专利名称：机械悬浮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使物体悬浮的设备，尤其是涉及一种机械悬浮装置。
背景技术：
现有悬浮技术的实现主要有磁力悬浮、气动悬浮、液压悬浮，这些现有技术所用装置的结构过于复杂，导致制作成本较高，且操作、控制也颇为不便。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种机械悬浮装置，通过机械方式实现物体的悬浮，结构简单，成本低。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种机械悬浮装置，包括一驱动装置和一由该驱动装置驱动围绕水平轴进行公转的外旋转容器，所述外旋转容器内部设置一与外旋转容器同轴的内旋转容器，所述内旋转容器与所述外旋转容器在周向及径向上刚性连接，所述内旋转容器与所述外旋转容器在轴向上活动连接，所述内旋转容器在所述外旋转容器内可轴向移动，所述内旋转容器与所述外旋转容器在轴向上有一定的间隙，所述内旋转容器和外旋转容器围绕其旋转轴自转的同时一起围绕水平轴进行公转。
上述技术方案的进一步改进在于所述的驱动装置包括电机、传动副和连接于传动副的传动轴，所述传动轴枢接于支撑体，所述传动轴上连接一可容置外旋转容器的框架结构，框架结构连接外旋转容器的旋转轴两端。
上述技术方案的进一步改进在于所述传动轴上套设一齿轮副，齿轮副固定安装于支撑体，还具有一端连接于齿轮副另一端连接并驱动内、外旋转容器旋转轴的驱动杆及传动副。
本发明的有益效果是通过内旋转容器与外旋转容器在圆周方向及径向上刚性连接，并使内、外旋转容器在轴线方向上活动连接，使内旋转容器在外旋转容器预留的间隙中随着双向旋转而悬浮起来，通过内、外双套旋转原理及简单的机械结构，即可实现物体的悬浮。悬浮之后对机械的负荷大为减轻，对于搅拌、混合、研磨设备，则可以大大减轻设备撞击、减少噪音、增加运作平稳性、提高运作效率、延长设备寿命。若用于航空、航天训练设备、娱乐设施等有关领域，则可以形成周期性的失重状态，可以开拓出崭新的发展空间。应用前景非常广阔。
图1为本发明机械悬浮装置结构示意图。
具体实施方式请参见图1，该机械悬浮装置包括电机1、传动副2和连接于传动副2的传动轴3，电机1、传动副2和传动轴3构成驱动装置，传动轴3枢接于支撑体4，支撑体4的作用是为传动轴3提供支撑、为悬浮装置提供工作空间。传动轴3上连接一可容置外旋转容器5的框架结构6，框架结构6连接外旋转容器5的旋转轴7两端，传动轴3驱动外旋转容器5绕X轴在Y-Z平面上旋转，称为公转。外旋转容器5内部设置一与外旋转容器5同轴的内旋转容器8，内旋转容器8与外旋转容器5在周向及径向上刚性连接，内旋转容器8与外旋转容器5在轴向上活动连接，这种连接的方式是多种的，所属技术领域的技术人员完全可以理解到上述连接方法。内旋转容器8在外旋转容器5内可轴向移动，内旋转容器8与外旋转容器5在轴向上有一定的间隙，内旋转容器8和外旋转容器5同时一起围绕水平轴进行公转及围绕本身轴线进行自转。
传动轴3上套设一齿轮副9，齿轮副9固定安装于支撑体4，还具有一端连接于齿轮副9另一端连接并驱动内、外旋转容器的旋转轴7的驱动杆11及传动副10。当内旋转容器8和外旋转容器5同时一起围绕水平轴进行公转的时候，驱动杆11及传动副10同样围绕水平轴进行公转，此时齿轮副9的齿轮转动，齿轮驱动驱动杆11及传动副10转动，传动副10通过旋转轴7带动外旋转容器5与内旋转容器8一起绕Z轴在X-Y平面上旋转。
外旋转容器5与内旋转容器8一起绕X轴在Y-Z平面上旋转，称为公转，外旋转容器5与内旋转容器8一起绕Z轴在X-Y平面上旋转，称为自转。公转时外旋转容器5与内旋转容器8之间留有间隙H，当内旋转容器8公转时产生的离心力与内、外旋转容器之间在Z方向的阻力之和小于内旋转容器8的重力时，当Z轴(旋转容器的中心线)公转到处于垂直于地面附近时，内旋转容器8在重力作用下将沿Z轴撞向外旋转容器5一端壁面21，当公转到另一边时，内旋转容器8又会撞向外旋转容器5的另一壁面31，这样机构每公转一周，内旋转容器8分别撞向外旋转容器壁面21、壁面31各一次。
自转时内旋转容器8和外旋转容器5在自转方向上没有活动间隙，而外旋转容器5刚性地带动内旋转容器8一起同步自转，内旋转容器8与外旋转容器5在Z轴方向上活动连接，内、外旋转容器可以自由地相对移动。随着公转的进行，当公转的角速度足够快而且内、外旋转容器之间的间隙H足够大时，内旋转容器8沿着Z方向撞向壁面21或壁面31时就会出现撞不到壁面21或壁面31的情况，此时，随着公转的进行内旋转容器8沿Z轴方向迅速来回移动就不会碰到外旋转容器5的壁面21或壁面31了。这表明已经实现了内旋转容器8在外旋转容器5的Z方向的悬浮，即在Z方向上，内旋转容器8的重力不会传递到外旋转容器5上了，也就是说，内旋转容器8在双向旋转的时候，在上述条件下，内旋转容器8沿Z轴作快速的来回运动，但不撞到外旋转容器5的壁面，使内旋转容器8处于悬浮状态。
悬浮实现的条件公转180度的时间小于内旋转容器8沿Z方向按照自由落体方式下降间隙H的距离所需要的时间(未计算内旋转容器8与重力相反方向的离心力以及内旋转容器在Z方向上的移动阻力，在本装置目前的条件下，若考虑这些因素，则更有利于悬浮的实现)。
在一定公转速度的情况下，欲实现悬浮，内旋转容器8与外旋转容器5在Z方向的间隙H的确定设内、外旋转容器公转的转速为N，则公转时绕过180度所需要的时间为 忽略阻力、离心力等因素，按自由落体方式计算内旋转容器在t1时间内落下的距离H=12gt12]]>其中g＝9.81米/秒2。
当内、外旋转容器公转的转速N(转/分钟)为30、45、60、90、120、150、180时，内旋转容器落下的距离(米)分别对应为4.91、2.2、1.23、0.534、0.31、0.196、0.137，如下表
图6是实施例3中Na2SiO3五种浓度增光效果7是实施例4中Na2CO3五种浓度增光效果8是不同增光时间和增光温度的增光效果9大颗粒白色淡水珍珠增光前后对比10Φ10mm左右浅橙色淡水珍珠样品增光效果对比11海水珍珠增光前后对比12样品x3增光处理前后偏光显微镜分析图(200倍)图13样品x3增光处理前后扫描电镜分析图具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式
，并结合附图对本发明的有益效果做进一步的阐述，但是本发明并不局限于这些实施方式。
实施例1本发明增光试验中所用的实验设备列入表1中。所用样品来自江浙一带的淡水珍珠。颜色从白色到浅紫色，圆度不好，粒径在4-12mm之间，各种颜色的实验样品见图1。
权利要求
1.一种机械悬浮装置，其特征在于该机械悬浮装置包括一驱动装置和一由该驱动装置驱动围绕水平轴进行公转的外旋转容器，所述外旋转容器内部设置一与外旋转容器同轴的内旋转容器，所述内旋转容器与所述外旋转容器在周向及径向上刚性连接，所述内旋转容器与所述外旋转容器在轴向上活动连接，所述内旋转容器在所述外旋转容器内可轴向移动，所述内旋转容器与所述外旋转容器在轴向上有一定的间隙，所述内旋转容器和外旋转容器围绕其旋转轴自转的同时一起围绕水平轴进行公转。
2.如权利要求1所述的机械悬浮装置，其特征在于所述的驱动装置包括电机、传动副和连接于传动副的传动轴，所述传动轴枢接于支撑体，所述传动轴上连接一可容置外旋转容器的框架结构，框架结构连接外旋转容器的旋转轴两端。
3.如权利要求2所述的机械悬浮装置，其特征在于所述传动轴上套设一齿轮副，齿轮副固定安装于支撑体，还具有一端连接于齿轮副另一端连接并驱动内、外旋转容器旋转轴的驱动杆及传动副。
全文摘要
本发明公开一种机械悬浮装置，包括驱动装置和由该驱动装置驱动的外旋转容器，外旋转容器内部设置与外旋转容器同轴的内旋转容器，内旋转容器与外旋转容器在周向及径向上刚性连接，在轴向上活动连接并在轴向上设有一定的间隙，内旋转容器和外旋转容器可绕其旋转轴自转并绕水平轴进行公转。本发明通过独特的内、外双套旋转原理及结构，在双向旋转时，使内旋转容器在外旋转容器预留的间隙中悬浮起来，将物体固定于内套旋转容器内，即可实现物体的悬浮。实现机械悬浮可大为减轻机械设备的冲击负荷。用于搅拌、混合、研磨设备则可大幅减轻负荷、提高效率、延长寿命。用于航空、航天训练设备或娱乐设施，则可形成周期性失重状态。应用前景十分广阔。
文档编号B01F9/00GK1864838SQ200610034559
公开日2006年11月22日 申请日期2006年3月16日 优先权日2006年3月16日
发明者张天松 申请人:张天松