CN1945659A - 组合式无扭动复摆 - Google Patents

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Abstract

一种组合式无扭动复摆，它是通过将摆杆做成左、右结构，并在两侧凹形半柱面的一条棱的中点开缺后再用销钉组合，并将支架上方的三棱柱做成弯折式支撑锥，使摆杆孔顶部中点的凹陷与弯折式支撑锥顶点成点式接触，使摆杆的悬挂处于自然竖直状态，从而消除了扭动，节省了调节时间，减小了测量误差，并同时降低了复摆的制造成本。

Description

组合式无扭动复摆
一、技术领域
本发明涉及物理实验仪器中的复摆，特别涉及一种能消除扭动的复摆。
二、背景技术
目前公知的复摆由两部分构成：一是摆杆，二是支架，其中摆杆的外形是一块长方形金属板，板上沿纵向中心线分布着数十个圆形通孔。实验中是将摆杆的孔套在支架上方一个横向安置的三棱柱上，摆杆孔的顶部则与三棱柱上方的棱结合，当摆杆下端被拉离平衡位置释放后，摆杆就开始摆动。根据实验原理，这种摆动必须是一种竖直平面内的平稳摆动，以此测出的重力加速度的误差将趋于最小。然而现实是：由于摆杆厚达5mm，所以摆杆孔与三棱柱的结合就是两条直线的结合。由于支架的竖直度调节的判断标准是依赖其底座上的一个气泡室结构的水平仪，这种水平仪的准确度则完全依赖于水平仪的准确安装，然而由于这种结构的水平仪的自身缺陷，所以不可能准确安装，即使是准确安装，那也只反映底座的水平度，而并不代表支架上方三棱柱的水平度，因为这其中还涉及支架立柱与底座的结合以及三棱柱与其基座的结合的准确度，由于上述原因，即使是气泡室中的气泡居中，却并不代表三棱柱上方棱处于水平，所以实际效果是：学生花了大量的时间将气泡调至正中，而三棱柱上方的棱却并不水平，从而造成摆杆孔的顶与三棱柱上方棱的接触并不是理想的线接触，而是一种点接触。而且彼此的接触点并不处于摆杆孔顶的中心点，而是处于孔顶的某一端头，在这种情况下摆杆就不可能处于竖直状态，所以一旦摆动起来，就不可避免地出现明显的扭动，最终造成较大的测量误差。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种组合式无扭动复摆，以消除复摆在摆动过程中的扭动。
本发明的目的是这样实现的：将已完成钻孔工序的复摆摆杆沿纵向中心线用线切割机床对剖成两半块，然后分别在两半块上的每一凹形半柱面的靠悬挂端的一侧棱的中点处开一缺口，缺口的宽度为1.5mm，深度为1mm，再用销钉将两半块的剖面结合为一整体，将弯折式支撑锥固定在复摆支架上方，弯折式支撑锥的支撑部分成圆锥形，圆锥底面直径为3mm，长度为8mm，当摆杆被悬挂于弯折式支撑锥后，弯折式支撑锥的圆锥顶点处于摆杆孔顶部的凹陷中。
采用上述方案能收到如下显著效果：
1、当两半块摆杆结合后，在摆杆孔的顶部中点处必然形成一个凹陷，而弯折式支撑锥的锥尖正好处于此凹陷中，使两者间的接触方式为摆杆孔顶部中点处的点接触，所以摆杆悬挂后必然处于竖直状态，一旦摆动起来就自然处于竖直平面内的摆动。
2、由于摆杆孔的直径小于1.5cm，所以要想在摆杆孔的顶部中点制造出一个凹陷，是一件十分困难的事，而采用本方案则能方便地解决这个难题。
3、本方案还能避免摆杆在摆动过程中从弯折式支撑锥上滑落下来。
四、附图说明
图1是组合式无扭动复摆的结构图；
图2是组合式无扭动复摆摆杆的剖面图；
图中1弯折式支撑锥，2支架，3基座，4摆杆，5销钉。
五、具体实施方式
将已完成钻孔工序的复摆摆杆(4)沿纵向中心线用线切割机床将其对剖成两半块，然后分别在两半块上的每一凹形半柱面的靠悬挂端的一侧棱的中点处开一缺口，缺口的宽度为1.5mm，深度为1mm，再用销钉(5)将两半块的剖面结合为一整体，将弯折式支撑锥(1)固定在复摆支架(2)上方，弯折式支撑锥(1)的支撑部分成圆锥形，圆锥底面直径为3mm，长度为8mm，当摆杆(4)被悬挂于弯折式支撑锥(1)后，弯折式支撑锥的圆锥顶点处于摆杆(4)孔顶部的凹陷中。

Claims (1)

1、一种组合式无扭动复摆，由弯折式支撑锥、支架、基座、摆杆和销钉构成，其特征是：将已完成钻孔工序的复摆摆杆沿纵向中心线用线切割机床对剖成两半块，然后分别在两半块上的每一凹形半柱面的靠悬挂端的一侧棱的中点处开一缺口，缺口的宽度为1.5mm，深度为1mm，再用销钉将两半块的剖面结合为一整体，将弯折式支撑锥固定在复摆支架上方，弯折式支撑锥的支撑部分成圆锥形，圆锥底面直径为3mm，长度为8mm，当摆杆被悬挂于弯折式支撑锥后，弯折式支撑锥的圆锥顶点处于摆杆孔顶部的凹陷中。
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