳以及减少凸轮的磨损,在从动杆由不动到等速移动的中间,需要有一个过渡的阶段,目的是使从动杆移动的速度从零均匀地增大,直至达到所作等速移动的速度,等加速螺线经常被采用为圆弧到等速螺线之间的过渡曲线。

这时,圆弧的终点就是等加速螺线的起点,因此,从动杆的初速

,从而
,在这种情况下,等加速螺线的方程具有以下的形式:

这里a,c是常数,且a≠0。

同样,等加速螺线也常被采用为等速螺线到圆弧的过渡曲线 。

求曲线的极坐标方程的一般步骤如下:

(1) 选择适当的极坐标系,就是确定极点与极轴的位置;

(2) 用等式表达曲线上任意一点P(ρ,θ)应满足的条件;

(3) 化简得出曲线的极坐标方程 。

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伽利略螺线等加速螺线的画法

我们以

为例,画出它的图形。

根据方程

,列出ρ和θ的对应数值如下表:

θ

0

π/6

π/3

π/2

2π/3

ρ

0

0.28

1.09

2.47

4.39

θ

5π/6

π

3π/2

......

ρ

6.85

9.87

22.2

39.5

把各点连成一条光滑的曲线,就得到等加速螺线

的图形 。

2100433B

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伽利略螺线基本介绍常见问题

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伽利略螺线基本介绍文献

BV线的基本介绍 BV线的基本介绍

BV线的基本介绍

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BV线的基本介绍 来源:特种电缆 http://www.testeck.net BV 的名称即命名方式: BV 线简称塑铜线,名称为: 一般用途单芯硬导体无护套电 力电缆。 BV 是 BTV的缩写: B代表是类别:布电线, T代表导体为: 铜导体, V代表绝缘为:聚氯乙烯。 塑铜线类型 BV 线又分为: ZR-BV 和 NH-BV. ZR-BV: 铜芯聚氯乙烯绝缘阻燃电线:绝缘料加有阻燃剂, 离开明火不自燃。 NH-BV :铜芯聚氯乙烯绝缘耐火电线: 正常着火情况下还可 以正常使用。 BV 线用途 : 一般用途单芯硬导体无护套电缆,适用于交流电压 450/750V 及以下动力装置、 日用电器、 仪表及电信设备用的电 缆电线。 BV 线的特性 : 具有抗酸碱、 耐油性、 防潮、防霉等特性。 电线型号及名 称 :

挖掘机基本介绍 挖掘机基本介绍

挖掘机基本介绍

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第五章 挖掘机 挖掘机是用来开挖和装载土石方、 矿石和其它材料的机械, 广泛 用于建筑、道路、水电和矿山采掘。按传动形式,挖掘机有电力传动 的电铲,机械传动的柴油铲和液压传动的液压铲。 现在使用的绝大部 分为液压铲。 挖掘机是一种多功能作业机械, 其工作装置有正铲、 反铲、抓铲、 拉铲、打桩机、破碎锤、潜孔钻、旋挖机、剪切机等。沃尔沃 EX290、 EX210、现代 R300、R210、利勃海尔 R944等均为用于建筑施工的单 斗反铲液压挖掘机。用于矿山采掘作业的一般为重达 92吨的利勃海 尔 R974型 5.6m3正铲液压挖掘机。 CATERPILLAR 5230B 当前卡特彼勒最大的 挖掘机 ,发动机 是 CAT 的 3516BEUI 柴油机 。 主要技术参数: 整机质量: 327t 最大功率: 1156kW(1573 马力 ) 铲斗容量: 27.5m3 KOMATSU PC8

螺线平面螺线

螺线阿基米德螺线

阿基米德螺线是实践中常用的一种曲线。动点在一直线上做匀速运动,而这条直线又围绕着自己上面的一个定点作匀速转动的动点的轨迹称为阿基米德螺线,也叫等速螺线或平面螺线。它的极坐标方程为:

阿基米德在其《螺线》(On Spirals) 一书中引进了在极坐标ρ与θ之下的平面螺线ρ=aθ(如图1所示),其绕线不在同一平面上。据说,阿基米德螺线最初是由阿基米德的老师柯农(欧几里德的弟子)发现的。柯农死后,阿基米德继续研究,又发现许多重要性质,因而这种螺线就以阿基米德的名字命名了。为解决用尼罗河水灌溉土地的难题,它发明了圆筒状的螺旋扬水器,后人称它为“阿基米德螺旋”。除了杠杆系统外,值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等。被称作“阿基米德螺旋”的扬水机至今仍在埃及等地使用。一些喷淋冷却塔所用的螺旋喷嘴喷出喷淋液的运动轨迹也为阿基米德螺线。

螺线对数螺线

对数螺线是一种特殊曲线。指在极坐标系中,极半径ρ的对数与极角θ的比为常数的点M(ρ,θ)的轨迹。它的极坐标方程为

。式中,a、k为常数,e为自然对数的底。对数螺线上点M(ρ,θ)的切线与极半径OM的夹角α都相等(cot α=k),因而亦称它为等角螺线。当极角按算术级数增加时,对数螺线的极半径按几何级数增加。对数螺线关于极点O的垂足曲线和反演图形仍然是与原曲线全等的对数螺线,仅位置有所不同。对数螺线的渐伸线和渐屈线也都是对数螺线。对数螺线是1638年由笛卡儿(Descartes,R.)引入的,雅各布第一·伯努利(Bernoulli,Jacob Ⅰ)作了深入的研究,他在遗嘱里吩咐要把对数螺线刻在他的墓碑上,因此又称伯努利螺线。

从植物嫩枝的顶端往下,叶子大致上是按对数螺线排列的,这样能使采光面积达到最大;在古生物的研究中,也应用了这种曲线。对数螺线上任一点的切线,与切点的矢径相交成固定的角。这一性质在机械上有广泛的应用。如果旋转的切削刀沿此曲线的弧运动,就可保持固定的切削角,这种刀已在锄草机中使用。为了制造的方便,对数螺线的短弧,可以用阿基米德螺线的短弧近似代替。

螺线双曲螺线

双曲螺线,也称反螺线,是一种特殊曲线,是阿基米德螺线关于极点的反演图形。它是极径和极角成反比例的动点轨迹。双曲螺线的方程是:

双曲螺线

以直线y=a为渐近线。曲线有两支,它们关于y轴对称。

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正弦螺线螺线

螺线,是一类特殊曲线。它是切向量与一个固定的方向成定角的曲线。曲线为一般螺线的充分必要条件是它的挠率与曲率之比为常数,这类特殊曲线在力学工程技术中有着广泛的应用。螺线可分为螺旋线(非平面曲线)及平面螺线。

在空间,一个动点M沿直线L作匀速直线运动,同时又以等角速度绕同平面的轴线Oz旋转,M的轨迹是一条空间(非平面)曲线,称为螺旋线。它分为左旋与右旋两种。螺旋线是绕在圆柱面或圆锥面上的曲线,而它的切线与定直线(曲面的母线)的交角,是固定不变的。

对于平面螺线,是指在平面极坐标系中,如果极径ρ随极角θ的增加而成比例增加(或减少),这样的动点所形成的轨迹。典型的平面螺线有正弦螺线、阿基米德螺线、对数螺线、双曲螺线等 。

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正弦螺线正弦螺线

正弦螺线定义

正弦螺线是一种特殊曲线,指极坐标方程为

的曲线,其上任一点处切线对于极轴的倾斜角α是极角θ的线性函数
,故极径与切线的夹角
。如图1,曲率中心C位于法线MN上,对于正弦螺线,有

正弦螺线特例

正弦螺线

有如下特例:

(1)当n=-2时为等边双曲线;

(2)当n=-1时为直线;

(3)当n=-1/2时为抛物线;

(4)当n=-1/3时为契尔恩豪森三次曲线;

(5)当n=1/2时为心脏线;

(6)当n=1时为圆;

(7)当n=2时为伯努利双纽线。

图2上画出n=3,4,3/5时的正弦螺线 。

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