CN202795838U - 微重力实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微重力实验装置，主要解决了现有技术中存在的微重力实验装置结构复杂、成本较高、误差较大的问题。该微重力实验装置，包括支撑架，还包括固定于支撑架上的竖直导轨，和能够沿竖直导轨上下移动的起落台，以及控制起落台运动的升降装置，所述竖直导轨通过滚动装置与起落台相连，所述滚动装置包括连接起落台与竖直导轨的轴承，和一端与轴承相连、另一端垂直固定于起落台边缘的定位轴座。通过上述方案，本实用新型达到了结构简单、成本低廉、精确度较高、便于使用的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

微重力实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，具体地说，是涉及一种微重力实验装置。

背景技术

众所周知，为了实时、明了地观察微重力环境中的各种现象，很多实验室会使用到微重力实验装置，然而，由于现有的微重力实验装置大都结构复杂、成本较高，且由于技术的局限性，物体在下落过程会产生很大的摩擦力，从而导致得出的实验数据误差较大，已经不能满足人们需求。因此发明创造一种结构简单、成本低廉、精确度较高的微重力实验装置为人们所需。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微重力实验装置，主要解决现有技术中存在的微重力实验装置结构复杂、成本较高、误差较大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

微重力实验装置，包括支撑架，还包括固定于支撑架上的竖直导轨，和能够沿竖直导轨上下移动的起落台，以及控制起落台运动的升降装置。

为了最大限度地减小摩擦，所述竖直导轨通过滚动装置与起落台相连，所述滚动装置包括连接起落台与竖直导轨的轴承，和一端与轴承相连、另一端垂直固定于起落台边缘的定位轴座。

在本实用新型中，所述升降装置包括安装于竖直导轨上方的吸附装置和能够带动起落台沿竖直导轨向上运动的提升装置。

具体地说，所述吸附装置为电磁铁组件；所述提升装置包括电机，以及一端与电机相连、另一端穿过起落台且下方固定有法兰的提拉绳。

为了能够灵活调节竖直导轨的位置，提高本实用新型的精确度，所述竖直导轨的上下两端均通过设置有调节螺钉的万向座固定于支撑架上。

进一步地，所述竖直导轨为两根以上，相应地，所述电磁铁组件为两个以上，且安装于不同竖直导轨的同一水平面位置上。

作为优选，所述竖直导轨为四根，起落台位于四根竖直导轨之间，且通过八个滚动装置分别与四根竖直导轨相连。

为了更好地确保本装置的稳固性，所述八个滚动装置中，其中四个滚动装置的定位轴座位于起落台上方、另外四个滚动装置的定位轴座位于起落台下方。 

为了确保被测物的安全和提高本装置的使用寿命，所述起落台的下方安装有缓冲气缸。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型通过竖直导轨、升降装置、起落台的相互配合，能够进行可重复的微重力实验，结构简单、成本低廉，符合人们需求。

（2）本实用新型中，竖直导轨与起落台通过滚动装置连接，滚动装置的定位轴座一端垂直固定于起落台边缘、另一端连接轴承，而竖直导轨与起落台之间的唯一连接点为摩擦力几乎可以忽略不计的轴承，在起落台下落过程中，由于其与竖直导轨相垂直，因此水平方向无任何阻力，竖直方向的轴承与竖直导轨之间的摩擦力接近于零，因此起落台在下落过程中几乎处于完全无阻力状态，实验得出的结果非常精确，克服了现有技术中实验的出的数据不够精确、现象不明显的缺陷，具有实质性特点和进步，适合大规模推广应用。

（3）本实用新型中，电机带动提拉绳向上运动时，固定在提拉绳下端并位于起落台下方的法兰带动起落台向上运动，在运动至电磁铁组件位置处时停止，而此时的起落台由电磁铁组件吸附住并静止在空中，在提拉绳回复至原来位置处后，电磁铁组件停止对起落台的吸附，使其自由下落，这样的实验过程十分简便，且结构较为简单，符合人们需求。

（4）本实用新型中，竖直导轨的上下两端均通过设置有调节螺钉的万向座固定于支撑架上，人们可以通过调节螺钉实时对竖直导轨的位置进行调整，使其一直处于竖直状态，这样的设置方法进一步提高了本装置的精确度和灵活度，设计十分巧妙。

（5）本实用新型中，当滚动装置为两个以上时，则其中一个滚动装置的定位轴座位于起落台上方、另一个滚动装置的定位轴座位于起落台下方，这样的设置方式大大增加了定位轴座的“臂长”，增加了起落台水平方向移动和各方向侧翻时的阻力，使得起落台更加平稳地下落，从而增加了本装置的稳定性，也进一步地确保了本装置的精确度。

（6）本实用新型的起落台下方安装有缓冲气缸，因此在起落台自动下落至与地面接触位置时能够得到由小到大的缓冲阻力，从而有效保护了待测物的安全，同时也增加了本装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的局部结构示意图。

图3为本实用新型中定位轴座的安装位置示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-支撑架，2-起落台，3-竖直导轨，4-万向座，5-提拉绳，6-电磁铁组件，7-缓冲气缸，8-轴承，9-定位轴座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，微重力实验装置，包括支撑架1、起落台2、竖直导轨3、升降装置，其中支撑架1用于固定竖直导轨3，升降装置用于控制起落台2沿竖直导轨上下移动。在本实用新型中，支撑架1和起落台2的结构可以有多种选择，例如：只要能够安装固定竖直导轨3的装置便可以作为支撑架1，其可以为固定的，也可以为可移动的，人们可以根据需要自行选择；作为承载待测物和摄像机的起落台2可以为圆形、正方形、长方形等形状。

我们通过在起落台2与竖直导轨3相接触位置处安装滚动装置，使得起落台2与竖直导轨3滑动连接，进而最大限度地减小了摩擦力，该滚动装置包括连接起落台2与竖直导轨3的轴承8，和一端与轴承8相连、另一端垂直固定于起落台2边缘的长条形的定位轴座9，通过这样的结构使得竖直导轨3与起落台2之间的唯一连接点为摩擦力几乎可以忽略不计的轴承8，在起落台2下落过程中，由于其与竖直导轨3相垂直，因此水平方向无任何阻力，竖直方向的轴承8与竖直导轨3之间的摩擦力接近于零，使得起落台在下落过程中几乎处理完全无阻力状态，进而能够在实验时得出非常精确的数据。

在本实用新型中，升降装置包括安装于竖直导轨3上方的吸附装置和能够带动起落台2沿竖直导轨3向上运动的提升装置。其中，吸附装置的功能是在起落台2上升至一定高度、提升装置复原时将起落台2吸附住并使其固定在空中，并在提升装置完全回复至初始位置时，根据命令停止对起落台2的吸附，使其自由下落；提升装置的作用是在进行实验时由初始位置平稳地带动起落台2沿竖直导轨3向上运动，并在上升至吸附装置位置处时停止上升，在吸附装置将起落台2吸附住后回复至初始位置处，以便于起落台2能够不受阻碍的自由下落。其中，吸附装置可为吸附器、吸附石、电磁铁等，考虑到其使用寿命长度和反应灵敏度，在本实用新型中我们优选电磁铁组件6作为吸附装置；提升装置可以为拉杆、推动器、提拉绳等设备，基于性价比和使用简便性的考虑，我们优选一端与电机相连、另一端穿过起落台2且下方固定有法兰的提拉绳5作为提升装置。为了确保提升起落台2时的稳定性，我们采用同步带对提拉绳5进行控制，使得提拉绳5分为两条、位于起落台2两侧对其进行平稳提升。

为了能够灵活调节竖直导轨3的位置，提高本实用新型的精确度，在本实用新型中，竖直导轨3的上下两端均通过设置有调节螺钉的万向座4固定于支撑架1上，人们可以通过调节螺钉实时对竖直导轨的位置进行调整，使其一直处于竖直状态，以此便可以在竖直导轨位置产生偏差时对其进行实时调整，从而提高实验精度。

为了确保本装置的稳固性，我们通常将竖直导轨3设置为至少两根以上，如：2根、4根、6根等；为了确保起落台2能够被稳定地吸附于空中，防止因只设置有一个电磁铁组件，导致在其失效时不能完成本实验，甚至造成设备损坏的情况发生，电磁铁组件最好设置两个以上，如2个、3个、4个等，由于起落台2位于竖直导轨3内，为了确保吸附效果并保证起落台在下落之前处于水平状态，我们优选将电磁铁组件6的数量设置为与竖直导轨3数量相同，并且该多个电磁铁组件6安装于不同竖直导轨3的同一水平面位置上。

在确保本装置稳固性的前提下，为了最大限度地减小摩擦力，如图3所示，在本实用新型中，我们优选设置四根竖直导轨3，起落台2位于四根竖直导轨3内，且通过八个滚动装置分别与四根竖直导轨3滑动连接。

如图2所示，当滚动装置为两个以上时，我们选择将其中一个滚动装置的定位轴座9设置于起落台2上方、另一个滚动装置的定位轴座9设置于起落台2下方，这样的设置方式能够大大增加定位轴座9的“臂长”，进而增加起落台2水平方向移动时的阻力，使得起落台能够十分平稳地下落，从而增加了本装置的稳定性和精确性。 

为了有效确保在实验过程待测物的安全和本装置的使用寿命，所述起落台2的下方安装有缓冲气缸7。

本实用新型的使用方法如下：

以上为本实用新型的主要机械结构，为了使本实用新型便于操作，人们可以使用一台计算机作为控制器，从而对提拉绳由初始位置向上运动的时间；吸附装置的吸附时间，即提拉绳的复位时间进行智能化控制。在做实验时，我们只需将待测物放置于起落台上，并在起落台上放置一台拍摄待测物状态且与控制器相连的摄像机，然后在计算机上进行相应操作便可十分方便地得出待测物在自由下落过程中的状态。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。

Claims (10)

1.微重力实验装置，包括支撑架（1），其特征在于，还包括固定于支撑架（1）上的竖直导轨（3），和能够沿竖直导轨（3）上下移动的起落台（2），以及控制起落台（2）运动的升降装置。

2.根据权利要求1所述的微重力实验装置，其特征在于，所述竖直导轨（3）通过滚动装置与起落台（2）相连，所述滚动装置包括连接起落台（2）与竖直导轨（3）的轴承（8），和一端与轴承（8）相连、另一端垂直固定于起落台（2）边缘的定位轴座（9）。

3.根据权利要求2所述的微重力实验装置，其特征在于，所述升降装置包括安装于竖直导轨（3）上方的吸附装置和能够带动起落台（2）沿竖直导轨（3）向上运动的提升装置。

4.根据权利要求3所述的微重力实验装置，其特征在于，所述吸附装置为电磁铁组件（6）。

5.根据权利要求4所述的微重力实验装置，其特征在于，所述提升装置包括电机，以及一端与电机相连、另一端穿过起落台（2）且下方固定有法兰的提拉绳（5）。

6.根据权利要求5所述的微重力实验装置，其特征在于，所述竖直导轨（3）的上下两端均通过设置有调节螺钉的万向座（4）固定于支撑架（1）上。

7.根据权利要求6所述的微重力实验装置，其特征在于，所述竖直导轨（3）为两根以上，相应地，所述电磁铁组件（6）为两个以上，且安装于不同竖直导轨（3）的同一水平面位置上。

8.根据权利要求7所述的微重力实验装置，其特征在于，所述竖直导轨（3）为四根，起落台（2）位于四根竖直导轨（3）之间，且通过八个滚动装置分别与四根竖直导轨（3）相连。

9.根据权利要求8所述的微重力实验装置，其特征在于，所述八个滚动装置中，其中四个滚动装置的定位轴座（9）位于起落台（2）上方、另外四个滚动装置的定位轴座（9）位于起落台（2）下方。

10.根据权利要求9所述的微重力实验装置，其特征在于，所述起落台（2）的下方安装有缓冲气缸（7）。

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