一种双悬扭摆装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为物理实验提供了一种双悬扭摆装置。采用在目前常用的扭摆装置下还装有只能在垂直方向位移的止动机构。具有操作简单、测量数据准确、结构简单、易于制造的特点。为中小型试件转动惯量的测量提供了一种更为精确的实验装置。本实用新型专利技术主要用来测量中小型试件的转动惯量，也可用来测量切变弹性模量或扭转系数。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于物理实验装置，特别是用于测量转动惯量的装置。测量转动惯量的方法有两类周期法和转动法。在测定中小型试件的转动惯量时多采用周期法，而扭摆是周期法测量中常用的实验装置。附图说明图1是目前常用的扭摆装置示意图；其结构及相互关系是悬线(2)一端固定在支架(1)上，另一端固定在圆盘(3)上，圆盘(3)被悬挂在空中；实验包括三个步骤一是扭动圆盘(3)，二是把标准试件放在圆盘(3)上扭动圆盘(3)，三是把被测试件放在圆盘(3)上扭动圆盘(3)；测量各自的扭动周期，依据公式既可求得试件的转动惯量。由于这种扭摆装置仅限制了圆盘(3)在垂直方向上的位移自由度，而在水平方向上的位移自由度和旋转自由度均无约束；在扭转过程中，圆盘(3)易产生的摆动；这是产生测量误差的原因之一。此外，扭摆系统的扭转系数与悬线2下的总质量也有关系；而这种扭摆装置在测量过程中，悬线2下的总质量是随着试件的不同而变，这会导致测量结果的出现系统误差。本技术的目的就是提供一种能减少测量误差的双悬扭摆装置。为达此目的，本技术的专利技术构思是在上述扭摆装置下部的圆盘(3)上安装既能阻止圆盘(3)摆动，又不影响圆盘(3)扭动，也能减少因质量的变化而产生误差的止动机构。这种止动机构只能在垂直方向上位移。为了实现这一专利技术构思，本技术在由支架(1)、悬线(2)、圆盘(3)所组成的扭摆装置下，还安装了由下悬线(4)、止动盘(5)和支架(1)组成的止动机构。其中，止动盘(5)与支架(1)是孔与轴的相配合，其作用是防止止动盘(5)在水平面上的位移和旋转；同时还应具备能防止止动盘(5)轴向旋转的作用结构，有以下三种形式圆形、非圆形或多边形。由于本技术采用了在扭摆装置下安装只能在垂直方向位移的止动机构，减少了圆盘(3)的摆动和由质量的变化而引起的测量误差，从而使测量数据更为准确。由于本技术结构简单，因此具有技术成熟、易于操作、制造的特点。为中小型试件转动惯量的测量提供了一种更为精确的实验装置。图1目前常用的扭摆装置示意图(1)支架 (2)悬线 (3)圆盘图2双悬扭摆装置示意图(1)支架 (2)悬线 (3)圆盘 (4)下悬线 (5)止动盘(6)配重盘 (7)导杆图3具有箱形圆盘的双悬扭摆装置示意图(1)支架 (2)悬线 (3)圆盘 (4)下悬线 (5)止动盘(6)配重盘 (7)导杆当采用限制止动盘(5)轴向旋转的圆形方案时，限制垂直轴向旋转的方案有平键、花键、导杆。在前述的限制止动盘(5)轴向旋转的各种方案中，圆形方案中的导杆方案同其它方案相比结构更简单、更易于制造。其具体结构是如图2所示，在止动盘(5)的具有可在轴向运动的槽，并与垂直装在支架(1)上的导杆(7)相配合；这样止动盘(5)仅有一个在垂直方向上的位移自由度。当采用限制止动盘(5)轴向旋转的非圆形方案时，止动盘(5)和支架(1)之间的结构是椭圆形或其它非圆曲线。当采用限制止动盘(5)轴向旋转的多边形方案时，止动盘(5)和支架(1)之间的结构是多边形边的数量应大于3。止动盘(5)可根据实验需要设计成多个不同重量的盘；而较好的方法是在止动盘(5)的下面还装有可以随意添加重量的配重盘(6)。在进行实验步骤一时，将被测试件先放在配重盘(6)上；在进行步骤二或三时，将被测试件分别放在圆盘(3)上；在分别进行三个步骤实验时使悬线(2)承受的拉力相同，也就减少了因悬线(2)下总质量的不同而引起的系统误差。在实验中，要求放在圆盘(3)上的被测试件应对称放置。由于圆盘(3)中心还装有悬线(2)，要做到对称放置被测试件比较困难。为解决这一问题，本技术将圆盘(3)做成箱形结构。如图3所示的圆盘(3)是由顶盘a、底盘b、侧壁c组成；其相互位置是由侧壁c将项盘a和底盘b连接并隔开一定距离。采用这种箱形结构的双悬扭摆装置在实验中，可以很方便地将各种形状的被测试件放在回转中心，更便于实际应用。本技术主要用来测量中小型试件的转动惯量，也可用来测量切变弹性模量或扭转系数。权利要求1.一种双悬扭摆装置，由支架(1)、悬线(2)、圆盘(3)组成的扭摆装置，其特征是在圆盘(3)下还装有由下悬线(4)、止动盘(5)、支架(1)组成的只能在垂直方向上位移的止动机构。2.由权利要求1所述的双悬扭摆装置，其特征是止动盘(5)与支架(1)之间的结构是平键或花键。3.由权利要求1所述的双悬扭摆装置，其特征是止动盘(5)的具有可在轴向运动的槽，并与垂直装在支架(1)上的导杆(7)相配合。4.由权利要求1所述的双悬扭摆装置，其特征是止动盘(5)与支架(1)之间结构是椭圆形或非圆曲线。5.由权利要求1所述的双悬扭摆装置，其特征是止动盘(5)与支架(1)之间结构是多边形，并且多边形边的数量应大于3。6.由权利要求1所述的双悬扭摆装置，其特征是在止动盘(5)的下面还装有配重盘(6)。7.由权利要求1所述的双悬扭摆装置，其特征是圆盘(3)成箱形结构。专利摘要本技术为物理实验提供了一种双悬扭摆装置。采用在目前常用的扭摆装置下还装有只能在垂直方向位移的止动机构。具有操作简单、测量数据准确、结构简单、易于制造的特点。为中小型试件转动惯量的测量提供了一种更为精确的实验装置。本技术主要用来测量中小型试件的转动惯量,也可用来测量切变弹性模量或扭转系数。文档编号G09B23/06GK2359763SQ99237248公开日2000年1月19日 申请日期1999年3月1日 优先权日1999年3月1日专利技术者汤照, 张宜虎 申请人:中国地质大学(武汉)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双悬扭摆装置，由支架（１）、悬线（２）、圆盘（３）组成的扭摆装置，其特征是：在圆盘（３）下还装有由下悬线（４）、止动盘（５）、支架（１）组成的只能在垂直方向上位移的止动机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤照，张宜虎，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]