專利名稱:磁懸導軌的制作方法
本實用新型屬于力學教學實驗儀器。
在力學教學中，為驗證一些力學定律要求實驗中的物體盡可能地作到近似無摩擦運動。目前最常采用的是一種叫做氣墊導軌的實驗儀器。它主要由支架、導軌和滑塊組成。在導軌面上開有許多小孔，壓縮空氣從小孔噴出，在滑塊與導軌之間形成一空氣墊，將滑塊托起從而消除滑塊與導軌之間的接觸摩擦使實驗精度大為提高。但這種氣墊導軌還存在一些不足之處(1)噪音大，特別是當多臺氣墊導軌同時使用時，產生的噪音更大，影響了課堂演示和實驗的正常進行。(2)氣墊層的穩定性較差，影響了測量精度。(3)由于對導軌面及導軌小孔的加工精度要求較高，加之需要配置氣源設備，致使整套儀器的造價較高。(4)儀器的調整、操作不便，特別是中學生難于很快掌握。
本實驗用新型的目的是提供一種無噪音、運行穩定、制造成本低操作方便的供力學實驗用的磁懸導軌。
本實用新型的技術解決方案是在一個框架上設有一個導軌永磁體上導軌、下導軌和滑車。導軌永磁體固定在框架的上內側面，上導軌緊貼在永磁體的下面，下導軌與上導軌相對，滑車置于上、下導軌之間，滑車上設有滾輪、永磁體和可使永磁體上下移動的調節裝置，滑車永磁體與導軌永磁體的異性極相對。由于兩個磁體的異性極相對，滑車便受到一個向上的磁懸力，因此滑車作用在上導軌的壓力等于滑車所受的磁懸力與滑車重力之合。磁懸力的大小可通過滑車永磁體的調節裝置進行調節。當滑車所受的磁懸力略大于滑車重力時滑車被懸吸在上導軌而作用在上導軌的正壓力卻很小，從而使滑車運動時所受的摩擦力大大減小。下導軌是對滑車起限位作用，防止滑車運動時因偶然因素離開上導軌而下跌。
為了加工方便，導軌永磁體可由若干塊較小的永磁體拼合而成。另外在框架的下內側面還可設置一個輔助導軌永磁體，與之相應，在滑車的下端設置另一個永磁體，兩個永磁體的同性極相對。
本實用新型與現有的氣墊導軌相比，其最大的優點在于無噪音。由于滑車所受的磁懸力受環境的影響較小，所以運動穩定可靠。其次，由于無需配置動力源，所以整套儀器的造價較低并節省能源，利于在中學推廣使用。
圖1是本實用新型一個實施例的結構圖。
圖2是圖1A－A處的剖視圖。
圖3、圖4是另外兩個實施例的示意圖。
如圖1、圖2所示，在一個鋁制的
型框架〔1〕上設有導軌永磁體〔2〕、上導軌〔3〕、下導軌〔4〕和滑車〔5〕。導軌永磁體〔2〕由若干塊小永磁體拼合而成并固定在框架〔1〕的上內側面。上導軌〔3〕緊貼在永磁體〔2〕的下面，下導軌〔4〕與上導軌〔3〕相對，上、下導軌均為兩根拉緊的不銹鋼絲，滑車〔5〕置于上、下導軌之間，滑車的高度略小于上、下導軌之間的距離。滑車〔5〕由車架〔6〕、永磁體〔8〕的調節裝置〔9〕及滾輪〔7〕組成。滑車永磁體〔8〕與導軌永磁體〔2〕的N，S極均為水平方向安置，并且兩者的異性極相對。滑車永磁體的調節裝置〔9〕由托架〔10〕螺桿〔11〕和調節螺母〔12〕組成。永磁體〔8〕裝在托架之中。旋轉螺母〔12〕，通過螺桿〔11〕使永磁體〔8〕上下移動，即可調節永磁體〔3〕與導軌永磁體〔2〕之間的距離，從而可調節磁懸力的大小。當滑車所受的磁懸力略大于滑車的重力時，滑車〔5〕被懸吸在上導軌〔3〕上，而作用在上導軌〔3〕的正壓力卻很小，從而使滑車所受的摩擦力大大減小。在正常情況下滑車〔5〕始終沿上導軌〔3〕運動而不接觸下導軌〔4〕若因某些偶然因素使滑車〔5〕離開上導軌〔3〕時，滑車〔5〕便立刻被不銹鋼絲做的下導軌〔4〕彈回原位，使滑車繼續沿上導軌運動，保證了實驗的正常進行。
圖3所示的是另一實施例的示意圖。其中導軌永磁體〔2〕與滑車永磁體〔8〕均為鉛垂方向安置。
圖4所示的是第三個實施例的示意圖。其中在框架〔1〕的下內側面上還設置了一個輔導軌永磁體〔13〕，在滑車〔5〕的下端相應地設置了一個永磁體〔14〕永磁體〔13〕和永磁體〔14〕的同性極相對。
權利要求
1.一種供力學實驗用的磁懸導軌，具有一個框架、導軌和滑車，其特征是在框架(1)的上內側面設有一個導軌永磁體(2)，所說的導軌包括上導軌(3)和下導軌(4)，上導軌(3)緊貼在導軌永磁體(2)的下面，下導軌(4)與上導軌相對，滑車(5)置于上、下導軌之間，滑車(5)上設有滾輪(7)，永磁體(8)和可使磁體(8)上下移動的調節裝置(9)，滑車磁體(8)與導軌永磁體(2)的異性極相對。
2.如權利要求
1所述的磁懸導軌，其特征是導軌永磁體(2)是由若干塊永磁體拼合而成。
3.如權利要求
1或2所述的磁懸導軌，其特征是上導軌(3)和下導軌(4)分別是兩根拉緊了的不銹鋼絲。
4.如權利要求
1所述的磁懸導軌，其特征是在框架(1)的下內側面設有一輔助導軌永磁體(13)，在滑車(5)的下端設有另一永磁體(14)永磁體(13)與永磁體(14)的同性極相對。
專利摘要
本實用新型是一種供力學教學用的實驗儀器。其主要特點是將一個具有永磁體的滑車置于導軌永磁體之下，兩永磁體的異性極相對，于是滑車便受到一個向上的磁懸力，磁懸力的大小可通過設在滑車上的調節裝置進行調節。當磁懸力略大于滑車的重力時，滑車被懸吸在緊貼于導軌永磁體的導軌之上，而作用在導軌上的正壓力卻很小，從而使滑車運動時所受的摩擦力大大減小，因此可較精確地驗證一些力學定律。
文檔編號G09B23/08GK86202422SQ86202422
公開日1987年7月8日 申請日期1986年4月24日
發明者胡應東, 張云河, 張安民 申請人:胡應東, 張云河, 張安民導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan