专利名称:磁悬导轨的制作方法
本实用新型属于力学教学实验仪器。
在力学教学中，为验证一些力学定律要求实验中的物体尽可能地作到近似无摩擦运动。目前最常采用的是一种叫做气垫导轨的实验仪器。它主要由支架、导轨和滑块组成。在导轨面上开有许多小孔，压缩空气从小孔喷出，在滑块与导轨之间形成一空气垫，将滑块托起从而消除滑块与导轨之间的接触摩擦使实验精度大为提高。但这种气垫导轨还存在一些不足之处(1)噪音大，特别是当多台气垫导轨同时使用时，产生的噪音更大，影响了课堂演示和实验的正常进行。(2)气垫层的稳定性较差，影响了测量精度。(3)由于对导轨面及导轨小孔的加工精度要求较高，加之需要配置气源设备，致使整套仪器的造价较高。(4)仪器的调整、操作不便，特别是中学生难于很快掌握。
本实验用新型的目的是提供一种无噪音、运行稳定、制造成本低操作方便的供力学实验用的磁悬导轨。
本实用新型的技术解决方案是在一个框架上设有一个导轨永磁体上导轨、下导轨和滑车。导轨永磁体固定在框架的上内侧面，上导轨紧贴在永磁体的下面，下导轨与上导轨相对，滑车置于上、下导轨之间，滑车上设有滚轮、永磁体和可使永磁体上下移动的调节装置，滑车永磁体与导轨永磁体的异性极相对。由于两个磁体的异性极相对，滑车便受到一个向上的磁悬力，因此滑车作用在上导轨的压力等于滑车所受的磁悬力与滑车重力之合。磁悬力的大小可通过滑车永磁体的调节装置进行调节。当滑车所受的磁悬力略大于滑车重力时滑车被悬吸在上导轨而作用在上导轨的正压力却很小，从而使滑车运动时所受的摩擦力大大减小。下导轨是对滑车起限位作用，防止滑车运动时因偶然因素离开上导轨而下跌。
为了加工方便，导轨永磁体可由若干块较小的永磁体拼合而成。另外在框架的下内侧面还可设置一个辅助导轨永磁体，与之相应，在滑车的下端设置另一个永磁体，两个永磁体的同性极相对。
本实用新型与现有的气垫导轨相比，其最大的优点在于无噪音。由于滑车所受的磁悬力受环境的影响较小，所以运动稳定可靠。其次，由于无需配置动力源，所以整套仪器的造价较低并节省能源，利于在中学推广使用。
图1是本实用新型一个实施例的结构图。
图2是图1A－A处的剖视图。
图3、图4是另外两个实施例的示意图。
如图1、图2所示，在一个铝制的
型框架〔1〕上设有导轨永磁体〔2〕、上导轨〔3〕、下导轨〔4〕和滑车〔5〕。导轨永磁体〔2〕由若干块小永磁体拼合而成并固定在框架〔1〕的上内侧面。上导轨〔3〕紧贴在永磁体〔2〕的下面，下导轨〔4〕与上导轨〔3〕相对，上、下导轨均为两根拉紧的不锈钢丝，滑车〔5〕置于上、下导轨之间，滑车的高度略小于上、下导轨之间的距离。滑车〔5〕由车架〔6〕、永磁体〔8〕的调节装置〔9〕及滚轮〔7〕组成。滑车永磁体〔8〕与导轨永磁体〔2〕的N，S极均为水平方向安置，并且两者的异性极相对。滑车永磁体的调节装置〔9〕由托架〔10〕螺杆〔11〕和调节螺母〔12〕组成。永磁体〔8〕装在托架之中。旋转螺母〔12〕，通过螺杆〔11〕使永磁体〔8〕上下移动，即可调节永磁体〔3〕与导轨永磁体〔2〕之间的距离，从而可调节磁悬力的大小。当滑车所受的磁悬力略大于滑车的重力时，滑车〔5〕被悬吸在上导轨〔3〕上，而作用在上导轨〔3〕的正压力却很小，从而使滑车所受的摩擦力大大减小。在正常情况下滑车〔5〕始终沿上导轨〔3〕运动而不接触下导轨〔4〕若因某些偶然因素使滑车〔5〕离开上导轨〔3〕时，滑车〔5〕便立刻被不锈钢丝做的下导轨〔4〕弹回原位，使滑车继续沿上导轨运动，保证了实验的正常进行。
图3所示的是另一实施例的示意图。其中导轨永磁体〔2〕与滑车永磁体〔8〕均为铅垂方向安置。
图4所示的是第三个实施例的示意图。其中在框架〔1〕的下内侧面上还设置了一个辅导轨永磁体〔13〕，在滑车〔5〕的下端相应地设置了一个永磁体〔14〕永磁体〔13〕和永磁体〔14〕的同性极相对。
权利要求
1.一种供力学实验用的磁悬导轨，具有一个框架、导轨和滑车，其特征是在框架(1)的上内侧面设有一个导轨永磁体(2)，所说的导轨包括上导轨(3)和下导轨(4)，上导轨(3)紧贴在导轨永磁体(2)的下面，下导轨(4)与上导轨相对，滑车(5)置于上、下导轨之间，滑车(5)上设有滚轮(7)，永磁体(8)和可使磁体(8)上下移动的调节装置(9)，滑车磁体(8)与导轨永磁体(2)的异性极相对。
2.如权利要求
1所述的磁悬导轨，其特征是导轨永磁体(2)是由若干块永磁体拼合而成。
3.如权利要求
1或2所述的磁悬导轨，其特征是上导轨(3)和下导轨(4)分别是两根拉紧了的不锈钢丝。
4.如权利要求
1所述的磁悬导轨，其特征是在框架(1)的下内侧面设有一辅助导轨永磁体(13)，在滑车(5)的下端设有另一永磁体(14)永磁体(13)与永磁体(14)的同性极相对。
专利摘要
本实用新型是一种供力学教学用的实验仪器。其主要特点是将一个具有永磁体的滑车置于导轨永磁体之下，两永磁体的异性极相对，于是滑车便受到一个向上的磁悬力，磁悬力的大小可通过设在滑车上的调节装置进行调节。当磁悬力略大于滑车的重力时，滑车被悬吸在紧贴于导轨永磁体的导轨之上，而作用在导轨上的正压力却很小，从而使滑车运动时所受的摩擦力大大减小，因此可较精确地验证一些力学定律。
文档编号G09B23/08GK86202422SQ86202422
公开日1987年7月8日 申请日期1986年4月24日
发明者胡应东, 张云河, 张安民 申请人:胡应东, 张云河, 张安民导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan