[发明专利]一种物体匀速运动气动试验台

摘要

本发明涉及一种物体匀速运动气动试验台，气浮板上斜向设置，其上放置匀速运动物体，并设置多个喷嘴，匀速运动物体上设置传感器；电脑连接单片机，单片机连接气动高速开关阀，气动高速开关阀连接喷嘴，喷嘴对应匀速运动物体的底部平面，传感器连接单片机。本发明结构简单紧凑、速度可调、运动空间大、减小摩擦力、保证了各种角度匀速运动。

主权项

1.一种物体匀速运动气动试验台，其特征在于，包括：气浮板(1)，所述气浮板(1)上斜向设置，其上放置匀速运动物体(2)，并设置多个喷嘴(3)，所述匀速运动物体(2)上设置传感器(7)；电脑(4)，所述电脑(4)连接单片机(5)，所述单片机(5)连接气动高速开关阀(6)，所述气动高速开关阀(6)连接喷嘴(3)，所述喷嘴(3)对应匀速运动物体(2)的底部平面，所述传感器(7)连接单片机(5)；由微分形式的质量守恒动量方程，可知多个喷嘴3喷出的压缩气体在X、Y、Z方向的动量方程如下：X方向Y方向Z方向其中：S_x、S_y、S_z为各方向动量方程的源项；由上述压缩气体在X、Y、Z方向的动量方程可知，当匀速运动物体2在多个喷嘴3的作用下，X、Z方向的动量较小可以相互抵消或者忽略不计，仅仅与Y方向的动量和力有关；喷嘴出口处压缩气体的流速V与气压压力的关系如下：其中：ΔP为喷嘴入口和出口的压差，ρ为气体的密度；喷嘴的理论吹力为f_i＝ρ·Q·V其中：Q为气体的流量，V为喷嘴出口处的流速；通过实验测量喷嘴的实际流量对测量的数据与喷嘴的理论流量的相除，即喷嘴的流量系数：其中：r₀为喷嘴出口半径；因此喷嘴的实际吹力为：f_i＝ξ·ρ·Q·V假设匀速运动物体2在运动过程中，仅仅同时受到9个喷嘴3喷出的压缩气体的作用，分别为f₁、f₂、f₃、f₄、f₅、f₆、f₇、f₈、f₉，并且在X轴的负方向，f₁、f₂、f₃在前面，f₄、f₅、f₆在中间，f₇、f₈、f₉在后面，同时在Z轴的负方向f₁、f₄、f₇在内测，f₂、f₅、f₈在中间，f₃、f₆、f₉在外侧；匀速运动物体2在X方向上与气浮板1之间的夹角为α，在Z方向上与气浮板1之间的夹角为β，同时假设匀速运动物体2在匀速运动时与气浮板1之间的距离为L，匀速运动物体2与气浮板1之间实时距离为l。当α＞0且L＜l，减小f₇、f₈、f₉的气浮力；当α＜0且L＞l，增大f₇、f₈、f₉的气浮力；当β＞0且L＜l，减小f₃、f₆、f₉的气浮力；当β＜0且L＞l，增大f₃、f₆、f₉的气浮力；当α＞0且β＞0且L＜l，减小f₃、f₆、f₇、f₈、f₉的气浮力；当α＜0且β＜0且L＞l，增大f₃、f₆、f₇、f₈、f₉的气浮力；当α＞0且β＜0且L＞l，减小f₁、f₂、f₃、f₆、f₉的气浮力；当α＜0且β＞0且L＜l，减小f₁、f₄、f₇、f₈、f₉的气浮力；匀速运动物体2在X轴上的位置、匀速运动物体2在Y轴方向上相对于气浮板1相对位置由激光传感器测量。