一種重心測(cè)定儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型是涉及一種測(cè)定儀，具體地說是涉及一種利用物體在重心和一平行集 中支持力系下的平衡，通過合力原理測(cè)定重心的重心測(cè)定儀，屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中，常常需要測(cè)定物體的重心（即質(zhì)心)。而物體的形狀通 常很不規(guī)則，其密度可能也不是均一的，因此，測(cè)定一般物體的重心略顯麻煩，最好能有一 種儀器能夠準(zhǔn)確、快速地測(cè)出物體的重心。如果先確定物體的質(zhì)量分布，再通過計(jì)算得出重 心，方法上是可行的，但無論測(cè)量還是計(jì)算都不太方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種不需進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算、利 用力學(xué)方法就能方便快捷測(cè)定物體重心的儀器。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種重心測(cè)定儀，包括一個(gè)基座和承物板，基座上開設(shè)有一條沿其寬度方向的滑 軌，滑軌內(nèi)滾動(dòng)連接有活動(dòng)標(biāo)記儀，基座上表面設(shè)置有一個(gè)支承，該支承與承物板之間球鉸 接；承物板的邊緣連接有支持觸頭，支持觸頭的一端固定于承物板上，支持觸頭的另一端連 接有壓力傳感器；基座內(nèi)部設(shè)置有控制電路，控制電路與壓力傳感器、活動(dòng)標(biāo)記儀之間電連 接；活動(dòng)標(biāo)記儀包括一個(gè)L形支架，縱向桿滑動(dòng)連接于滑軌內(nèi)，橫向桿的一端連接重力作用 線標(biāo)記；所述L形支架的縱向桿和橫向桿均為可伸縮桿。
[0006] 重力作用線標(biāo)記包括一個(gè)圓桿和連接于圓桿底部的塑粘性部件。
[0007] 將承物板視為以承物板中心為原點(diǎn)的X-Y水平面，各支持觸頭承受承物板上重物 的壓力，壓力傳感器感知各支持觸頭承受的壓力，并根據(jù)各支持觸頭所施加的支持力的數(shù) 值，計(jì)算承物板上重物的重力作用線與X-Y平面交點(diǎn)的坐標(biāo)，并將此坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)， 所述控制電路能夠接收壓力傳感器的電信號(hào)，從而控制活動(dòng)標(biāo)記儀在滑軌內(nèi)移動(dòng)；使重力 作用線標(biāo)記與重力作用線重合，并將重力作用線標(biāo)記固定到物體上。
[0008] 所述支持觸頭有若干個(gè)，均勻分布在承物板上，每一個(gè)支持觸頭都連接有與其對(duì) 應(yīng)的壓力傳感器，每一個(gè)支持觸頭施加的支持力均為豎向的集中力。
[0009] 壓力傳感器根據(jù)以下公式計(jì)算重力作用線與X-Y平面交點(diǎn)的坐標(biāo)，重心在過點(diǎn) (X。，y。）與X-Y平面垂直的直線上：

[0012] 活動(dòng)標(biāo)記儀能夠在控制電路的控制下移動(dòng)，沿著滑軌水平移動(dòng)縱向桿，也可以伸 縮橫向桿，以保證重力作用線標(biāo)記可以到達(dá)物體放置處任意位置。用木編圓管夾持重力作 用線標(biāo)記的圓桿，可夾緊或放松。底部的塑粘性部件可根據(jù)各材料性能優(yōu)劣選定，如表面涂 膠的橡皮泥等，能夠粘住物體并有一定的強(qiáng)度，以記錄重力作用線。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0014] 本實(shí)用新型利用物體在重力和一平行集中支持力系下的平衡，通過計(jì)算平行力系 的合力作用線重點(diǎn)的坐標(biāo)，確定重力作用線，再利用兩條不同的重力作用線，取其交點(diǎn)，求 其重心。原理簡(jiǎn)明，實(shí)施簡(jiǎn)易，使用方便快捷。
[0015] 本實(shí)用新型能夠方便快捷地測(cè)出形狀不規(guī)則、密度不均勻的物體的重心，且只要 壓力傳感器靈敏，重力作用線標(biāo)記定位準(zhǔn)確，測(cè)出的重心以兩條直線的交點(diǎn)表示，比較簡(jiǎn)明 直觀。
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1顯示了重心測(cè)定儀整體側(cè)視圖結(jié)構(gòu)；
[0018] 圖2顯示了重力作用線標(biāo)記的結(jié)構(gòu)；
[0019] 圖3顯示了重心測(cè)定儀俯視圖結(jié)構(gòu)；
[0020] 其中：1、基座；2、壓力傳感器；3、支持觸頭；4、活動(dòng)標(biāo)記儀；5、重力作用線標(biāo)記； 6、開關(guān)；7、承物板；8、圓桿；9、塑粘性部件。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本實(shí)用新型的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分 實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在 無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022] 如圖1-3所示，一種重心測(cè)定儀，包括一個(gè)基座1和承物板7,基座1上開設(shè)有一條 沿其寬度方向的滑軌，滑軌內(nèi)滾動(dòng)連接有活動(dòng)標(biāo)記儀4,基座1上表面設(shè)置有一個(gè)支承，該 支承與承物板7之間球鉸接；承物板7的邊緣連接有支持觸頭3,支持觸頭3的一端固定于 承物板7上，支持觸頭3的另一端連接有壓力傳感器2 ;基座1內(nèi)部設(shè)置有控制電路，控制 電路與壓力傳感器2、活動(dòng)標(biāo)記儀4之間電連接；活動(dòng)標(biāo)記儀4包括一個(gè)L形支架，縱向桿 滑動(dòng)連接于滑軌內(nèi)，橫向桿的一端連接重力作用線標(biāo)記5;所述L形支架的縱向桿和橫向桿 均為可伸縮桿。
[0023] 重力作用線標(biāo)記5包括一個(gè)圓桿8和連接于圓桿底部的塑粘性部件9。
[0024] 壓力傳感器2能夠感知支持觸頭3承受的壓力，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳給控制電路，支 持觸頭3均勻分布在承物板7的支撐部分上，每一個(gè)支持觸頭3下有與其對(duì)應(yīng)的壓力傳感 器2。它們的密度分布適中，能夠承受一般物體的重量且每一個(gè)支持觸頭3施加的支持力均 為豎向的集中力。
[0025] 將物體放在承物板7上，打開開關(guān)6,此時(shí)活動(dòng)標(biāo)記儀4開始運(yùn)行，壓力傳感器2感 受各支持觸頭3承受的壓力，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳給控制電路；控制電路控制活動(dòng)標(biāo)記 儀4移動(dòng)，使活動(dòng)標(biāo)記儀4能夠在控制電路的控制下移動(dòng)，沿著滑軌水平移動(dòng)，也可以伸縮 橫向桿和縱向桿，以保證重力作用線標(biāo)記5可以到達(dá)物體放置處任意位置，以此記錄使重 力作用線。最后使活動(dòng)標(biāo)記儀4放開重力作用線標(biāo)記5,拿取物體，做適當(dāng)?shù)姆D(zhuǎn)后重復(fù)上 述步驟，便得到了兩條重力作用線，其交點(diǎn)即為重心。
[0026] 本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù) 語和科學(xué)術(shù)語）具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還 應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中 的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0027] 本實(shí)用新型中所述的"和/或"的含義指的是各自單獨(dú)存在或兩者同時(shí)存在的情 況均包括在內(nèi)。
[0028] 本實(shí)用新型中所述的"連接"的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間 通過其它部件的間接連接。
[0029] 以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人 員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí) 用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù) 性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重心測(cè)定儀，其特征是：包括一個(gè)基座和承物板，基座上開設(shè)有一條沿其寬度 方向的滑軌，滑軌內(nèi)滾動(dòng)連接有活動(dòng)標(biāo)記儀，基座上表面設(shè)置有一個(gè)支承，該支承與承物板 之間球鉸接；承物板的邊緣連接有支持觸頭，支持觸頭的一端固定于承物板上，支持觸頭的 另一端連接有壓力傳感器；基座內(nèi)部設(shè)置有控制電路，控制電路與壓力傳感器、活動(dòng)標(biāo)記儀 之間電連接；活動(dòng)標(biāo)記儀包括一個(gè)L形支架，縱向桿滑動(dòng)連接于滑軌內(nèi)，橫向桿的一端連接 重力作用線標(biāo)記；所述L形支架的縱向桿和橫向桿均為可伸縮桿。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重心測(cè)定儀，其特征是：重力作用線標(biāo)記包括一個(gè)圓桿和連 接于圓桿底部的塑粘性部件。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重心測(cè)定儀，其特征是：將承物板視為以承物板中心為原點(diǎn) 的X-Y水平面，各支持觸頭承受承物板上重物的壓力，壓力傳感器感知各支持觸頭承受的 壓力，并根據(jù)各支持觸頭所施加的支持力的數(shù)值，計(jì)算承物板上重物的重力作用線與X-Y 平面交點(diǎn)的坐標(biāo)，并將此坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；壓力傳感器根據(jù)以下公式計(jì)算重力作用線 與X-Y平面交點(diǎn)的坐標(biāo)，重心在忖點(diǎn)（n)與X-Y平而乘官的官線h 所述控制電路能夠接收壓力傳感器的電信號(hào)，從而控制活動(dòng)標(biāo)記儀在滑軌內(nèi)移動(dòng)；使 重力作用線標(biāo)記與重力作用線重合，并將重力作用線標(biāo)記固定到物體上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重心測(cè)定儀，其特征是：所述支持觸頭有若干個(gè)，均勻分布在 承物板上，每一個(gè)支持觸頭都連接有與其對(duì)應(yīng)的壓力傳感器，每一個(gè)支持觸頭施加的支持 力均為豎向的集中力。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種重心測(cè)定儀，包括一個(gè)基座和承物板，基座上開設(shè)有一條沿其寬度方向的滑軌，滑軌內(nèi)滾動(dòng)連接有活動(dòng)標(biāo)記儀，基座上表面設(shè)置有一個(gè)支承，該支承與承物板之間球鉸接；利用合力矩定理計(jì)算出重力作用線與水平面交點(diǎn)的坐標(biāo)，并自動(dòng)以簡(jiǎn)明標(biāo)記標(biāo)注于物體上。能夠方便快捷地測(cè)出形狀不規(guī)則、密度不均勻的物體的重心，且只要壓力傳感器足夠靈敏，標(biāo)記定位時(shí)控制電路控制過程準(zhǔn)確，能夠具有很好的精度。測(cè)出的重心以兩條直線的交點(diǎn)表示，比較簡(jiǎn)明直觀。本實(shí)用新型提供了一種使用力學(xué)方法方便快捷不需進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算就能測(cè)定物體重心的儀器。
【IPC分類】G01M1/12
【公開號(hào)】CN204964117
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520620007
【發(fā)明人】周睿, 華慧, 劉一洲
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日