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阿基米德螺旋机(阿基米德螺旋器)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-12 22:00   点击:266  编辑:admin   手机版

1. 阿基米德螺旋器

一点P沿动射线OP以等速率运动的同时,该射线又以等角速度绕点O旋转,点P的轨迹称为“阿基米德螺线”。极坐标方程式  它的极坐标方程为:r=aθ  这种螺线的每条臂的距离永远相等于2πa。

2. 阿基米德螺旋器的故事

阿基米德螺线 是所有形式为

(极坐标方程)

r = aθ

的螺线。

这种螺线的每条臂的距离永远相等于 2πa。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

3. 阿基米德螺旋式

将一个圆轴固定在一个平面上,轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴匀速运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。 当平面内的一动点沿一直线作等速运动,同时该直线又绕线上一点作等速回转运动,则动点的轨迹称为阿基米德螺旋线。 主要区别一个是匀速,而另一个不是!

4. 阿基米德螺旋线螺杆

螺杆泵

机械工程学术语

螺旋泵,亦称“螺旋扬水机”、“阿基米德螺旋泵”。利用螺旋叶片的旋转,使水体沿轴向螺旋形上升的一种泵。由轴、螺旋叶片、外壳组成。抽水时,将泵斜置水中,使水泵主轴的倾角小于螺旋叶片的倾角,螺旋叶片的下端与水接触。当原动机通过变速装置带动螺旋泵轴旋转时,水就进入叶片,沿螺旋型流道上升,直至出流。结构简单,制造容易,流量较大,水头损失小,效率较高,便于维修和保养,但扬程低,转速低,需设变速装置。

5. 阿基米德双螺旋

阿基米德螺线的平面笛卡尔坐标方程式为: 阿基米德螺线(亦称等速螺线),得名于公元前三世纪希腊数学家阿基米德。阿基米德螺线是一个点匀速离开一个固定点的同时又以固定的角速度绕该固定点转动而产生的轨迹。 所谓阿基米德螺线,是指一个动点匀速离开一个定点的同时又以固定的角速度绕该定点转动而产生的轨迹。其中,定点就是位置固定的点,不会移动。动点就是位置会发生移动的点。匀速,就是均匀的速度。角速度定义了一个物体绕圆心转动的速度,它的单位是弧度/秒。 角速度,也就是一个物体单位时间内所走过的弧度。一圈是360度,在数学中我们记为2π,而弧度就等于是360/2π,约57度左右。如果角速度等于2π弧度/秒,说明它正好每秒绕圆心转一圈。

6. 阿基米德螺旋推进器

两栖坦克一般体积较大、封闭车体内安装有浮箱。靠自己的浮力飘在水面上的然后靠自己的另一套独立的推进器前进。两栖坦克的原理就是阿基米德定律 -- “物体在水中受到浮力的大小等于被这个物体排开水的重量,即等于水的比重乘以物体入水部分体积”。

坦克能在手上自由行驶,主要依赖的就是它本身所受到的水的浮力,只要坦克在水里排出水的体积大于自身重量,就能浮起来!

然后在依仗坦克的独立推进器就可以使坦克在水面上行驶,因此两栖坦克的体积一般很多大,而且重量也较轻。

这就限制就注定了两栖坦克只能是属于轻型坦克,一般而言两栖坦克的装甲都比较薄弱。

7. 阿基米德螺旋桨

螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。

1752年,瑞士物理学家白努利第一次提出了螺旋桨比在它以前存在的各种推进器优越的报告,他设计了具有双导程螺旋的推进器,安装在船尾舵的前方。1764年,瑞士数学家欧拉研究了能代替帆的其它推进器,如桨轮(明轮)。喷水,也包括了螺旋桨。

1836年,英国的“阿基米德号”使用了螺旋推进器,那是一个木制的长长的像螺丝钉的螺杆。开始试验时,它以每小时4海里的航速航行。突然,水中的障碍物碰断了螺杆,只剩了一小截。正当造船工程师史密斯急得不知所措时,这船却意外地加快了速度,达到每小时13海里。这事启发了造船工程师们,他们把长螺杆变成短螺杆,又把短螺杆变成叶片状,螺旋桨就这样诞生了。

潜水器和潜艇在水面下活动,传统的桨、帆无法应用,笨重庞大的明轮也难适应。于是第一个手动螺旋桨,不是用在船上,而是作为潜水器的推进工具。

蒸汽机问世,为船舶推进器提供了新的良好动力,推进器顺应蒸汽机的发展,成为船舶推进的最新课题。

第一个实验动力驱动螺旋桨的是美国人斯蒂芬,他在1804年建造了一艘7.6米长的小船,用蒸汽机直接驱动,在哈得逊河上做第一次实验航行,实验中发现发动机不行,于是换上瓦特蒸汽机,实验航速是4节,最高航速曾达到8节。

斯蒂芬螺旋桨有4个风车式桨叶,它锻制而成,和普通风车比较它增加了叶片的径向宽度,为在实验中能选择螺距与转速的较好配合,桨叶做成螺距可以调节的结构。在哈得逊河上两个星期的试验航行中,螺旋桨改变了几个螺距值,但是实验的结果都不理想,性能远不及明轮。这次实验使他明白,在蒸汽机这样低速的条件下,明轮的优越性得到了充分发挥,它的推进效率高于螺旋桨是必然的结论。

阿基米德螺旋的引入,最早见于1803年,1829年有英国的阿基米德螺旋桨的专利。并在此基础上于1840- 1841年建造了一些民用的螺旋桨。1843年,英国海军在“雷特勒”号舰上,第一次以螺旋桨代替明轮,随后由斯密士设计了20艘螺旋桨舰,参加了对俄战争,斯密士成为著名人物。

1843年,美国海军建造了第一艘螺旋桨船“浦林西登”号,它是由舰长爱列松设计,在爱列松的积极推广下,美国相续建造了41艘民用螺旋桨船,最大的排水量达2000吨。

尽管英、美等国取得了一些成功,但是螺旋桨用作船舶推进还有很多问题,如在木壳船上可怕的振动,在水线下的螺旋桨轴轴承磨损,桨轴密封,推力轴承等。

随着技术的进步,螺旋桨的上述缺陷,一个一个地克服,以及蒸汽机转速的提高,愈来愈多螺旋桨在船上取代明轮。到1858年,“大东方”号装有当时世界上最大的螺旋桨,它的直径有7.3米,重量达36吨,转速每分种50转,当时,推进器标准不再具有权威性,由于螺旋桨的推进效率接近明轮,而且它却具有许多明轮无法竞争的优点,明轮逐步在海船上消失。

在科学技术发展过程中,许多机械装置的性能在人们还不太清楚的时候,就已经广泛使用了。但是人们在不完全理解它的物理规律和没有完整的理论分析以前,这些装置很难达到它的最佳性能。螺旋桨也不例外,直到1860年,虽然它在海船上已经成为一枝独秀,但是它的成就全都是依靠多年积累的经验。螺旋桨的进步,只依靠专家们的直观推理,已经不能满足船舶技术的发展需要,它有待科学家对其流体动力特性做出完整的解释,这就促使螺旋桨理论的发展。

螺旋桨的理论研究,在船舶技术发展过程中,它比任何一个专业领域都做得多,从经验方法过渡到数字化设计,再进而应用计算机技术进行螺旋桨最佳化的设什。一个好的螺旋桨其设计是非常重要的,模型试验也起着主要的作用。

8. 阿基米德螺旋器木制泵作用

螺杆泵亦称“螺旋扬水机”、“阿基米德螺旋泵”。利用螺旋叶片的旋转,使水体沿轴向螺旋形上升的一种泵。由轴、螺旋叶片、外壳组成。抽水时,将泵斜置水中,使水泵主轴的倾角小于螺旋叶片的倾角,螺旋叶片的下端与水接触。当原动机通过变速装置带动螺旋泵轴旋转时,水就进入叶片,沿螺旋型流道上升,直至出流。

很显然,螺杆泵不需要冷却水。

9. 阿基米德螺丝

一斤螺丝钉208颗,希腊数学家阿基米德就发明了螺纹,但是直到15世纪才出现了第一个螺钉,还不知道谁是它的发明者。1550年有了木螺钉,直到1774年才发明了螺丝刀。1936年,亨利·M·飞利浦为十字槽钉头的螺丝钉申请了专利,这标志着螺丝钉根据地术有了重大进展。与传统的一字槽钉头螺钉不同,十字槽头螺钉的十字槽钉头螺钉头的边缘。

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