本发明专利技术涉及带有气浮导向的气浮加载实验装置。该装置的支架上部和下部分别安装有套筒和底座；套筒内设有轴；轴的盲孔内设有加重块；套筒的上端和下端分别开设有台阶孔，套筒上、下端的台阶孔内过盈配合设有气浮轴承，气浮轴承的外圆周中部开设有环槽，与轴对应的环槽的径向上均布设有两个以上的进气小孔；上气浮轴承的内圆周上沿轴向开设有键槽，轴上设有导向键，导向键一端间隙配合位于键槽内；套筒上还开设有排气孔。本发明专利技术的加载轴完全被气体支承，当加载轴处于受力平衡状态时，轴与套筒以及导向键之间不存在固体接触，因而不存在静摩擦力，从而保证加载过程中无摩擦力产生的误差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于加载实验装置
，具体涉及一种气浮加载实验装置。
技术介绍
背景专利号为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。以往使用的简单的加载实验装置如图6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。实验时向被测气浮喷嘴04中接入具有一定压力的压缩气体，被测气浮喷嘴04喷出的气体将轴03浮起，被测气浮喷嘴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可测出对应的被测气浮喷嘴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。
技术实现思路
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，本专利技术通过结构改进提供一种带有气浮导向的气浮加载实验装置。具体的技术解决方案如下带有气浮导向的气浮加载实验装置包括直立状的支架7，所述支架7的下部安装有底座5，与底座对应支架7的上部安装有套筒I ;所述套筒I的轴向贯通，且与底座5对应，套筒I内设有轴3 ;所述轴3的轴向开设有盲孔，盲孔内设有二块以上的加重块2，所述套筒I 的上端和下端分别开设有直径较大的台阶孔，套筒I上端的台阶孔内过盈配合设有上气浮轴承11，上气浮轴承11的外圆周中部开设有上环形槽13，与轴3对应的上环形槽13的径向上均布设有两个以上的上进气小孔12;上气浮轴承11的内圆周上沿轴向开设有键槽10， 与键槽10对应的轴3上过盈配合连接着导向键9的一半，导向键9的另一半间隙配合位于键槽10内；与上气浮轴承的上环形槽13对应的套筒I上开设有上进气口 14 ;套筒I下端的台阶孔内过盈配合设有下气浮轴承17，下气浮轴承17的外圆周中部开设有下环形槽19， 与轴3对应的下环形槽19的径向上均布设有两个以上的下进气小孔18 ;与下气浮轴承的下环形槽19对应的套筒I上开设有下进气口 20 ;所述套筒I上开设有排气孔21。上气浮轴承11的键槽10两侧壁上分别开设有连通上环形槽13的键槽进气孔。本专利技术通过对现有的气浮实验装置的改进，产生了积极效果加载轴完全被气体支承，当加载轴处于受力平衡状态时，轴与套筒以及导向键之间不存在固体接触，因而不存在静摩擦力，从而保证加载过程中无摩擦力产生的误差。附图说明图I为本专利技术结构主视图。图2为图I的俯视图。图3为图2中的A-A剖视图。图4为图I中的B-B剖视图。图5为图I中的D-D剖视图。图6为现有气浮加载实验装置的结构示意图。上述图I 图6中序号套筒I、加重块2、轴3、被测气浮喷嘴4、底座5、螺钉6、支架7、导向键9、键槽10、上气浮轴承11、上进气小孔12、上环形槽13、上进气口 14、键槽进气孔15、下气浮轴承17、下进气小孔18、下环形槽19、下进气口 20、排气孔21。具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步地说明。实施例参见图I、图2和图3，带有气浮导向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对应支架7的上部安装有套筒I ;套筒I的轴向贯通，且与底座5对应，套筒I内设有轴3 ;轴3的轴向开设有盲孔，盲孔内设有二块以上的加重块2。 套筒I的上端和下端分别开设有台阶孔，套筒I上端的台阶孔内过盈配合安装有上气浮轴承11，上气浮轴承11的外圆周中部开设有上环形槽13，与轴3对应的上环形槽13的径向上均布开设有四个上进气小孔12 ;上气浮轴承11的内圆周上沿轴向开设有键槽10，与键槽 10对应的轴3上过盈配合连接着导向键9的一半，导向键9的另一半间隙配合位于键槽10 内；与上气浮轴承的上环形槽13对应的套筒I上开设有上进气口 14 ;上气浮轴承11的键槽10与相邻两侧的上进气小孔12之间的夹角呈45度，键槽10两侧壁上分别开设有连通上环形槽13的键槽进气孔15，见图5。套筒I下端的台阶孔内过盈配合安装有下气浮轴承 17,下气浮轴承17的外圆周中部开设有下环形槽19，与轴3对应的下环形槽19的径向上均布开设有四个下进气小孔18 ;与下气浮轴承的下环形槽19对应的套筒I上开设有下进气口 20，见图4。套筒I上中部开设有排气孔21，见图I。被测气浮喷嘴4安放在轴3正下方的底座5上，安装时保持被测气浮喷嘴4的端面与轴3的下端面平行。实验时分别向上进气口 14、下进气口 20以及被测气浮喷嘴4供给一定压力的气体。压缩气体经上进气口 14进入上环形槽13，再由4个上进气小孔12和键槽进气孔15分别进入上气浮轴承11和轴3之间的间隙以及导向键9侧面与键槽10之间的间隙，并从上气浮轴承11的两端流出，一端流出的气体直接排入大气，另一端流出的气体经轴3和套筒I之间的间隙由排气孔21排入大气；轴3和上气浮轴承11之间的气流形成支承气膜,上气浮轴承11通过气膜对轴3形成径向气浮支承；压缩气体经下进气口 20进入下环形槽19， 再由4个下进气小孔18进入轴3与下气浮轴承17之间的间隙，并从下气浮轴承17的两端流出，一端流出的气体直接排入大气,另一端流出的气体经轴3和套筒I之间的间隙由排气孔21排入大气；轴3和下气浮轴承17之间的气流形成支承气膜,下气浮轴承17通过气膜对轴3形成径向气浮支承。导向键9的作用是限制轴3在完全悬浮情况下绕其自身轴线自由转动，以消除由于轴3的自由转动而导致的加载重量的波动；被测气浮喷嘴4喷出的气体在被测气浮喷嘴4的端面与轴3的下端面之间形成支承气膜，从而轴3完全被气浮支承，轴 3及其内的加重块2的重量被准确加载到被测气浮喷嘴4的端面与轴3的下端面之间的支承气膜之上。实验过程中，向轴3中加入重量已知的加重块2可测出对应的被测气浮喷嘴4中特定部位的气体压力，不断改变所加入的加重块2的数量，则可获得由被测气浮喷嘴4与轴 3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。权利要求1.带有气浮导向的气浮加载实验装置，包括直立状的支架(7)，所述支架(7)的下部安装有底座(5)，与底座对应支架(7)的上部安装有套筒(I);所述套筒(I)的轴向贯通，且与底座(5 )对应，套筒(I)内设有轴(3 );所述轴(3 )的轴向开设有盲孔，盲孔内设有二块以上的加重块(2)，其特征在于所述套筒(I)的上端和下端分别开设有直径较大的台阶孔，套本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌，张文伟，牛国昊，余晓芬，黄英，张国全，刘凯，武奎，董云飞，杨卓，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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