张玉荟
东北师范大学通化实验学校
曲 线 波 动 仪
在园林绿化施工时，按照设计图的不同曲度的模纹放线工作、景观曲线甬路、曲线型景观硬件基础的精准定位等，许多波浪式放线工作是难点，施工后达不到预期效果。或在教学当中讲授正弦、余弦图象时教师很难画出标准的图象而造成讲授效果不理想。为了解决这些难题，我研究出了即简便又快速画出标准图象的此曲线波动仪。
此曲线波动仪有三个特点：
1、能画出标准的正弦或余弦图象；
2、能演示简谐振动规律；
3、演示振动图象。
一
．原理证明（如图一）：
当杆OA以O为轴角速度、杆以为轴2顺时针转动时，点的坐标为2L
cost,即B点以O点为为平衡位置做振幅为2L的简谐振动。
二．制造方法：
（一）启动结构（图二）：
1、胶轮和斜齿轮通过轴组合为一体；
2、斜直齿轮是斜齿轮和直齿轮组合为一体的齿轮；
3、斜齿轮的齿数等于斜直齿轮的斜齿轮齿数；
4、当胶轮在黑板上无滑动转动时，可带动斜直齿轮转动，斜直齿轮的直齿轮又带动传动齿轮转动。
（
二）振动结构图（主视图）三：
1、主齿轮与传动连杆组合为一体，旋转齿轮与振动连杆及振动丘组合为一体，定齿轮与架子组合为一体；
2、主齿轮的齿数与斜直齿轮的直齿数相同时，胶轮转一圈可形成一个完整波形图。主齿轮的齿数为斜直齿轮的直齿数的两倍时，胶轮转一圈可形成半个波形图。主齿轮的齿数为斜直齿轮的直齿数的一半时，胶轮转一圈可形成四分之一波形图，依此类推……；
3、旋转齿轮的齿数为定齿轮齿数的一半；
4、当传动齿轮带动主齿轮转动时，主齿轮通过传动连杆使旋转齿轮在定齿轮上转动，旋转齿轮又通过振动连杆使振动丘做简谐振动；
5、振动连杆的长度等于旋转齿轮和定齿轮的轴心距离，这个长度决定振幅的大小；
6、具体安装示意如图所示。
三、滑块及振动球和振动笔：
1
、两个振动丘分别带动两个滑块振动，滑块分别带动振动球和振动笔；
2
、为了演示简谐振动，在振动球上挂一个轻弹簧，形如弹簧振子；
3、内部结构全图如（图六）；
4、为了演示简谐振动，可在胶轮外轴上按上一个摇把；
5、为了画出多种波动图，多按上几组可变化的传动齿轮和主齿轮，形如动力车的变速箱。
四、使用说明：
1、可画出波动图：在地面或黑板上先画出一条直线，然后用波动规的上线重合这直线，在胶轮不打而滚动时能画出标准的波动图；波动图的尺寸大小由各齿轮的齿数多少来决定。
2、可演示振动图象：先把长纸放在曲线波动仪下面，把住曲线波动仪，使其不动，同时拉长纸运动，就可看到长条纸上画出了一个很标准的振动图象。
3、可演示简谐振动：把曲线波动仪立起来，然后转动摇把，使振动球振动起来。通过摇把的转速可调节振动速度，对放线人或教师的画图速度、位移、回复力、加速度的变化规律时要极为方便。
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