专利名称：一种微量力系水平转换机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水平力转换机构，尤其涉及一种微量力系水平力转换机构。
近年来在已研制的多种微量力系设备中，水平力转换机构在尽量减少力传递过程中的损耗方面仍存在一些技术难点。传统的水平力转换机构常采用滑轮和顶针组合而成，其结构繁琐，力的传递方式没有得到很好解决，不同程度地降低了力传递的准确性，使加载的准确度相对较低。并且这种机构存在力转换过程中无法克服的摩擦等影响以及转动惯性矩对力转换的损耗，不适应载荷向微量化方向的发展。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种可减小摩擦和损耗的微量力系水平力转换机构。
本实用新型的目的可通过以下技术措施实现微量力系水平力转换机构包括刀口、X向、Z向燕尾导轨，X向和Z向燕尾导轨和互为直角，刀口和X向、Z向燕尾导轨组成斜拉线的支撑点，斜拉线和水平拉线、垂直拉线的弯折点连在一起成连接点，斜拉线与水平拉线的夹角为45°，水平拉线连接到天平的水平加载点，垂直拉线悬挂珐码。
本实用新型的目的还可通过以下技术措施实现斜拉线、水平拉线、垂直拉线的长度由其连结点和支撑点的位置决定。
本实用新型相比于现有技术有如下优点根据微量力系的特殊性，采用45°斜拉线吊挂结构，将高精度珐码加载的垂直力转换为水平力，作用于天平的水平加载点。由于采用了刀口，避免了传统水平力转换机构如顶针、滑轮机构产生的摩擦和转动惯性矩对力的损耗，进一步简化了结构，提高了微量力系的施力准确度。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例的结构图。
图2表示本实用新型实施例结构的力在平面上的转换和传递关系。
如图1所示，微量力系水平力转换机构包括刀口1、X向、Z向燕尾导轨2和3，斜拉线5、水平拉线6、垂直拉线7。刀口1和X向燕尾导轨2、Z向燕尾导轨3组成固定支撑点4，支撑斜拉线5。斜拉线5、垂直拉线6、水平拉线7的弯折点连在一起，成为连结点8，亦即力转换点。水平拉线6的另一端连接到天平10的水平加载点。斜拉线5和水平拉线6的夹角为45°。垂直拉线6的另一端悬挂高精度珐码9。斜拉线5、水平拉线6、垂直拉线7和珐码9的组合用来传递载荷，其中分为垂直施力和水平施力。加载在天平10的水平施力因垂直吊挂的高精度珐码9与施力方向不一致，由微量力系水平力转换机构进行传递。本实用新型实施例垂直施力向水平施力的传递关系如图2所示。通过X向、Z向燕尾导轨2和3组成的两直角边，Z向燕尾导轨3上的一点与连结点8即力转换点之间的距离，和天平10的加载点与连结点8即力转换点之间的距离相等，组成等边三角形，利用平衡力系的合成与分解关系，对合力进行等量分解，使通过珐码9所施的已知高精度的垂直力1∶1地转换为水平力，并通过水平拉线7传递到天平10。
为提高力转换精度，对斜拉线5的支撑点4、连结点8即力转换点的位置进行高精度测量，根据得到的测量值，确定斜拉线5、水平拉线6、垂直拉线7的长度。
权利要求1.一种微量力系水平力转换机构，包括刀口(1)、X向和Z向燕尾导轨(2)和(3)，其特征在于X向和Z向燕尾导轨(2)和(3)互为直角，刀口(1)和X向、Z向燕尾导轨(2)和(3)组成斜拉线(5)的支撑点(4)，斜拉线(5)和水平拉线(6)、垂直拉线(7)的弯折处连在一起成连结点(8)，斜拉线(5)与水平拉线(6)的夹角为45°，水平拉线(6)连接到天平(10)的水平加载点；垂直拉线(7)悬挂珐码(9)。
2.根据权利要求1所述的微量力系水平力转换机构，其特征在于斜拉线(5)、水平拉线(6)、垂直拉线(7)的长度由其连结点(8)和支撑点(4)的位置决定。
专利摘要本实用新型公开了一种微量力系水平力转换机构,包括刀口、互为直角的X向和Z向燕尾导轨,45°斜拉线吊挂机构。刀口和燕尾导轨组成斜拉线的支撑点,斜拉线、水平拉线和垂直拉线连在一起,水平拉线作用于天平的水平加载点,垂直拉线悬挂珐码,通过珐码加载的垂直力由转换机构转换为水平力加载。本实用新型克服了传统的微量力系水平力转换机构的结构繁琐、摩擦力难以克服、力传递准确性较低的缺陷,可应用于微量天平校准方法和校准装置。
文档编号G01G21/00GK2475012SQ0025983
公开日2002年1月30日 申请日期2000年12月18日 优先权日2000年12月18日
发明者李声, 唐岚 申请人:中国科学院光电技术研究所
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