[发明专利]触点自寻式零扭矩复摆转轴制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种复摆装置，特别涉及一种触点自寻式零扭矩复摆转轴制作工艺。

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。重要的是此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，在这种情况下悬挂的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。本发明人于2006年11月1日分别申请了三项防止复摆摆杆扭动的技术方案申请号分别为200610022164.X；200610022160.1；200610022157.X，这三个方案的共同点是让复摆摆杆孔与转轴的接触点处于摆杆孔壁的中点处，使处于悬挂的摆杆在静态下处于竖直，从而消除了产生扭动的一个重要因素。但是长期的教学实践表明，上述方案对于有操作经验的教师是可行的，而许多学生由于在将摆杆拉离平衡位置时牵引方向上控制不当，产生了偏斜，所以摆杆被释放后仍然有扭动现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种触点自寻式零扭矩复摆转轴制作工艺，以提高复摆在摆动中的稳定性。

本发明的目的是这样实现的：

触点自寻式零扭矩复摆转轴制作工艺如下：取一段长度为7cm的、横断面为边长5㎜的等边三角形的条状钢质三棱柱，由柱体纵向轴线中点处弯曲出一个V形曲折，V形曲折两端的三棱柱的纵向轴线仍处于同一直线上，V形曲折的外折面为原三棱柱的一个平面，而V形曲折的凹陷则由原三棱柱的一条棱弯折构成，V形凹陷底部夹角为90°，V形凹陷的深度为6㎜，将制作好的转轴插入复摆支架上方横梁端头的转轴孔内。

采用上述方案能收到如下显著效果：

1、由于转轴的上方棱成V形，所以当摆杆的圆形孔套入转轴后，一旦将摆杆拉离平衡位置并予以释放，摆杆在摆动过程中，因受重力作用，摆杆孔的顶部与V形凹陷的某一侧棱的接触点必然会沿该侧棱下滑，直到摆杆孔的顶部同时与V形凹陷的另一侧棱接触，此两接触点会随摆杆的摆动在10秒钟内转动调整到同一水平线上，经长期反复观测，摆杆自开始摆动后，其扭动现象都能够在10秒钟内自动消失，而成为同一个竖直面内的平稳摆动，最终达到减小测量误差的目的。

2、由于V形转轴能实现摆杆的自动竖直性调节，所以在复摆的支架设计与制作中可以大大放宽各部件的加工精度和配合精度，从而能大幅度降低仪器的制造成本。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步描述。

触点自寻式零扭矩复摆转轴制作工艺如下：取一段长度为7cm的、横断面为边长5㎜的等边三角形的条状钢质三棱柱，由柱体纵向轴线中点处弯曲出一个V形曲折，V形曲折两端的三棱柱的纵向轴线仍处于同一直线上，V形曲折的外折面为原三棱柱的一个平面，而V形曲折的凹陷则由原三棱柱的一条棱弯折构成，V形凹陷底部夹角为90°，V形凹陷的深度为6㎜，将制作好的转轴插入复摆支架上方横梁端头的转轴孔内。