本發(fā)明涉及到光學(xué)測繪領(lǐng)域的測繪儀,具體的說是一種測繪儀專用防震支撐裝置。
背景技術(shù):
測繪儀是光學(xué)測繪領(lǐng)域常用的設(shè)備,是結(jié)合光、機、電一體將工件攝入電腦處理并放大18到230倍顯示于屏幕上的設(shè)備,它可以直接拍照存檔或做表面觀察、量測、繪圖,其測量數(shù)據(jù)可做SPC統(tǒng)計,制成EXCEL報表,繪制圖檔可以轉(zhuǎn)成AUTOCAD應(yīng)用,AUTOCAD圖形也可以調(diào)入電腦軟件中與工件對比,制成資料,可以在電腦上儲存、列印,更可透過網(wǎng)絡(luò)進行傳送。
支架是測繪儀的一種常用配件,由于測繪儀有不同的型號、大小,與之相匹配使用的支架也有不同的規(guī)格?,F(xiàn)有的支架側(cè)重點在于對測繪儀的穩(wěn)定支撐,但是這種支架實際上只是對攝影的三腳架進行了簡單的改裝以使其可用于穩(wěn)定支撐測繪儀,并沒有專用于測繪儀設(shè)計的防震動支架;這種改良的支架對于地面的振動并不能很好的隔絕,附近地面的震動(如車輛行駛)都會對其上安裝的測繪儀產(chǎn)生震動影響,從而影響其測繪的準確性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中測繪儀的支架防震動效果并不理想、容易受到附近地面震動導(dǎo)致測繪結(jié)果出現(xiàn)偏差的問題,本發(fā)明提供了一種測繪儀專用防震支撐裝置,該防震支撐裝置通過特殊設(shè)計具有獨特結(jié)構(gòu)和獨特材質(zhì)的防震底座,能夠?qū)⒌孛娈a(chǎn)生的震動大幅度削減甚至隔絕,從而避免其對測繪儀產(chǎn)生干擾和影響。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為:一種測繪儀專用防震支撐裝置,包括一用于放置測繪儀的載物臺和支撐載物臺的三條可拆卸支腿,所述支腿的底部通過螺栓可拆卸設(shè)置有防震底座,該防震底座包括一橡膠套筒,橡膠套筒的中部設(shè)置有橡膠隔墊將橡膠套筒內(nèi)分為上部空間和下部空間,在上部空間和下部空間中對稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的填充體,所述填充體包括一封閉橡膠套筒端口的圓形密封盤和垂直設(shè)置在圓形密封盤一側(cè)面中心的柱狀連接體,且柱狀連接體的自由端與橡膠隔墊粘接;沿柱狀連接體長度方向環(huán)繞設(shè)置有環(huán)形阻隔體,環(huán)形阻隔體的直徑小于橡膠套筒的內(nèi)直徑,且環(huán)形阻隔體的上下兩個表面均為向邊緣傾斜的坡面,以使其形成邊緣薄中間厚的餅狀結(jié)構(gòu),相鄰的環(huán)形阻隔體之間或環(huán)形阻隔體與圓形密封盤之間具有間隙,且在該間隙中纏繞有彈性軟繩,彈性軟繩將柱狀連接體和環(huán)形阻隔體的側(cè)面完全纏繞包覆,且彈性軟繩的纏繞厚度與橡膠套筒的內(nèi)徑相同,以使其與橡膠套筒的內(nèi)壁緊密接觸。
所述坡面與柱狀連接體的表面密布有凸起或紋絡(luò),以便于彈性軟繩更好地纏繞。
所述載物臺上表面設(shè)置有固定槽,固定槽內(nèi)嵌套有用于放置測繪儀的橡膠軟墊。
按照重量比,所述橡膠軟墊由30~35份的丁苯橡膠、10~12份的錦綸纖維、2~3份的碳纖維、2~3份的硫化劑、5~7份的炭黑、1~2份的改性空心玻璃微珠、3~4份的碳化硅微粉、0.8~1份的改性六鈦酸鉀晶須和4~6份的補強劑在60~80℃條件下混煉而成,所述補強劑由8~10份海泡石絨、1~2份的改性納米二氧化鈦、10~12份正硅酸乙酯制成;所述改性空心玻璃微球和改性六鈦酸鉀晶須分別是將市售的空心玻璃微球和市售的六鈦酸鉀晶須與其重量3-5%的表面改性劑混合后靜置1-2h后過濾晾干得到,所用表面改性劑由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成。
所述補強劑制備方法為:按照重量比,取10~12份正硅酸乙酯與去離子水按照1:8-10的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、8~10份海泡石絨和1~2份的改性納米二氧化鈦混合均勻進行反應(yīng),反應(yīng)過程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率350-370kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)體系進行超濾得到固體粉末,最后將固體粉末在有氧條件下充分灼燒除去碳粉即得到補強劑;所述改性納米二氧化鈦是市售的納米二氧化鈦與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成。
所述填充體為基料、填充料和制孔劑混料后一體燒結(jié)形成的陶瓷結(jié)構(gòu),其中,按照重量比,所述基料由20-24份煅燒高嶺土、8-10份的木節(jié)粘土和12-14份的石英組成,填充料由2-3份細度不超過45微米的藍晶石細粉、4-5份細度不超過5微米的活性氧化鋁微粉和3-4份的改性納米二氧化硅組成,制孔劑由7-9份細度不超過30微米的碳化硅細粉、1-2份的高錳酸鉀和2-3份的堿石灰組成;所述改性納米二氧化硅為市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,所述表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成。
所述填充體一體燒結(jié)的方法包括以下步驟:
1)將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到改性納米二氧化硅,所述表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成;
2)按照上述要求稱取各原料并混合,然后依次向混合后的各原料中加入各原料總重35%的水、各原料總重2%的丙酮、各原料總重1%的工業(yè)植物油和各原料總重0.8%的石墨粉,而后拌合均勻并研磨制成細度為300目的粉料,備用;
3)將步驟2)得到的粉料送入模具中壓鑄成型并進行燒結(jié),冷卻后即得到一體成型的填充體;
所述燒結(jié)分為低溫段、中溫段和氧化燒結(jié)段三部分,其中,低溫段是指使?fàn)t內(nèi)溫度從常溫在6h均勻升高到420℃,并保持該溫度1-2h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不高于4%;
所述中溫段是指,使?fàn)t內(nèi)溫度從420℃在4h均勻升高到1050℃,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;
所述氧化燒結(jié)段是指,使?fàn)t內(nèi)溫度從1050℃在2h均勻升高到1450℃,并保持該溫度3h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%。
按照重量比,所述橡膠套筒和橡膠隔墊材質(zhì)相同,均由40~45份的芳綸橡膠、8~10份的錦綸纖維、1~2份的硫化劑、3~4份的促進劑、7~9份的炭黑、2~3份的改性空心玻璃微珠、2-3份的淀粉和1~2份的氧化鋁微粉在70~80℃條件下混煉而成,所述改性空心玻璃微球是將市售的空心玻璃微球與其重量3-5%的表面改性劑混合后靜置1-2h后過濾晾干得到,所用表面改性劑由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成。
上述防震底座的制作方法為,首先制作中部具有橡膠隔墊的橡膠套筒,而后再制作一體結(jié)構(gòu)的填充體,并在填充體的柱狀連接體和環(huán)形阻隔體纏繞彈性軟繩,纏繞完畢后,在柱狀連接體自由端端面上涂上高強膠水,然后將填充體擰入橡膠套筒內(nèi),即完成防震底座的制作。
本發(fā)明中所用的彈性軟繩是用無機材料或有機材料制成的具有一定柔性的繩子。
有益效果,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1)本發(fā)明通過在支腿的底部設(shè)置填充體、彈性軟繩和橡膠套筒制成的防震底座,從而將附近地面?zhèn)鬟f過來的震動充分吸收、削減甚至隔絕,從而避免了其對測繪儀的影響,提高了測繪的精度;
2)本發(fā)明通過在載物臺上設(shè)置固定槽,然后在固定槽內(nèi)嵌套用于放置測繪儀的橡膠軟墊,從而進一步削減了震動對測繪儀的影響;而且,該橡膠軟墊中含有改性空心玻璃微珠,一方面能夠均勻分散在丁苯橡膠和錦綸纖維形成的基體中,另一方面是改性過程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羥基,這些基團通過化學(xué)反應(yīng)將空心玻璃微珠與基體連接起來,保證二者具有良好的界面結(jié)合力,材料在受到外力時,空心玻璃微珠粒子在材料中受到應(yīng)力發(fā)生形變、破壞等,從而吸收沖擊能量,提高沖擊性能,同時還可以引發(fā)銀紋,終止裂縫擴展,在一定形態(tài)結(jié)構(gòu)下引發(fā)基體的剪切屈服,從而消耗大量的沖擊能量,又能較好地傳遞所承受的外力,提高橡膠基體的壓縮強度、彎曲強度、沖擊強度;含有的海泡石絨也具有微孔結(jié)構(gòu),具有很大的比表面積,分散到橡膠基體中也能吸收震動和沖擊;
3)本發(fā)明防震底座中的填充體為一體燒結(jié)成型的陶瓷體,其以燒制陶瓷的常規(guī)原料煅燒高嶺土、木節(jié)粘土和石英作為主料,其中混入碳化硅、高錳酸鉀和堿石灰作為制孔劑,既可確保燒成后的陶瓷中含有一些開放型氣孔(或稱開口氣孔),而且也不會影響其強度;碳化硅在高溫氧化氣氛中容易發(fā)生氧化反應(yīng):SiC+2O2→CO2+SiO2,該反應(yīng)開始溫度較高,1000℃開始明顯氧化,顆粒越細,則氧化速度越快,反應(yīng)產(chǎn)物CO2的逸出容易造成陶瓷坯體表面形成開口氣孔,而反應(yīng)產(chǎn)物SiO2具有較高活性,與氧化鋁反應(yīng)生成莫來石,從而在陶瓷內(nèi)形成莫來石增強體;高錳酸鉀高溫生成的氧氣提供富氧環(huán)境,而錳酸鉀和二氧化錳在高溫下性質(zhì)穩(wěn)定,與堿石灰中的氫氧化鈉和氫氧化鉀在高溫下并不會參與任何反應(yīng),而且由于其熔點高,所以高溫下彌散在整個體系內(nèi),當(dāng)這些顆粒進入到氣孔內(nèi)及氣孔邊緣時,會增加陶瓷表面及氣孔的面積,從而在其與其它物質(zhì)結(jié)合時,提供更強的結(jié)合力;同時,本發(fā)明中填充料在高溫下,其中的藍晶石細粉,既可確保生成較多的莫來石相,保證制品的力學(xué)強度,藍晶石從1100℃左右開始分解、生成莫來石和SiO2,1300℃以后顯著分解轉(zhuǎn)化,由于該莫來石化反應(yīng)伴隨有16-18%的體積膨脹,因此還可填充由于碳化硅氧化產(chǎn)生的孔隙,使單個孔隙變小,整體孔隙率降低,并且會改變陶瓷內(nèi)孔隙的形狀和分布;由于陶瓷中含有大量的微孔,從而能夠吸收并削弱震動的傳遞;
利用氫氧化鋇和碳酸鈉混合作為催化劑讓納米級的 SiO2粒子的表面能夠受到羥基的作用,從而含有一定數(shù)量的含氧官能團,增加了納米級SiO2粒子的有關(guān)表面相容性,在納米級SiO2粒子作為填充料與其余原料充分混合時,因為SiO2顆粒很小,且比表面積大,細微化的結(jié)構(gòu)使得其余物料與其的接觸面積增大,使SiO2粒子可以在物料中均勻分散,從而便于SiO2與其余物質(zhì)在高溫下發(fā)生化學(xué)鍵合或者物理結(jié)合。此外,均勻分散的納米級SiO2相當(dāng)于“錨點”,其能夠使高溫環(huán)境下生成的強化基體與其結(jié)合,在受到外力沖擊作用下,能夠產(chǎn)生 “應(yīng)力集中”的效應(yīng),使得其周圍的一些基體“屈服”并吸收較多的變形功,此外也能夠產(chǎn)生 “釘扎-攀越”效應(yīng),增大裂紋在擴展時所受到的阻力,消耗變形功,從而使其韌性增加。
附圖說明
圖1為本發(fā)明防震支架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明防震底座的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖標記:1、載物臺,2、支腿,3、防震底座,301、橡膠套筒,302、橡膠隔墊,303、圓形密封盤,304、柱狀連接體,305、環(huán)形阻隔體,306、坡面,307、彈性軟繩,4、橡膠軟墊,5、測繪儀。
具體實施方式
如圖所示,一種測繪儀專用防震支撐裝置,包括一用于放置測繪儀5的載物臺1和支撐載物臺1的三條可拆卸支腿2,其特征在于:所述支腿2的底部通過螺栓可拆卸設(shè)置有防震底座3,該防震底座3包括一橡膠套筒301,橡膠套筒301的中部設(shè)置有橡膠隔墊302將橡膠套筒301內(nèi)分為上部空間和下部空間,在上部空間和下部空間中對稱設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的填充體,所述填充體包括一封閉橡膠套筒301端口的圓形密封盤303和垂直設(shè)置在圓形密封盤303一側(cè)面中心的柱狀連接體304,且柱狀連接體304的自由端與橡膠隔墊302粘接;沿柱狀連接體304長度方向環(huán)繞設(shè)置有環(huán)形阻隔體305,環(huán)形阻隔體305的直徑小于橡膠套筒301的內(nèi)直徑,且環(huán)形阻隔體303的上下兩個表面均為向邊緣傾斜的坡面306,以使其形成邊緣薄中間厚的餅狀結(jié)構(gòu),相鄰的環(huán)形阻隔體305之間或環(huán)形阻隔體305與圓形密封盤303之間具有間隙,且在該間隙中纏繞有彈性軟繩307,彈性軟繩307將柱狀連接體304和環(huán)形阻隔體305的側(cè)面完全纏繞包覆,且彈性軟繩307的纏繞厚度與橡膠套筒301的內(nèi)徑相同,以使其與橡膠套筒301的內(nèi)壁緊密接觸。
以上為本發(fā)明的基本實施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進、優(yōu)化和限定:
如,所述坡面306與柱狀連接體304的表面密布有凸起或紋絡(luò),以便于彈性軟繩307更好地纏繞;
又如,所述載物臺1上表面設(shè)置有固定槽,固定槽內(nèi)嵌套有用于放置測繪儀5的橡膠軟墊4;
進一步的,按照重量比,所述橡膠軟墊4由30~35份的丁苯橡膠、10~12份的錦綸纖維、2~3份的碳纖維、2~3份的硫化劑、5~7份的炭黑、1~2份的改性空心玻璃微珠、3~4份的碳化硅微粉、0.8~1份的改性六鈦酸鉀晶須和4~6份的補強劑在60~80℃條件下混煉而成,所述補強劑由8~10份海泡石絨、1~2份的改性納米二氧化鈦、10~12份正硅酸乙酯制成;所述改性空心玻璃微球和改性六鈦酸鉀晶須分別是將市售的空心玻璃微球和市售的六鈦酸鉀晶須與其重量3-5%的表面改性劑混合后靜置1-2h后過濾晾干得到,所用表面改性劑由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成;
更進一步的,所述補強劑制備方法為:按照重量比,取10~12份正硅酸乙酯與去離子水按照1:8-10的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、8~10份海泡石絨和1~2份的改性納米二氧化鈦混合均勻進行反應(yīng),反應(yīng)過程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率350-370kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)體系進行超濾得到固體粉末,最后將固體粉末在有氧條件下充分灼燒除去碳粉即得到補強劑;所述改性納米二氧化鈦是市售的納米二氧化鈦與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成;
再如,所述填充體為基料、填充料和制孔劑混料后一體燒結(jié)形成的陶瓷結(jié)構(gòu),其中,按照重量比,所述基料由20-24份煅燒高嶺土、8-10份的木節(jié)粘土和12-14份的石英組成,填充料由2-3份細度不超過45微米的藍晶石細粉、4-5份細度不超過5微米的活性氧化鋁微粉和3-4份的改性納米二氧化硅組成,制孔劑由7-9份細度不超過30微米的碳化硅細粉、1-2份的高錳酸鉀和2-3份的堿石灰組成;所述改性納米二氧化硅為市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,所述表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成;
進一步的,填充體上在燒結(jié)時,可以在模具上設(shè)置連接孔,從而在填充體燒結(jié)完后能夠更方便的與支腿進行可拆卸連接;
更進一步的,所述填充體一體燒結(jié)的方法包括以下步驟:
1)將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到改性納米二氧化硅,所述表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成;
2)按照上述要求稱取各原料并混合,然后依次向混合后的各原料中加入各原料總重35%的水、各原料總重2%的丙酮、各原料總重1%的工業(yè)植物油和各原料總重0.8%的石墨粉,而后拌合均勻并研磨制成細度為300目的粉料,備用;
3)將步驟2)得到的粉料送入模具中壓鑄成型并進行燒結(jié),冷卻后即得到一體成型的填充體;
再進一步的,所述燒結(jié)分為低溫段、中溫段和氧化燒結(jié)段三部分,其中,低溫段是指使?fàn)t內(nèi)溫度從常溫在6h均勻升高到420℃,并保持該溫度1-2h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不高于4%;
所述中溫段是指,使?fàn)t內(nèi)溫度從420℃在4h均勻升高到1050℃,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;
所述氧化燒結(jié)段是指,使?fàn)t內(nèi)溫度從1050℃在2h均勻升高到1450℃,并保持該溫度3h,在此過程中,保持爐內(nèi)氧氣含量不低于45%;
又再如,所述橡膠套筒301和橡膠隔墊302材質(zhì)相同,均由40~45份的芳綸橡膠、8~10份的錦綸纖維、1~2份的硫化劑、3~4份的促進劑、7~9份的炭黑、2~3份的改性空心玻璃微珠、2-3份的淀粉和1~2份的氧化鋁微粉在70~80℃條件下混煉而成,所述改性空心玻璃微球是將市售的空心玻璃微球與其重量3-5%的表面改性劑混合后靜置1-2h后過濾晾干得到,所用表面改性劑由KH550、乙醇、丙酮和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:2-3:1-2的比例混合而成;
最后,上述防震底座的制備方法為,首先制作中部具有橡膠隔墊302的橡膠套筒301,而后再制作一體結(jié)構(gòu)的填充體,并在填充體的柱狀連接體304和環(huán)形阻隔體305側(cè)面纏繞彈性軟繩307,纏繞完畢后,在柱狀連接體304自由端端面上涂上高強膠水,然后將兩個填充體分別擰入橡膠套筒301內(nèi)的上部和下部,即完成防震底座的制作。