[实用新型]多边形截面的气浮加载实验装置

说明书

技术领域

本实用新型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

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。

以往使用的简单的气浮加载实验装置如图7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。实验时向气浮喷嘴04中接入具有一定压力的压缩气体，气浮喷嘴04喷出的气体将轴03浮起，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可测出对应的气浮喷嘴04中特定部位的气体压力，不断改变所加入的加重块的数量，则可获得由被测气浮喷嘴04与轴03下端面所形成的喷嘴-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。上述气浮加载实验装置中，轴03与套筒01之间存在固体接触，在轴03处于受力平衡状态而静止时，固体接触处存在静摩擦，因而使得加载过程中存在误差，加载精度不高。

实用新型内容

为了解决上述气浮加载实验装置存在的加载精度不高的问题，本实用新型通过结构改进提供一种多边形截面的气浮加载实验装置。

本实用新型的具体技术方案如下：

多边形截面的气浮加载实验装置包括直立状的支架7，支架7的下部安装有底座5，与底座5对应的支架7上部安装有套筒1；套筒1的轴向贯通，与底座5对应，套筒1的内孔中设有轴3；轴3的轴向中部开设有盲孔，盲孔内设有两块以上的加重块2。 

套筒1的横截面、套筒1内孔的横截面和轴3的横截面均为多边形。

套筒1的上部设置有上进气口9.1和环绕套筒1横截面的上环形通道10.1，上环形通道10.1的一端与上进气口9.1相连；套筒1的下部设置有下进气口9和环绕套筒1横截面的下环形通道10，下环形通道10的一端与下进气口9相连；上进气口9.1与下进气口9结构相同，上环形通道10.1与下环形通道10结构相同。

上环形通道10.1所在的套筒1横截面上设置有两个以上的结构相同且位置相互对称的上通道喷嘴11.1；上通道喷嘴11.1上设置有上通道小孔13.1；上通道喷嘴11.1的端面与套筒1的内孔的端面之间留有间隙，从而形成上通道承压腔14.1。

下环形通道10所在的套筒1横截面上设置有2个以上的结构相同且位置相互对称的下通道喷嘴11；下通道喷嘴11上设置有下通道小孔13；下通道喷嘴11的端面与套筒1的内孔的端面之间留有间隙，从而形成下通道承压腔14。

上通道喷嘴11.1与下通道喷嘴11结构相同；上通道小孔13.1与下通道小孔13结构相同；上通道承压腔14.1与下通道承压腔14结构相同。

本实用新型的优化方案：套筒1的横截面为正方形；套筒1的内孔的横截面也为正方形；轴3的横截面为正方形。上环形通道10.1所在的套筒1正方形截面上设置有八个结构相同且位置相互对称的上通道喷嘴11.1。下环形通道10所在的套筒1正方形截面上设置有八个结构相同且位置相互对称的下通道喷嘴11。

本实用新型相对于现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型采用气浮的方法将加载轴沿径向支承住，加载轴完全被气体支承，当加载轴处于受力平衡状态时，轴与套筒之间不存在固体接触，从而使加载轴可以沿轴向无摩擦地移动；

（2）加载轴与相配合的孔的横截面为多边形，以防加载轴绕轴线转动，轴只能沿轴向移动，从而保证加载过程中无摩擦力产生的误差。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1中B-B剖视图。

图4是图1中C-C剖视图。