[發明專利]具有噴氣式導向鍵的氣浮加載實驗裝置

有效

• 申請號: 201210043453.3
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102589801A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 黃斌;陳世靜;陳君;沈靜;馮佳琪;董耘琪;張妲;宋樂;張欣;劉虹
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于加載實驗裝置技術領域，具體涉及一種氣浮加載實驗裝置。

背景技術

專利號為200810019550.2的“氣浮式多維力傳感器及多維力測量方法”中公開了一種氣浮式多維力測量方法，它的原理是用16個氣浮噴嘴將浮板完全浮起，通過測量氣浮噴嘴中特定部位的氣體壓力來換算出噴嘴受到的浮力，進而計算出浮板上受到的作用力。在對上述氣浮式多維力傳感器的性能研究和設計過程中，需要了解氣浮噴嘴與浮板所組成的噴嘴-浮板機構中被測點的氣體壓力與浮板上作用力之間的對應關系，因此需要設計一種加載實驗裝置開展實驗。

以往使用的簡單的氣浮加載實驗裝置如圖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通過螺釘06與支架07固聯，支架07通過螺釘08與底座固聯，軸03以間隙配合的形式安放在套筒01中，軸03為下端封閉、上端開放的中空結構，加重塊02可放入軸03的中空腔體中，軸03的下端面與軸線垂直，將軸03的軸線調整為鉛垂位置；被測氣浮噴嘴04安放在底座05上，調整被測氣浮噴嘴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。實驗時向被測氣浮噴嘴04中接入具有一定壓力的壓縮氣體，被測氣浮噴嘴04噴出的氣體將軸03浮起，被測氣浮噴嘴04與軸03的下端面形成噴嘴-浮板機構；向軸03的中空腔體內加入重量已知的加重塊02可測出對應的被測氣浮噴嘴04中特定部位的氣體壓力，不斷改變所加入的加重塊的數量，則可獲得由被測氣浮噴嘴04與軸03下端面所形成的噴嘴-浮板機構中被測點的氣體壓力與浮板上作用力之間的對應關系。上述氣浮加載實驗裝置中，軸03與套筒01之間存在固體接觸，在軸03處于受力平衡狀態而靜止時，固體接觸處存在靜摩擦，因而使得加載過程中存在誤差，加載精度不高。

發明內容

為了解決上述氣浮加載實驗裝置存在的加載精度不高的問題，本發明通過結構改進提供一種具有噴氣式導向鍵的氣浮加載實驗裝置。

本發明的具體結構改進技術方案如下：

具有噴氣式導向鍵的氣浮加載實驗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，與底座對應的支架7上部安裝有套筒1；所述套筒1的軸向貫通，且與底座對應，套筒1內設有軸3；所述軸3的軸向中部開設有盲孔，盲孔內設有二塊以上的加重塊2；所述軸3的外側壁中部沿軸向開設有鍵槽10，與鍵槽10對應的套筒1中部徑向上開設有安裝孔，安裝孔內設有管狀的氣浮導向鍵9，所述氣浮導向鍵9為內端封閉的管狀，且其內端位于軸的鍵槽10內；所述套筒1內筒壁的上端和下端分別設有直徑較大的臺階孔，所述套筒1上端的臺階孔內過盈配合設有上氣浮軸承11，上氣浮軸承11的外圓周上開設有上環形槽13，與軸3對應的上環形槽13內均布開設有兩個以上的上進氣小孔12，與上環形槽13對應的套筒1上設有上進氣口14；所述套筒1下端的臺階孔內過盈配合設有下氣浮軸承17，下氣浮軸承17的外圓周上開設有下環形槽19，與軸3對應的下環形槽19內均布開設有兩個以上的下進氣小孔18，與下環形槽19對應的套筒1上設有下進氣口20；所述套筒1上開設有排氣孔21。

所述氣浮導向鍵9的內端上開設有徑向貫通的小通孔16。

本發明采用上下氣浮軸承噴氣支承結構將加載軸沿徑向支承住，并采用健體噴氣支承的結構將壓縮空氣引入導向鍵與鍵槽的兩側間隙中形成氣浮導向。氣浮導向消除了加載軸由于完全處于氣浮狀態而產生繞自身軸線自由轉動的可能，加載軸只能無摩擦地沿軸向移動。本發明的積極效果是：加載軸完全被氣體支承，當加載軸處于受力平衡狀態時，軸與軸承以及導向鍵之間不存在固體接觸，因而不存在靜摩擦力，從而保證加載過程中無摩擦力產生的誤差。

附圖說明

圖1是本發明結構主視圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3為圖1中的局部放大圖。

圖4為圖3的B-B剖視圖。

圖5為圖1的C-C剖視圖。

圖6為圖1的D-D剖視圖。

圖7是現有氣浮加載實驗裝置結構示意圖。

?上圖中序號：套筒1、加重塊2、軸3、被測氣浮噴嘴4、底座5、螺釘6、支架7、氣浮導向鍵9、鍵槽10、上氣浮軸承11、上進氣小孔12、上環形槽13、上進氣口14、導向鍵進氣孔15、小通孔16、下氣浮軸承17、下進氣小孔18、下環形槽19、下進氣口20、排氣孔21。

具體實施方式

下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。

實施例：