CN105958860A - 用于绝对重力仪的直线电机落体机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，涉及一种直线电机落体机构。本发明包括超声电机（1）、导轨（2）、底座（3）、拖车架（4）、右筋板（5）、动子（6）、底板（7）和左筋板（8）；其位置和连接关系是：在底板（7）上，从左至右，依次设置有左筋板（8）、底座（3）和右筋板（5）；在底座（3）上设置有超声电机（1）和导轨（2）；在导轨（2）上设置有动子（6）；在动子（6）上设置有拖车架（4）。本发明的超声电机结构简单、体积小巧，噪声低，可以实现落体舱的全封闭；超声电机没有电磁线圈，不受磁场干扰，运动准确，响应速度快；超声电机定子和动子可以互换，增强了应用在绝对重力仪中的灵活性。

Description

用于绝对重力仪的直线电机落体机构
技术领域
本发明涉及一种直线电机落体机构，尤其涉及一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构。
背景技术
目前，传统的绝对重力仪均采用伺服电机驱动钢带，由钢带上的拖车携带落体沿导杆运动。一方面，伺服电机由于体积较大且含有电磁线圈容易对测量过程造成电磁干扰。目前主流的做法是将伺服电机通过磁流体密封置于真空腔外，这样继提升成本，又使得真空腔结构复杂、加工困难；另一方面，伺服电机运转时产生的震动容易带来测量误差。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其目的在于，解决现有绝对重力仪中真空腔结构复杂、加工困难以及落体控制系统运转时产生震动的问题。
本发明的目的是这样实现的：
具体地说，本发明包括超声电机、导轨、底座、拖车架、右筋板、动子、底板和左筋板；
其位置和连接关系是：
在底板上，从左至右，依次设置有左筋板、底座和右筋板；
在底座上设置有超声电机和导轨；
在导轨上设置有动子；
在动子上设置有拖车架；
在动子上设置有拖车架。
与现有技术相比，本发明具有下列优点和积极效果：
①超声电机结构简单、体积小巧，噪声低，可以实现落体舱的全封闭；
②超声电机没有电磁线圈，不受磁场干扰，运动准确，响应速度快；
③超声电机定子和动子可以互换，增强了应用在绝对重力仪中的灵活性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是超声电机的结构示意图；
图3是导轨的结构示意图；
图4是底座的结构示意图；
图5.1是拖车架的结构示意图（主视），图5.2是拖车架的结构示意图（俯视）；
图6是右筋板的结构示意图，
图7是动子的结构示意图。
其中：
1—超声电机，
1-1—第1螺纹孔，1-2—第2螺纹孔；
2—导轨，
2-1—导杆，
2-2—滑块，2-2-1—第1滑块螺纹孔，2-2-2—第2滑块螺纹孔；
3—底座，
3-1—第1对螺纹孔，
3-2—第2对螺纹孔；
4—拖车架，
4-1—方形板，4-2—圆圈板；
5—右筋板，
5-1—第1筋板螺纹孔，5-2—第2筋板螺纹孔；
6—动子，
6-1—陶瓷片，
6-2-1—第1动子螺纹孔，6-2-2—第2动子螺纹孔；
7—底板，
8—左筋板。
具体实施方式
一、结构
1、总体
如图1，本发明包括超声电机1、导轨2、底座3、拖车架4、右筋板5、动子6、底板7和左筋板8；
其位置和连接关系是：
在底板7上，从左至右，依次设置有左筋板8、底座3和右筋板5；
在底座3上设置有超声电机1和导轨2；
在导轨2上设置有动子6；
在动子6上设置有拖车架4。
2、功能部件
1）超声电机1
如图2，超声电机1是一种现有的直线电机；
其上设置有第1、2螺纹孔1-1、1-2，用于与底座3连接；
其功能是使动子6和拖车架4上下移动。
2）导轨2
如图3，导轨2呈线形，包括导杆2-1和滑块2-2；
在滑块2-2上设置有第1、2滑块螺纹孔2-2-1、2-2-2用于与底座3相连。
3）底座3
如图4，底座3是一种长方形金属块；其左面上设置有第1对螺纹孔3-1用于固定超声电机1，其右面上设置有第2对螺纹孔3-2用于固定导轨2。
4）拖车架4
如图5.1、5.2，拖车架4包括互为垂直的方形板4-1和圆圈板4-2；
在方形板4-1上设置有两排螺纹孔，用于和动子6的连接；
在圆圈板4-2上的中间设置有大通孔，用于放置绝对重力仪的落体。
5）右筋板5、左筋板8
右筋板5和左筋板8结构相同。
如图6，右筋板5是一种直角三角形支架，在其底边设置有第1、2筋板螺纹孔5-1、5-2用于将筋板固定在底板7上。
6）动子6
如图7，动子6是一种包括陶瓷片的长方形金属板，其左边设置有长方形凹槽和第1、2动子螺纹孔6-2-1、6-2-2；其右边设置有长方形凸起；
在长方形凹槽内安装陶瓷片6-1，使陶瓷片6-1与超声电机1相互作用；
第1、2动子螺纹孔6-2-1、6-2-2用于与导轨2的导杆2-1连接。
7）底板7
底板7是一种金属圆块。
3、工作机理
超声电机1是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动来获得其运动和力矩的，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子的宏观运动。
超声电机1工作时定子与动子6凹槽内的陶瓷片相互作用，驱动动子6做竖直方向的运动，拖车架4由于与动子6连接而做竖直方向的运动，带动上面放置的绝对重力仪落体，最终实现落体的自由落体运动。

Claims (7)

1.一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
包括超声电机（1）、导轨（2）、底座（3）、拖车架（4）、右筋板（5）、动子（6）、底板（7）和左筋板（8）；
其位置和连接关系是：
在底板（7）上，从左至右，依次设置有左筋板（8）、底座（3）和右筋板（5）；
在底座（3）上设置有超声电机（1）和导轨（2）；
在导轨（2）上设置有动子（6）；
在动子（6）上设置有拖车架（4）。
2.按权利要求1所述的一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
所述的超声电机（1）是一种直线电机；
其上设置有第1、2螺纹孔（1-1、1-2）用于与底座（3）连接。
3.按权利要求1所述的一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
所述的导轨（2）呈线形，包括导杆（2-1）和滑块（2-2）；
在滑块（2-2）上设置有第1、2滑块螺纹孔（2-2-1、2-2-2）用于与底座（3）相连。
4.按权利要求1所述的一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
所述底座（3）是一种长方形金属块；其左面上设置有第1对螺纹孔（3-1）用于固定超声电机（1），其右面上设置有第2对螺纹孔（3-2）用于固定导轨（2）。
5.按权利要求1所述的一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
所述的拖车架（4）包括互为垂直的方形板（4-1）和圆圈板（4-2）；
在方形板（4-1）上设置有两排螺纹孔，用于和动子（6）的连接；
在圆圈板（4-2）上的中间设置有大通孔，用于放置绝对重力仪的落体。
6.按权利要求1所述的一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
所述的右筋板（5）和左筋板（8）结构相同；
右筋板（5）是一种直角三角形支架，在其底边设置有第1、2筋板螺纹孔（5-1、5-2）用于将筋板固定在底板（7）上。
7.按权利要求1所述的一种用于绝对重力仪的直线电机落体机构，其特征在于：
所述的动子6是一种包括陶瓷片的长方形金属板，其左边设置有长方形凹槽和第1、2动子螺纹孔（6-2-1、6-2-）；其右边设置有长方形凸起；
在长方形凹槽内安装陶瓷片（6-1），使陶瓷片6-1与超声电机（1）相互作用；
第1、2动子螺纹孔（6-2-1、6-2-2）用于与导轨（2）的导杆（2-1）连接。
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