带有气浮导向的气浮加载实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102589866102589866B(45)授权公告日2014.07.09(21)申请号201210043443.X(22)申请日2012.02.24(73)专利权人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人黄斌张文伟牛国昊余晓芬黄英张国全刘凯武奎董云飞杨卓(74)专利代理机构合肥金安专利事务所34114代理人金惠贞(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)审查员颜彦权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称带有气浮导向的气浮加载实验装置(57)摘要本发明涉及带有气浮导向的气浮加载实验装置。该装置的支架上部和下部分别安装有套筒和底座；套筒内设有轴；轴的盲孔内设有加重块；套筒的上端和下端分别开设有台阶孔，套筒上、下端的台阶孔内过盈配合设有气浮轴承，气浮轴承的外圆周中部开设有环槽，与轴对应的环槽的径向上均布设有两个以上的进气小孔；上气浮轴承的内圆周上沿轴向开设有键槽，轴上设有导向键，导向键一端间隙配合位于键槽内；套筒上还开设有排气孔。本发明的加载轴完全被气体支承，当加载轴处于受力平衡状态时，轴与套筒以及导向键之间不存在固体接触，因而不存在静摩擦力，从而保证加载过程中无摩擦力产生的误差。CN102589866BCN1025896BCN102589866B权利要求书1/1页1.带有气浮导向的气浮加载实验装置，包括直立状的支架（7），所述支架（7）的下部安装有底座（5），与底座对应支架（7）的上部安装有套筒（1）；所述套筒（1）的轴向贯通，且与底座（5）对应，套筒（1）内设有轴（3）；所述轴（3）的轴向开设有盲孔，盲孔内设有二块以上的加重块（2），其特征在于：所述套筒（1）的上端和下端分别开设有直径较大的台阶孔，套筒（1）上端的台阶孔内过盈配合设有上气浮轴承（11），上气浮轴承（11）的外圆周中部开设有上环形槽（13），与轴（3）对应的上环形槽（13）的径向上均布设有两个以上的上进气小孔（12）；上气浮轴承（11）的内圆周上沿轴向开设有键槽（10），与键槽（10）对应的轴（3）上过盈配合连接着导向键（9）的一半，导向键（9）的另一半间隙配合位于键槽（10）内；与上气浮轴承的上环形槽（13）对应的套筒（1）上开设有上进气口（14）；套筒（1）下端的台阶孔内过盈配合设有下气浮轴承（17），下气浮轴承（17）的外圆周中部开设有下环形槽（19），与轴（3）对应的下环形槽（19）的径向上均布设有两个以上的下进气小孔（18）；与下气浮轴承的下环形槽（19）对应的套筒（1）上开设有下进气口（20）；所述套筒（1）上开设有排气孔（21）；上气浮轴承（11）的键槽（10）两侧壁上分别开设有连通上环形槽（13）的键槽进气孔。2.根据权利要求1所述的带有气浮导向的气浮加载实验装置，其特征在于：与轴（3）对应的上环形槽（13）的径向上均布设有四个上进气小孔（12）。3.根据权利要求1所述的带有气浮导向的气浮加载实验装置，其特征在于：与轴（3）对应的下环形槽（19）的径向上均布设有四个下进气小孔（18）。2CN102589866B说明书1/3页带有气浮导向的气浮加载实验装置技术领域[0001]本发明属于加载实验装置技术领域，具体涉及一种气浮加载实验装置。背景技术[0002]背景：专利号为200810019550.2的“气浮式多维力传感器及多维力测量方法”中公开了一种气浮式多维力测量方法，它的原理是用16个气浮喷嘴将浮板完全浮起，通过测量气浮喷嘴中特定部位的气体压力来换算出喷嘴受到的浮力，进而计算出浮板上受到的作用力。在对上述气浮式多维力传感器的性能研究和设计过程中，需要了解气浮喷嘴与浮板所组成的喷嘴-浮板机构中被测点的气体压力与浮板上作用力之间的对应关系，因此需要设计一种加载实验装置开展实验。[0003]以往使用的简单的加载实验装置如图6所示：其中，01是套筒，02是加重块，03是轴，04是被测气浮喷嘴，05是底座，06是螺钉，07是支架，08是螺钉。套筒01通过螺钉06与支架07固联，支架07通过螺钉08与底座固联，轴03以间隙配合的形式安放在套筒01中，轴03为下端封闭、上端开放的中空结构，加重块02可放入轴03的中空腔体中，轴03的下端面与轴线垂直，将轴03的轴线调整为铅垂位置；被测气浮喷嘴04安放在底座05上，调整气浮喷嘴04的位置使其位于轴03下端正下方并使喷嘴端面保持水平。实验时向被测气浮喷嘴04中接入具有一定压力的压缩气体，被测气浮喷嘴04喷出的气体将轴03浮起，被测气浮喷嘴04与轴03的下端面形成喷嘴-浮板机构；向轴03的中空腔体内加入重量已知的加重块02可测出对应