臺階式凹面共軸三線擺的製作方法

2023-10-07 21:19:44 1

專利名稱：臺階式凹面共軸三線擺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種三線擺，特別涉及一種底盤為臺階式凹面的共軸三線擺。 背條技術用三線擺測量剛體轉動慣量是一個古老的物理力學實驗。作為該實驗裝置最基本、 最重要的部件是底盤。公知的三線擺底盤都是圓形平板。這種平板式的底盤的最大缺 陷是無法保證置於底盤上的試件的質心與底盤的質心共軸。而該項測量的先決條件則 要求這兩者必須共軸，只有這樣，用於該項測量的理論計算公式才成立，否則將會造 成較大的實驗誤差。由於底盤是平板，所以試件與底盤兩者的質心是否共軸，則完全 取決於操作者的視覺分辨能力和經驗，並無客觀標準，因此而產生的測量誤差也就在 所難免。

發明內容
本發明的目的是提供一種臺階式凹面共軸三線擺，以確保待測試件的質心與底盤 的質心共軸。本發明的目的是這樣實現的三線擺的底盤為圓形臺階式凹面，臺階的級數為2 5級，除最下級為圓形平面外，其餘每一級臺階的底面均為圓環形平面，其寬度不小於5mm,底面與側壁垂直，各級臺階的深度不一定相同，其深度都不小於3mm，各級臺 階的直徑分別和與該臺階相配的待測圓柱面試件的直徑一致，彼此的配合間隙為 0.01mm~0.02mm，底盤上端面為寬度為l~2cm的環形平面，底盤的外側面為臺階式圓 形柱面，每一級柱面的橫向厚度不小於5mm,最上一級柱面的豎向厚度與底盤中心點 的厚度相同，自第二級柱面起，每一級柱面的豎向高度均與底盤凹面中對應的上一級 臺階的深度相同，底盤內側的圓環與底盤外側的柱面均與底盤的豎向中心線同心，底 盤上端面固定有相對於盤心互成120度夾角的掛鈎，每個掛鈎的基點的直徑為l~2mm， 與此端面外沿的距相等且不大於5mm，每個掛鈎的質量不大於lg,底盤總體直徑不小 於20cm，底盤中心點處的厚度不小於10mm。 採用上述方案能收到以下顯著效果1、將待測試件如圓柱、圓筒、圓環和球體隨手放入底盤的臺階式凸面中，即既能 確保這些試件的質心與底盤的質心處於同一豎直線上，使兩者在轉動中共軸，又能使
試件轉動中處於穩定狀態，從而消除了該項測量中一項測量誤差，並大幅度縮短了儀 器的調節時間。2、 由於本方案能確保底盤沿徑向質量分布的均勻性，所以無須改變其轉慣量的計 算公式。3、 常規的三線擺無法測球體的轉動慣量，而本方案則能輕易實現。


圖1是臺階式凹面共軸三線擺的底盤剖面圖。
權利要求
1、一種臺階式凹面共軸三線擺，其特徵是三線擺的底盤為圓形臺階式凹面，臺階的級數為2～5級，除最下級為圓形平面外，其餘每一級臺階的底面均為圓環形平面，其寬度不小於5mm，底面與側壁垂直，各級臺階的深度不一定相同，其深度都不小於3mm，各級臺階的直徑分別和與該臺階相配的待測圓柱面試件的直徑一致，彼此的配合間隙為0.01mm～0.02mm，底盤上端面為寬度為1～2cm的環形平面，底盤的外側面為臺階式圓形柱面，每一級柱面的橫向厚度不小於5mm，最上一級柱面的豎向厚度與底盤中心點的厚度相同，自第二級柱面起，每一級柱面的豎向高度均與底盤凹面中對應的上一級臺階的深度相同，底盤內側的圓環與底盤外側的柱面均與底盤的豎向中心線同心，底盤上端面固定有相對於盤心互成120度夾角的掛鈎，每個掛鈎的基點的直徑為1～2mm，與此端面外沿的距相等且不大於5mm，每個掛鈎的質量不大於1g，底盤總體直徑不小於20cm，底盤中心點處的厚度不小於10mm。
全文摘要
一種臺階式凹面共軸三線擺，其底盤為圓形臺階式凹面結構，底面的外周為臺階式多重柱面結構，凹面中的圓環與外周的柱面都同心於底盤的中心線，外周柱面的豎向厚度與凹面中對應臺階的上一級臺階的深度相同，凹面的底部為圓形平面，底盤上端面外沿固定有相對盤心成120度角分布的三個掛鈎。本發明能確保底盤與待測試件兩者的質心處於同一豎直線上。
文檔編號G01M1/00GK101158612SQ20071005039
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月6日 優先權日2007年11月6日
發明者俊 朱, 梁德富 申請人:四川大學