專利名稱：球面接觸無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，特別是無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺的制作。
背景技術(shù)：
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的復(fù)擺的擺桿和掛桿一般是線接觸，由于掛桿的不水平，經(jīng)常發(fā)生扭動(dòng)。還有一種復(fù)擺擺桿設(shè)計(jì)為通過(guò)圓錐擴(kuò)孔，形成刀口，刀口與掛桿形成點(diǎn)接觸，主要缺點(diǎn)是要真正形成點(diǎn)接觸，則刀口應(yīng)該很鋒利，刀口很鋒利則會(huì)損害掛桿和刀口本身，擺桿的耐用性將受到極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為克服復(fù)擺線接觸易發(fā)生扭動(dòng)以及刀口接觸耐用性差的缺點(diǎn)，本發(fā)明使擺桿與掛桿采用球面點(diǎn)接觸。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是擺桿掛孔做成正方形，在正方形孔遠(yuǎn)離質(zhì)心的一面做一個(gè)凹陷的半球面；在掛桿上做一個(gè)凸起的半球面，掛桿的半球面直徑比擺桿的半球面直徑小，半球面與掛桿之間加一個(gè)圓錐狀的支架，保證兩個(gè)球面可以接觸到，從而保證掛桿與擺桿實(shí)現(xiàn)球面點(diǎn)接觸。本發(fā)明的有益效果由于球面接觸，摩擦小，損傷小，耐用性強(qiáng)；球面接觸為點(diǎn)接觸，能夠保證擺桿的豎直狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)扭動(dòng)，減少實(shí)驗(yàn)誤差；掛桿目視大致水平即可，不需要掛桿的完全水平，減輕實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)，提高測(cè)量速度；擺桿對(duì)掛桿的壓力作用可以通過(guò)球面的微小形變實(shí)現(xiàn)反作用，壓力移開后，形變將恢復(fù)，而刀口接觸，壓力將促使刀口在掛桿上產(chǎn)生永久的刻痕。


圖I是球面接觸無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺示意圖。其中，I、擺桿，2、正方形通孔，3、凹球面，4、掛桿，5、凸球面。
具體實(shí)施例方式擺桿I長(zhǎng)500-800mm、寬15mm、厚5mm，材料為不銹鋼或鋁合金，在擺桿I上設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)Icm的間隔均勻的正方形通孔2，在正方形通孔2上遠(yuǎn)離質(zhì)心的一邊設(shè)計(jì)凹球面3，凹球面3為直徑4mm的半球面。掛桿4橫切面為邊長(zhǎng)4mm的正方形，在掛桿4上設(shè)計(jì)凸球面5，凸球面是直徑為2mm的半球面,半球面下有一個(gè)支撐圓錐柱,支撐圓錐柱高度3mm,支撐圓錐與凸球面結(jié)合處直徑為2mm，保證與凸球面實(shí)現(xiàn)平滑接觸，圓錐與掛桿接觸處的直徑為3mm，保證凸球面5可以與凹球面3可以良好接觸，并保證擺桿I的正方形通孔2下邊緣不與掛桿接觸。由于擺件I與掛桿4實(shí)現(xiàn)球面接觸，接觸為一個(gè)點(diǎn)，從而保證復(fù)擺擺件初始位置為豎直狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)扭動(dòng)現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明球面接觸無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺由擺桿和掛桿組成，其特征是擺桿長(zhǎng)500-800mm、寬15mm、厚5mm，材料為不銹鋼或鋁合金；在擺桿有邊長(zhǎng)Icm的間隔均勻的正方形通孔，在正方形通孔上遠(yuǎn)離質(zhì)心的一邊設(shè)計(jì)凹球面，凹球面為直徑4mm的半球面；掛桿橫切面為邊長(zhǎng)4mm的正方形，在掛桿上設(shè)計(jì)凸球面，凸球面是直徑為2mm的半球面；半球面下有一個(gè)支撐圓錐柱，支撐圓錐柱高度3mm，支撐圓錐與凸球面結(jié)合處直徑為2mm，圓錐柱與掛桿接觸處的直徑為3mm。
全文摘要
本發(fā)明球面接觸無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺涉及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，特別是無(wú)扭動(dòng)復(fù)擺的制作。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的復(fù)擺的擺桿和掛桿一般是線接觸，經(jīng)常發(fā)生扭動(dòng)。有一種復(fù)擺擺桿設(shè)計(jì)刀口接觸，耐用性差。本發(fā)明技術(shù)方案是擺桿掛孔做成正方形通孔，在正方形孔遠(yuǎn)離質(zhì)心的一面做一個(gè)凹陷的半球面；在掛桿上做一個(gè)凸起的半球面，掛桿的半球面直徑比擺桿的半球面直徑小，半球面與掛桿之間加一個(gè)圓錐狀的支架，保證兩個(gè)球面可以接觸到，從而保證掛桿與擺桿實(shí)現(xiàn)球面點(diǎn)接觸。本發(fā)明的有益效果由于球面接觸，摩擦小，損傷小，耐用性強(qiáng)；不會(huì)出現(xiàn)扭動(dòng)；減輕實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G09B23/10GK102663934SQ20121010732
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者李娟 , 胡再國(guó), 鄒旭敏 申請(qǐng)人:四川大學(xué)