專利名稱：機(jī)械懸浮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使物體懸浮的設(shè)備，尤其是涉及一種機(jī)械懸浮裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有懸浮技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要有磁力懸浮、氣動(dòng)懸浮、液壓懸浮，這些現(xiàn)有技術(shù)所用裝置的結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，導(dǎo)致制作成本較高，且操作、控制也頗為不便。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種機(jī)械懸浮裝置，通過(guò)機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)物體的懸浮，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種機(jī)械懸浮裝置，包括一驅(qū)動(dòng)裝置和一由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)的外旋轉(zhuǎn)容器，所述外旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)部設(shè)置一與外旋轉(zhuǎn)容器同軸的內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與所述外旋轉(zhuǎn)容器在周向及徑向上剛性連接，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與所述外旋轉(zhuǎn)容器在軸向上活動(dòng)連接，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器在所述外旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)可軸向移動(dòng)，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與所述外旋轉(zhuǎn)容器在軸向上有一定的間隙，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器和外旋轉(zhuǎn)容器圍繞其旋轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)的同時(shí)一起圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、傳動(dòng)副和連接于傳動(dòng)副的傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸樞接于支撐體，所述傳動(dòng)軸上連接一可容置外旋轉(zhuǎn)容器的框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)連接外旋轉(zhuǎn)容器的旋轉(zhuǎn)軸兩端。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述傳動(dòng)軸上套設(shè)一齒輪副，齒輪副固定安裝于支撐體，還具有一端連接于齒輪副另一端連接并驅(qū)動(dòng)內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)桿及傳動(dòng)副。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與外旋轉(zhuǎn)容器在圓周方向及徑向上剛性連接，并使內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器在軸線方向上活動(dòng)連接，使內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器在外旋轉(zhuǎn)容器預(yù)留的間隙中隨著雙向旋轉(zhuǎn)而懸浮起來(lái)，通過(guò)內(nèi)、外雙套旋轉(zhuǎn)原理及簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)物體的懸浮。懸浮之后對(duì)機(jī)械的負(fù)荷大為減輕，對(duì)于攪拌、混合、研磨設(shè)備，則可以大大減輕設(shè)備撞擊、減少噪音、增加運(yùn)作平穩(wěn)性、提高運(yùn)作效率、延長(zhǎng)設(shè)備壽命。若用于航空、航天訓(xùn)練設(shè)備、娛樂(lè)設(shè)施等有關(guān)領(lǐng)域，則可以形成周期性的失重狀態(tài)，可以開(kāi)拓出嶄新的發(fā)展空間。應(yīng)用前景非常廣闊。

圖1為本發(fā)明機(jī)械懸浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參見(jiàn)圖1，該機(jī)械懸浮裝置包括電機(jī)1、傳動(dòng)副2和連接于傳動(dòng)副2的傳動(dòng)軸3，電機(jī)1、傳動(dòng)副2和傳動(dòng)軸3構(gòu)成驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)軸3樞接于支撐體4，支撐體4的作用是為傳動(dòng)軸3提供支撐、為懸浮裝置提供工作空間。傳動(dòng)軸3上連接一可容置外旋轉(zhuǎn)容器5的框架結(jié)構(gòu)6，框架結(jié)構(gòu)6連接外旋轉(zhuǎn)容器5的旋轉(zhuǎn)軸7兩端，傳動(dòng)軸3驅(qū)動(dòng)外旋轉(zhuǎn)容器5繞X軸在Y-Z平面上旋轉(zhuǎn)，稱為公轉(zhuǎn)。外旋轉(zhuǎn)容器5內(nèi)部設(shè)置一與外旋轉(zhuǎn)容器5同軸的內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8與外旋轉(zhuǎn)容器5在周向及徑向上剛性連接，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8與外旋轉(zhuǎn)容器5在軸向上活動(dòng)連接，這種連接的方式是多種的，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以理解到上述連接方法。內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8在外旋轉(zhuǎn)容器5內(nèi)可軸向移動(dòng)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8與外旋轉(zhuǎn)容器5在軸向上有一定的間隙，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8和外旋轉(zhuǎn)容器5同時(shí)一起圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)及圍繞本身軸線進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
傳動(dòng)軸3上套設(shè)一齒輪副9，齒輪副9固定安裝于支撐體4，還具有一端連接于齒輪副9另一端連接并驅(qū)動(dòng)內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器的旋轉(zhuǎn)軸7的驅(qū)動(dòng)桿11及傳動(dòng)副10。當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8和外旋轉(zhuǎn)容器5同時(shí)一起圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)桿11及傳動(dòng)副10同樣圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)，此時(shí)齒輪副9的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿11及傳動(dòng)副10轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)副10通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸7帶動(dòng)外旋轉(zhuǎn)容器5與內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8一起繞Z軸在X-Y平面上旋轉(zhuǎn)。
外旋轉(zhuǎn)容器5與內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8一起繞X軸在Y-Z平面上旋轉(zhuǎn)，稱為公轉(zhuǎn)，外旋轉(zhuǎn)容器5與內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8一起繞Z軸在X-Y平面上旋轉(zhuǎn)，稱為自轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)時(shí)外旋轉(zhuǎn)容器5與內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8之間留有間隙H，當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8公轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力與內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器之間在Z方向的阻力之和小于內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8的重力時(shí)，當(dāng)Z軸(旋轉(zhuǎn)容器的中心線)公轉(zhuǎn)到處于垂直于地面附近時(shí)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8在重力作用下將沿Z軸撞向外旋轉(zhuǎn)容器5一端壁面21，當(dāng)公轉(zhuǎn)到另一邊時(shí)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8又會(huì)撞向外旋轉(zhuǎn)容器5的另一壁面31，這樣機(jī)構(gòu)每公轉(zhuǎn)一周，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8分別撞向外旋轉(zhuǎn)容器壁面21、壁面31各一次。
自轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8和外旋轉(zhuǎn)容器5在自轉(zhuǎn)方向上沒(méi)有活動(dòng)間隙，而外旋轉(zhuǎn)容器5剛性地帶動(dòng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8一起同步自轉(zhuǎn)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8與外旋轉(zhuǎn)容器5在Z軸方向上活動(dòng)連接，內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器可以自由地相對(duì)移動(dòng)。隨著公轉(zhuǎn)的進(jìn)行，當(dāng)公轉(zhuǎn)的角速度足夠快而且內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器之間的間隙H足夠大時(shí)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8沿著Z方向撞向壁面21或壁面31時(shí)就會(huì)出現(xiàn)撞不到壁面21或壁面31的情況，此時(shí)，隨著公轉(zhuǎn)的進(jìn)行內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8沿Z軸方向迅速來(lái)回移動(dòng)就不會(huì)碰到外旋轉(zhuǎn)容器5的壁面21或壁面31了。這表明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8在外旋轉(zhuǎn)容器5的Z方向的懸浮，即在Z方向上，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8的重力不會(huì)傳遞到外旋轉(zhuǎn)容器5上了，也就是說(shuō)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8在雙向旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，在上述條件下，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8沿Z軸作快速的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，但不撞到外旋轉(zhuǎn)容器5的壁面，使內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8處于懸浮狀態(tài)。
懸浮實(shí)現(xiàn)的條件公轉(zhuǎn)180度的時(shí)間小于內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8沿Z方向按照自由落體方式下降間隙H的距離所需要的時(shí)間(未計(jì)算內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8與重力相反方向的離心力以及內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器在Z方向上的移動(dòng)阻力，在本裝置目前的條件下，若考慮這些因素，則更有利于懸浮的實(shí)現(xiàn))。
在一定公轉(zhuǎn)速度的情況下，欲實(shí)現(xiàn)懸浮，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器8與外旋轉(zhuǎn)容器5在Z方向的間隙H的確定設(shè)內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為N，則公轉(zhuǎn)時(shí)繞過(guò)180度所需要的時(shí)間為 忽略阻力、離心力等因素，按自由落體方式計(jì)算內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器在t1時(shí)間內(nèi)落下的距離H=12gt12]]>其中g(shù)＝9.81米/秒2。
當(dāng)內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速N(轉(zhuǎn)/分鐘)為30、45、60、90、120、150、180時(shí)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器落下的距離(米)分別對(duì)應(yīng)為4.91、2.2、1.23、0.534、0.31、0.196、0.137，如下表
圖6是實(shí)施例3中Na2SiO3五種濃度增光效果7是實(shí)施例4中Na2CO3五種濃度增光效果8是不同增光時(shí)間和增光溫度的增光效果9大顆粒白色淡水珍珠增光前后對(duì)比10Φ10mm左右淺橙色淡水珍珠樣品增光效果對(duì)比11海水珍珠增光前后對(duì)比12樣品x3增光處理前后偏光顯微鏡分析圖(200倍)圖13樣品x3增光處理前后掃描電鏡分析圖具體實(shí)施方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的有益效果做進(jìn)一步的闡述，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施方式。
實(shí)施例1本發(fā)明增光試驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備列入表1中。所用樣品來(lái)自江浙一帶的淡水珍珠。顏色從白色到淺紫色，圓度不好，粒徑在4-12mm之間，各種顏色的實(shí)驗(yàn)樣品見(jiàn)圖1。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械懸浮裝置，其特征在于該機(jī)械懸浮裝置包括一驅(qū)動(dòng)裝置和一由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)的外旋轉(zhuǎn)容器，所述外旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)部設(shè)置一與外旋轉(zhuǎn)容器同軸的內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與所述外旋轉(zhuǎn)容器在周向及徑向上剛性連接，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與所述外旋轉(zhuǎn)容器在軸向上活動(dòng)連接，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器在所述外旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)可軸向移動(dòng)，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與所述外旋轉(zhuǎn)容器在軸向上有一定的間隙，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器和外旋轉(zhuǎn)容器圍繞其旋轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)的同時(shí)一起圍繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械懸浮裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、傳動(dòng)副和連接于傳動(dòng)副的傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸樞接于支撐體，所述傳動(dòng)軸上連接一可容置外旋轉(zhuǎn)容器的框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)連接外旋轉(zhuǎn)容器的旋轉(zhuǎn)軸兩端。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械懸浮裝置，其特征在于所述傳動(dòng)軸上套設(shè)一齒輪副，齒輪副固定安裝于支撐體，還具有一端連接于齒輪副另一端連接并驅(qū)動(dòng)內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)容器旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)桿及傳動(dòng)副。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種機(jī)械懸浮裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置和由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的外旋轉(zhuǎn)容器，外旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)部設(shè)置與外旋轉(zhuǎn)容器同軸的內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器與外旋轉(zhuǎn)容器在周向及徑向上剛性連接，在軸向上活動(dòng)連接并在軸向上設(shè)有一定的間隙，內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器和外旋轉(zhuǎn)容器可繞其旋轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)并繞水平軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)。本發(fā)明通過(guò)獨(dú)特的內(nèi)、外雙套旋轉(zhuǎn)原理及結(jié)構(gòu)，在雙向旋轉(zhuǎn)時(shí)，使內(nèi)旋轉(zhuǎn)容器在外旋轉(zhuǎn)容器預(yù)留的間隙中懸浮起來(lái)，將物體固定于內(nèi)套旋轉(zhuǎn)容器內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)物體的懸浮。實(shí)現(xiàn)機(jī)械懸浮可大為減輕機(jī)械設(shè)備的沖擊負(fù)荷。用于攪拌、混合、研磨設(shè)備則可大幅減輕負(fù)荷、提高效率、延長(zhǎng)壽命。用于航空、航天訓(xùn)練設(shè)備或娛樂(lè)設(shè)施，則可形成周期性失重狀態(tài)。應(yīng)用前景十分廣闊。
文檔編號(hào)B01F9/00GK1864838SQ200610034559
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者張?zhí)焖?申請(qǐng)人:張?zhí)焖?br>