[發明專利]具有自動糾偏功能的復擺轉軸制作工藝

有效

• 申請號: 201410458543.8
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104157187A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 梁偉
• 申請（專利權）人: 寧波市鄞州青林醫療器械技術咨詢有限公司
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種復擺，特別涉及一種具有自動糾偏功能的復擺轉軸制作工藝。

背景技術

目前公知的復擺由兩部分構成：一是擺桿，二是支架，其中擺桿的外形是一塊長方形金屬板，板上沿縱向中心線分布著數十個圓形通孔。實驗中是將擺桿的孔套在支架上方一個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合，當擺桿下端被拉離平衡位置釋放后，擺桿就開始擺動。根據實驗原理，這種擺動必須是一種豎直平面內的平穩擺動，以此測出的重力加速度的誤差將趨于最小。然而現實是：由于擺桿厚達5mm，所以擺桿孔與三棱柱的結合就是兩條直線的結合。由于支架的豎直度調節的判斷標準是依賴其底座上的一個氣泡室結構的水平儀，這種水平儀的準確度則完全依賴于水平儀的準確安裝，然而由于這種結構的水平儀的自身缺陷，所以不可能準確安裝，即使是準確安裝，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，因為這其中還涉及支架立柱與底座的結合以及三棱柱與其基座的結合的準確度，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，所以實際效果是：學生花了大量的時間將氣泡調至正中，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，而是一種點接觸。重要的是此接觸點并不處于擺桿孔頂的中心點，而是處于孔頂的某一端頭，在這種情況下懸掛的擺桿就不可能處于豎直狀態，所以一旦擺動起來，就不可避免地出現明顯的扭動，最終造成較大的測量誤差。本申請人于2006年11月1X日分別申請了三項防止復擺擺桿扭動的技術方案申請號分別為200610022164.X；200610022160.1；200610022157.X，這三個方案的共同點是讓復擺擺桿孔與轉軸的接觸點處于擺桿孔壁的中點處，使處于懸掛的擺桿在靜態下處于豎直，從而消除了產生扭動的一個重要因素。但是長期的教學實踐表明，上述方案對于有操作經驗的教師是可行的，而許多學生由于在將擺桿拉離平衡位置時牽引方向上控制不當，產生了偏斜，所以擺桿被釋放后仍然有扭動現象。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有自動糾偏功能的復擺轉軸制作工藝以防止復擺擺桿的扭動。

本發明的目的是這樣實現的：轉軸的芯棒長6.5cm，芯棒因兩種不同的直徑而分為兩段，其中直徑為7mm的一段長5cm，剩下部分的直徑為4.9mm，在直徑為4.9mm的芯棒上以過盈配合的方式套有兩個結構、尺寸都相同的鐘用軸承，此鐘用軸承的外直徑為7.9mm、軸向厚度為3mm，此兩鐘用軸承的間隔為1mm，其中處于芯棒相對細的端頭一側的鐘用軸承與該端頭之間的距離不大于3mm，芯棒相對粗的一端通過螺釘被固定于復擺支架的轉軸孔內。

采用上述方案能收到如下顯著效果：

1.由于擺桿孔與轉軸軸承的配合是柱面配合，因此，即使學生牽引擺桿的方向有偏離豎直平面，釋放后，軸承能對擺桿起到自動糾偏的作用，因而能使擺桿在7秒之內達到平穩擺動。

2.雖然軸承的外圈與擺桿孔成間隙配合關系，這看似會增大擺動的摩擦，但實際上這種間隙配合并無相對運動，而真正產生相對運動的是軸承外圈與內圈間的鋼球，原因是軸承中鋼球的滾動摩擦總是小于軸承外套與擺桿孔之間的滑動摩擦，而本方案選用的軸承為鐘用軸承，其摩擦力極小，所以能確保擺桿必要的擺動周期數。

3.實踐表明，在復擺實驗中，復擺轉軸偏離水平線的傾斜度達到3°，即能被實驗者所明顯察覺，從而通過支架底部的地足螺釘的調節進行糾偏，然而低于3°的傾斜度，僅靠視覺是難以發現的，然而本方案由于軸承的內、外圈之間鋼球及間隙的存在，所以即使轉軸芯棒與水平線有5°以內的傾斜，在擺桿的重力作用下，通過鋼球都能使軸承外圈自動彌補因芯棒這種不完全水平而造成擺桿偏離豎直線的缺陷。

4.由于鐘用軸承的軸向厚度太小，采用兩個鐘用軸承串接，并保持1mm的間隔，而擺桿孔的柱面長度為7mm，這就能確保擺桿孔的整個柱面都能與軸承外周的結合。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步描述。

轉軸的芯棒長6.5cm，芯棒因兩種不同的直徑而分為兩段，其中直徑為7mm的一段長5cm，剩下部分的直徑為4.9mm，在直徑為4.9mm的芯棒上以過盈配合的方式套有兩個結構、尺寸都相同的鐘用軸承，此鐘用軸承的外直徑為7.9mm、軸向厚度為3mm，此兩鐘用軸承的間隔為1mm，其中處于芯棒相對細的端頭一側的鐘用軸承與該端頭之間的距離不大于3mm，芯棒相對粗的一端通過螺釘被固定于復擺支架的轉軸孔內。