專(zhuān)利名稱(chēng)：多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于加載實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
專(zhuān)利號(hào)為200810019550. 2的“氣浮式多維力傳感器及多維力測(cè)量方法”中公開(kāi)了一種氣浮式多維力測(cè)量方法，它的原理是用16個(gè)氣浮噴嘴將浮板完全浮起，通過(guò)測(cè)量氣浮噴嘴中特定部位的氣體壓力來(lái)?yè)Q算出噴嘴受到的浮力，進(jìn)而計(jì)算出浮板上受到的作用力。在對(duì)上述氣浮式多維力傳感器的性能研究和設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要了解氣浮噴嘴與浮板所組成的噴嘴-浮板機(jī)構(gòu)中被測(cè)點(diǎn)的氣體壓力與浮板上作用力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此需要設(shè)計(jì)一種加載實(shí)驗(yàn)裝置開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。以往使用的簡(jiǎn)單的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示其中，01是套筒，02是加重塊，03是軸，04是被測(cè)氣浮噴嘴，05是底座，06是螺釘，07是支架，08是螺釘。套筒01通過(guò)螺釘06與支架07固聯(lián)，支架07通過(guò)螺釘08與底座固聯(lián)，軸03以間隙配合的形式安放在套筒01中，軸03為下端封閉、上端開(kāi)放的中空結(jié)構(gòu)，加重塊02可放入軸03的中空腔體中，軸03的下端面與軸線(xiàn)垂直，將軸03的軸線(xiàn)調(diào)整為鉛垂位置；被測(cè)氣浮噴嘴04安放在底座05上，調(diào)整氣浮噴嘴04的位置使其位于軸03下端正下方并使噴嘴端面保持水平。實(shí)驗(yàn)時(shí)向氣浮噴嘴04中接入具有一定壓力的壓縮氣體，氣浮噴嘴04噴出的氣體將軸03浮起，氣浮噴嘴04與軸03的下端面形成噴嘴-浮板機(jī)構(gòu)；向軸03的中空腔體內(nèi)加入重量已知的加重塊02可測(cè)出對(duì)應(yīng)的氣浮噴嘴04中特定部位的氣體壓力，不斷改變所加入的加重塊的數(shù)量，則可獲得由被測(cè)氣浮噴嘴04與軸03下端面所形成的噴嘴-浮板機(jī)構(gòu)中被測(cè)點(diǎn)的氣體壓力與浮板上作用力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。上述氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置中，軸03與套筒01之間存在固體接觸，在軸03處于受力平衡狀態(tài)而靜止時(shí)，固體接觸處存在靜摩擦，因而使得加載過(guò)程中存在誤差，加載精度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置存在的加載精度不高的問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供一種多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置包括直立狀的支架7，支架7的下部安裝有底座5，與底座5對(duì)應(yīng)的支架7上部安裝有套筒I ;套筒I的軸向貫通，與底座5對(duì)應(yīng)，套筒I的內(nèi)孔中設(shè)有軸3 ;軸3的軸向中部開(kāi)設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)有兩塊以上的加重塊2。套筒I的橫截面、套筒I內(nèi)孔的橫截面和軸3的橫截面均為多邊形。套筒I的上部設(shè)置有上進(jìn)氣口 9.1和環(huán)繞套筒I橫截面的上環(huán)形通道10. 1，上環(huán)形通道10.1的一端與上進(jìn)氣口 9.1相連；套筒I的下部設(shè)置有下進(jìn)氣口 9和環(huán)繞套筒I橫截面的下環(huán)形通道10，下環(huán)形通道10的一端與下進(jìn)氣口 9相連；上進(jìn)氣口 9.1與下進(jìn)氣口9結(jié)構(gòu)相同，上環(huán)形通道10.1與下環(huán)形通道10結(jié)構(gòu)相同。[0009]上環(huán)形通道10.1所在的套筒I橫截面上設(shè)置有兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的上通道噴嘴11.1;上通道噴嘴11.1上設(shè)置有上通道小孔13.1 ;上通道噴嘴11.1的端面與套筒I的內(nèi)孔的端面之間留有間隙，從而形成上通道承壓腔14.1。下環(huán)形通道10所在的套筒I橫截面上設(shè)置有2個(gè)以上的結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的下通道噴嘴11 ;下通道噴嘴11上設(shè)置有下通道小孔13 ;下通道噴嘴11的端面與套筒I的內(nèi)孔的端面之間留有間隙，從而形成下通道承壓腔14。上通道噴嘴11.1與下通道噴嘴11結(jié)構(gòu)相同；上通道小孔13.1與下通道小孔13結(jié)構(gòu)相同；上通道承壓腔14.1與下通道承壓腔14結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)用新型的優(yōu)化方案套筒I的橫截面為正方形；套筒I的內(nèi)孔的橫截面也為正方形；軸3的橫截面為正方形。上環(huán)形通道10.1所在的套筒I正方形截面上設(shè)置有八個(gè)結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的上通道噴嘴11.1。下環(huán)形通道10所在的套筒I正方形截面上設(shè)置有八個(gè)結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的下通道噴嘴11。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型采用氣浮的方法將加載軸沿徑向支承住，加載軸完全被氣體支承，當(dāng)加載軸處于受力平衡狀態(tài)時(shí)，軸與套筒之間不存在固體接觸，從而使加載軸可以沿軸向無(wú)摩擦地移動(dòng)；(2)加載軸與相配合的孔的橫截面為多邊形，以防加載軸繞軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸只能沿軸向移動(dòng)，從而保證加載過(guò)程中無(wú)摩擦力產(chǎn)生的誤差。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖1中B-B剖視圖。圖4是圖1中C-C剖視圖。圖5是圖3中標(biāo)號(hào)為I處的局部放大圖。圖6是現(xiàn)有氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。上圖中序號(hào)套筒1、加重塊2、軸3、被測(cè)氣浮噴嘴4、底座5、螺釘6、支架7、下進(jìn)氣口 9、下環(huán)形通道10、下通道噴嘴11、下通道第一工藝孔堵頭12、下通道小孔13、下通道承壓腔14、下通道第二工藝孔堵頭15、下通道第三工藝孔堵頭16、下通道第四工藝孔堵頭17、上進(jìn)氣口 9.1、上環(huán)形通道10.1、上通道噴嘴11.1、上通道第一工藝孔堵頭12.1、上通道小孔13.1、上通道承壓腔14.1、上通道第二工藝孔堵頭15.1、上通道第三工藝孔堵頭16.1、上通道第四工藝孔堵頭17.1。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。實(shí)施例參見(jiàn)圖1和圖2，多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置，包括直立狀的支架7，所述支架7的下部通過(guò)螺釘6安裝有底座5，與底座5對(duì)應(yīng)的支架7上部安裝有套筒I ;所述套筒I的橫截面為正方形，套筒I的軸向貫通，與底座5對(duì)應(yīng)，且內(nèi)孔的橫截面也為正方形；套筒I內(nèi)設(shè)有軸3 ;所述軸3的橫截面為正方形；軸3的軸向中部開(kāi)設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)有兩塊以上的加重塊2。所述套筒I的上部設(shè)置有上進(jìn)氣口 9.1和環(huán)繞套筒I橫截面的上環(huán)形通道
10.1，上環(huán)形通道10.1的一端與上進(jìn)氣口 9.1相連；見(jiàn)圖4。套筒I的下部設(shè)置有下進(jìn)氣口 9和環(huán)繞套筒I橫截面的下環(huán)形通道10，下環(huán)形通道10的一端與下進(jìn)氣口 9相連；見(jiàn)圖3。所述上環(huán)形通道10.1所在的套筒I橫截面上設(shè)置有兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的上通道噴嘴11.1 ;上通道噴嘴11.1上設(shè)置有上通道小孔13.1 ;上通道噴嘴
11.1的端面與套筒I的內(nèi)孔的端面之間留有間隙，從而形成上通道承壓腔14.1 ;見(jiàn)圖4。所述下環(huán)形通道10所在的套筒I橫截面上設(shè)置有2個(gè)以上的結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的下通道噴嘴11 ;下通道噴嘴11上設(shè)置有下通道小孔13 ;下通道噴嘴11的端面與套筒I的內(nèi)孔的端面之間留有間隙，從而形成下通道承壓腔14 ;見(jiàn)圖3和圖5。下通道第一工藝孔堵頭12和上通道第一工藝孔堵頭12.1的設(shè)置只是一種制造工藝的需要，無(wú)特殊功能，下通道第二工藝孔堵頭15、下通道第三工藝孔堵頭16、下通道第四工藝孔堵頭17和上通道第二工藝孔堵頭15.1、上通道第三工藝孔堵頭16.1、上通道第四工藝孔堵頭17.1的設(shè)置也只是一種加工環(huán)形通道的工藝需要，無(wú)特殊功能；見(jiàn)圖3和圖4。其中，上進(jìn)氣口 9.1與下進(jìn)氣口 9結(jié)構(gòu)相同，上環(huán)形通道10.1與下環(huán)形通道10結(jié)構(gòu)相同，下通道噴嘴11與上通道噴嘴11.1結(jié)構(gòu)相同，下通道第一工藝孔堵頭12與上通道第一工藝孔堵頭12.1結(jié)構(gòu)相同，下通道小孔13與上通道小孔13.1結(jié)構(gòu)相同，下通道承壓腔14與上通道承壓腔14.1結(jié)構(gòu)相同，下通道第二工藝孔堵頭15、下通道第三工藝孔堵頭16、下通道第四工藝孔堵頭17和上通道第二工藝孔堵頭15.1、上通道第三工藝孔堵頭16.1、上通道第四工藝孔堵頭17.1的結(jié)構(gòu)相同；見(jiàn)圖3和圖4。本實(shí)用新型的使用方法和操作步驟如下實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先，將被測(cè)氣浮噴嘴4安放在軸3正下方的底座5上，安裝時(shí)保持被測(cè)氣浮噴嘴4的端面與軸3的下端面平行。分別向下進(jìn)氣口 9和上進(jìn)氣口 9.1通入具有恒定壓力的壓縮氣體，壓縮氣體分別進(jìn)入下環(huán)形通道10和上環(huán)形通道10. 1，再由各個(gè)下通道小孔13和上通道小孔13.1進(jìn)入各個(gè)下通道承壓腔14和上通道承壓腔14. 1，下通道承壓腔14和上通道承壓腔14.1內(nèi)的氣體流入軸3和套筒I之間的縫隙后從套筒I的兩端流出，氣體流動(dòng)過(guò)程中在軸3和套筒I之間的縫隙中形成承載氣膜將軸3浮起，對(duì)稱(chēng)設(shè)置的各個(gè)承壓腔可阻止軸3的微小轉(zhuǎn)動(dòng)，從而確保軸3不會(huì)與套筒I發(fā)生直接接觸；被測(cè)氣浮噴嘴4噴出的氣體在其端面與軸3的下端面之間形成氣墊，將軸3沿軸向浮起。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，向軸3的中空腔體內(nèi)加入重量已知的加重塊2可測(cè)出對(duì)應(yīng)的被測(cè)氣浮噴嘴4中特定部位的氣體壓力，不斷改變所加入的加重塊的數(shù)量，則可獲得由被測(cè)氣浮噴嘴4與軸3下端面所形成的噴嘴-浮板機(jī)構(gòu)中被測(cè)點(diǎn)的氣體壓力與浮板上作用力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
權(quán)利要求1.多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置，包括直立狀的支架(7)，所述支架(7)的下部安裝有底座(5)，與底座(5)對(duì)應(yīng)的支架(7)上部安裝有套筒(I);套筒(I)的軸向貫通，與底座 (5)對(duì)應(yīng)，套筒(I)的內(nèi)孔中設(shè)有軸(3);軸(3)的軸向中部開(kāi)設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)有兩塊以上的加重塊(2)，其特征在于所述套筒(I)的橫截面、套筒(I)內(nèi)孔的橫截面和軸(3)的橫截面均為多邊形；所述套筒(I)的上部設(shè)置有上進(jìn)氣口(9.1)和環(huán)繞套筒(I)橫截面的上環(huán)形通道 (10.1 )，上環(huán)形通道(10.1)的一端與上進(jìn)氣口(9.1)相連；套筒(I)的下部設(shè)置有下進(jìn)氣口(9)和環(huán)繞套筒(I)橫截面的下環(huán)形通道(10)，下環(huán)形通道(10)的一端與下進(jìn)氣口(9)相連；上進(jìn)氣口(9.1)與下進(jìn)氣口(9)結(jié)構(gòu)相同，上環(huán)形通道(10.1)與下環(huán)形通道(10)結(jié)構(gòu)相同；所述上環(huán)形通道(10.1)所在的套筒(I)橫截面上設(shè)置有兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的上通道噴嘴(11.1);上通道噴嘴(11.1)上設(shè)置有上通道小孔(13.1);下通道噴嘴(11. O的端面與套筒(I)的內(nèi)孔的端面之間留有間隙，從而形成上通道承壓腔(14.1)；所述下環(huán)形通道(10)所在的套筒(I)橫截面上設(shè)置有2個(gè)以上的結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的下通道噴嘴(11);下通道噴嘴(11)上設(shè)置有下通道小孔(13);下通道噴嘴(11)的端面與套筒(I)的內(nèi)孔的端面之間留有間隙，從而形成下通道承壓腔(14)；所述上通道噴嘴(11.1)與下通道噴嘴(11)結(jié)構(gòu)相同；上通道小孔(13.1)與下通道小孔(13)結(jié)構(gòu)相同；上通道承壓腔(14.1)與下通道承壓腔(14)結(jié)構(gòu)相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述套筒(I) 的橫截面為正方形；套筒(I)的內(nèi)孔的橫截面也為正方形；軸(3)的橫截面為正方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述上環(huán)形通道(10.1)所在的套筒(I)正方形截面上設(shè)置有八個(gè)結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的上通道噴嘴(11.1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述下環(huán)形通道(10)所在的套筒(I)正方形截面上設(shè)置有八個(gè)結(jié)構(gòu)相同且位置相互對(duì)稱(chēng)的下通道噴嘴(11)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多邊形截面的氣浮加載實(shí)驗(yàn)裝置，包括直立狀的支架，支架的下部安裝有底座，與底座對(duì)應(yīng)的支架上部安裝有套筒；套筒的軸向貫通，與底座對(duì)應(yīng)，套筒的內(nèi)孔中設(shè)有軸；軸的軸向中部開(kāi)設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)設(shè)有兩塊以上的加重塊。套筒的橫截面、套筒內(nèi)孔的橫截面和軸的橫截面均為多邊形。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型采用氣浮的方法將加載軸沿徑向支承住，加載軸完全被氣體支承，當(dāng)加載軸處于受力平衡狀態(tài)時(shí)，軸與套筒之間不存在固體接觸，從而使加載軸可以沿軸向無(wú)摩擦地移動(dòng)；加載軸與相配合的孔的橫截面為多邊形，以防加載軸繞軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸只能沿軸向移動(dòng)，從而保證加載過(guò)程中無(wú)摩擦力產(chǎn)生的誤差。
文檔編號(hào)G01M13/00GK202886095SQ20122060284
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者彭超 申請(qǐng)人:彭超