專利名稱：復(fù)合式無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺擺桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物理實(shí)驗(yàn)儀器中的復(fù)擺，特別涉及一種能消除扭動(dòng)的復(fù)擺擺桿。
背景技術(shù)：
目前公知的復(fù)擺由兩部分構(gòu)成一是擺桿，二是支架，其中擺桿的外形是一塊長(zhǎng)方形金屬板，板上沿縱向中心線分布著數(shù)十個(gè)圓形通孔。實(shí)驗(yàn)中是將擺桿的孔套在支架上方一個(gè)橫向安置的三棱柱上，擺桿孔的頂部則與三棱柱上方的棱結(jié)合，當(dāng)擺桿下端被拉離平衡位置釋放后，擺桿就開(kāi)始擺動(dòng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，這種擺動(dòng)必須是一種豎直平面內(nèi)的平穩(wěn)擺動(dòng)，以此測(cè)出的重力加速度的誤差將趨于最小。然而現(xiàn)實(shí)是由于擺桿厚達(dá)5mm，所以擺桿孔與三棱柱的結(jié)合就是兩條直線的結(jié)合。由于支架的豎直度調(diào)節(jié)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是依賴其底座上的一個(gè)氣泡室結(jié)構(gòu)的水平儀，這種水平儀的準(zhǔn)確度則完全依賴于水平儀的準(zhǔn)確安裝，然而由于這種結(jié)構(gòu)的水平儀的自身缺陷，所以不可能準(zhǔn)確安裝，即使是準(zhǔn)確安裝，那也只反映底座的水平度，而并不代表支架上方三棱柱的水平度，因?yàn)檫@其中還涉及支架立柱與底座的結(jié)合以及三棱柱與其基座的結(jié)合的準(zhǔn)確度，由于上述原因，即使是氣泡室中的氣泡居中，卻并不代表三棱柱上方棱處于水平，所以實(shí)際效果是學(xué)生花了大量的時(shí)間將氣泡調(diào)至正中，而三棱柱上方的棱卻并不水平，從而造成擺桿孔的頂與三棱柱上方棱的接觸并不是理想的線接觸，而是一種點(diǎn)接觸。重要的是此接觸點(diǎn)并不處于擺桿孔頂?shù)闹行狞c(diǎn)，而是處于孔頂?shù)哪骋欢祟^，在這種情況下懸掛的擺桿就不可能處于豎直狀態(tài)，所以一旦擺動(dòng)起來(lái)，就不可避免地出現(xiàn)明顯的扭動(dòng)，最終造成較大的測(cè)量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合式無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺擺桿，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將擺桿做成三層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，中層的孔徑小于外層孔徑2～3mm，中層的厚度為0.2～0.3mm，兩外層的材質(zhì)和厚度都相同，復(fù)合后每層孔都處于擺桿的縱向中心線，相對(duì)應(yīng)的每個(gè)孔都同心，三層間的復(fù)合結(jié)構(gòu)為銷釘復(fù)合或粘接劑復(fù)合。
采用上述方案能收到如下顯著效果1、由于擺桿孔由原來(lái)的柱面孔變成了組合孔，而組合孔中起關(guān)鍵作用的中層孔的厚度僅0.2～0.3mm，所以中層孔接近一個(gè)環(huán)狀刃口，這個(gè)環(huán)狀刃口與三棱柱上方棱的接觸就必然成為孔中點(diǎn)處的點(diǎn)接觸，懸掛的擺桿也就必然處于一種自然豎直狀態(tài)，一旦擺桿開(kāi)始擺動(dòng)，就必然處于一種豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)，從而達(dá)到一種理想狀態(tài)，使測(cè)量誤差大幅度降低。
2、這種結(jié)構(gòu)的擺桿不僅省去了支架底座的氣泡室和相應(yīng)的水平調(diào)節(jié)，還可使支架各部件的加工精度和彼此的結(jié)合精度放寬，這不僅節(jié)省了大量的調(diào)節(jié)時(shí)間，還能大大降低支架的制造成本。
四

圖1是復(fù)合式無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺擺桿的剖面圖；圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖中1擺桿外層，2擺桿中層，3銷釘。
五具體實(shí)施例方式
將擺桿做成長(zhǎng)60cm、寬3cm的長(zhǎng)方形的、相鄰兩孔孔中心間距為2.2cm的孔數(shù)為26的三層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，中層的材質(zhì)為不銹鋼，其孔徑為9mm，中層的厚度為0.2mm，兩外層均為厚度為2.4mm的鋁板，其孔徑均為1.2cm，復(fù)合后每層孔的中心都處于擺桿的縱向中心線上，相對(duì)應(yīng)的每個(gè)孔都同心，三層間通過(guò)以擺桿縱向和橫向中心線為對(duì)稱軸的6枚銷釘復(fù)合，擺桿兩端頭各有兩枚銷釘，剩余的兩枚居中。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺擺桿，由擺桿外層、擺桿中層和銷釘組成，其特征是將擺桿做成三層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，中層的孔徑小于外層孔徑2～3mm，中層的厚度為0.2～0.3mm，兩外層的材質(zhì)和厚度都相同，復(fù)合后每層孔都處于擺桿的縱向中心線，相對(duì)應(yīng)的每個(gè)孔都同心，三層間的復(fù)合結(jié)構(gòu)為銷釘復(fù)合或粘接劑復(fù)合。
全文摘要
一種復(fù)合式無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺擺桿，采用三層復(fù)合式的夾心結(jié)構(gòu)，中層的孔徑小于外層的孔徑，其厚度控制在0.2～0.3mm，從而使擺桿孔與三棱柱上方棱之間的線接觸轉(zhuǎn)變成孔中點(diǎn)處的點(diǎn)接觸，從而使擺桿的懸掛處于自然豎直狀態(tài)，從而消除了扭動(dòng)，節(jié)省了調(diào)節(jié)時(shí)間，減小了測(cè)量誤差，并同時(shí)降低了復(fù)擺的制造成本。
文檔編號(hào)G09B23/06GK1945658SQ2006100221
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者梁德富, 張明憲 申請(qǐng)人:四川大學(xué)