一种真空环境下柱体运动实验装置

技术领域

本发明涉及柱体真空环境运动实验技术领域，具体是一种真空环境下柱体运动实验装置。

背景技术

真空环境对于许多领域的科学研究都有很重要的意义，包括光学、电子学、物理学、化学、材料科学以及太空探测等领域；其中也包括各种物体在真空环境下的运动状态的研究，目前还没有针对于柱体在真空环境下运动状态的实验设备，研究人员往往都是通过一个夹持装置夹住柱体，然后放开，观察其在真空环境下的运动情况，这种实验结果太单一，获得的实验数据有限，无法方便地使柱体在真空环境中以任意不同方位或者不同角度，亦或者不同高度进行下降，从而获得较为丰富的实验数据。因此，本领域技术人员提供了一种真空环境下柱体运动实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空环境下柱体运动实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种真空环境下柱体运动实验装置，包括真空室，所述真空室的前表面安装有控制柜，且真空室的前表面下端位置处安装有支撑板，所述支撑板的上表面安装有真空泵，所述真空泵的后端安装有真空管，所述真空室的内部设置有夹持机构，所述夹持机构包括第一支撑杆，所述第一支撑杆的前后两端均贯穿安装有第二支撑杆，所述第二支撑杆的一侧表面开设有滑槽，所述第一支撑杆的上表面设置有起吊机构，所述起吊机构包括固定板，所述固定板的上表面安装有第一电机，所述第一电机的前端安装有收纳杆，所述收纳杆的外部安装有收纳绳，两个所述第二支撑杆之间设置有旋转机构。

作为本发明再进一步的方案：所述真空室的左侧表面铰接有密封门，且真空室的上表面安装有气压表。

作为本发明再进一步的方案：所述第一支撑杆的前后两侧表面均活动贯穿连接有第一螺栓，所述第二支撑杆的下端对称活动贯穿连接有四个第二螺栓。

作为本发明再进一步的方案：所述旋转机构包括安装座，所述安装座的前后两端均对称活动贯穿连接有两个第三螺栓，所述安装座的前后两端下表面均安装有安装板，且安装座的下表面中心位置处安装有第二电机，所述第二电机的下端安装有安装杆，所述安装杆的下端安装有第三电机，所述第三电机的前端安装有连接座，所述连接座的内部转动连接有夹爪，且连接座的上表面安装有调节机构。

作为本发明再进一步的方案：所述调节机构包括连接板和限位座，所述连接板的上表面安装有第四电机，所述第四电机的下端安装有螺纹杆，所述螺纹杆的外部螺纹连接有螺纹套，所述限位座的内部安装有滑杆，所述滑杆的外部滑动连接有滑块，所述滑块的上表面对称安装有两个限位块。

作为本发明再进一步的方案：所述真空管的后端贯穿连接于真空室的前表面，所述真空泵和气压表均与控制柜电性连接，所述气压表连通真空室的内部，所述第二支撑杆的下端安装在真空室的内部下表面上，所述固定板安装在第一支撑杆的上表面上，所述收纳绳活动贯穿第一支撑杆。

作为本发明再进一步的方案：所述第一螺栓的一端螺纹连接在第一支撑杆的内部，所述第二螺栓的下端螺纹连接在真空室的内部下表面上。

作为本发明再进一步的方案：所述收纳绳的下端安装在安装座的上表面上，所述第三螺栓的下端螺纹连接在安装板的内部，所述安装板的一端滑动连接在滑槽的内部。

作为本发明再进一步的方案：所述连接板的下端安装在连接座的上表面上，所述限位座安装在夹爪的上表面上，所述滑块滑动连接在限位座的内部，所述螺纹套的下端转动连接在两个限位块之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过真空泵对真空室进行抽真空，使得真空室处于真空状态，用于对柱体在真空室中下落时的运动状态进行实验；夹持机构中的第一电机带动收纳杆转动，可以通过收纳绳调节柱体的高度，第二电机可以带动柱体在水平方向进行转动，第三电机可以带动柱体在竖直方向进行转动，第四电机带动螺纹杆转动时可以使得夹爪的一端进行升降；通过第一电机、第二电机、第三电机、第四电机可以方便地使得柱体以任意不同高度、不同方位、不同角度进行下降，从而可以获得不同的实验数据。

附图说明

图1为一种真空环境下柱体运动实验装置的结构示意图；

图2为一种真空环境下柱体运动实验装置中夹持机构的结构示意图；

图3为一种真空环境下柱体运动实验装置中起吊机构的结构示意图；

图4为一种真空环境下柱体运动实验装置中旋转机构的结构示意图；

图5为一种真空环境下柱体运动实验装置中调节机构的结构示意图。

图中：1、真空室；2、控制柜；3、支撑板；4、真空泵；5、真空管；6、密封门；7、气压表；8、夹持机构；9、第一支撑杆；10、第二支撑杆；11、滑槽；12、起吊机构；13、旋转机构；14、固定板；15、第一电机；16、收纳杆；17、收纳绳；18、第一螺栓；19、第二螺栓；20、安装座；21、第三螺栓；22、安装板；23、第二电机；24、安装杆；25、第三电机；26、连接座；27、夹爪；28、调节机构；29、连接板；30、限位座；31、第四电机；32、螺纹杆；33、螺纹套；34、滑杆；35、滑块；36、限位块；37、柱体。

具体实施方式

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种真空环境下柱体运动实验装置，包括真空室1，真空室1的前表面安装有控制柜2，且真空室1的前表面下端位置处安装有支撑板3，支撑板3的上表面安装有真空泵4，真空泵4的后端安装有真空管5，真空管5的后端贯穿连接于真空室1的前表面，真空室1的左侧表面铰接有密封门6，且真空室1的上表面安装有气压表7，真空泵4和气压表7均与控制柜2电性连接，气压表7连通真空室1的内部；真空泵4可以对真空室1的内部进行抽真空处理，使得真空室1的内部处于真空状态，密封门6为无色透明材质，密封门6上安装有密封垫，当密封门6关闭时提高了密封性，气压表7可以显示真空室1内部的压力值，通过控制柜2可以自动、手动控制真空泵4和气压表7，整个真空室1可以对柱体37的运动状态进行实验。

在图1～5中：真空室1的内部设置有夹持机构8，夹持机构8包括第一支撑杆9，第一支撑杆9的前后两端均贯穿安装有第二支撑杆10，第二支撑杆10的下端安装在真空室1的内部下表面上，第二支撑杆10的一侧表面开设有滑槽11，第一支撑杆9的上表面设置有起吊机构12，起吊机构12包括固定板14，固定板14安装在第一支撑杆9的上表面上，固定板14的上表面安装有第一电机15，第一电机15的前端安装有收纳杆16，收纳杆16的外部安装有收纳绳17，收纳绳17活动贯穿第一支撑杆9，第一支撑杆9的前后两侧表面均活动贯穿连接有第一螺栓18，第一螺栓18的一端螺纹连接在第一支撑杆9的内部，第二支撑杆10的下端对称活动贯穿连接有四个第二螺栓19，第二螺栓19的下端螺纹连接在真空室1的内部下表面上；柱体37安装在夹持机构8中，第一电机15带动收纳杆16转动时可以对收纳绳17进行收纳放出，从而可以调节柱体37的高度，使得柱体37可以在不同的高度下降，从而获得不同的实验数据，第一电机15的启停通过控制柜2进行控制。

在图1、图4和图5中：两个第二支撑杆10之间设置有旋转机构13，旋转机构13包括安装座20，收纳绳17的下端安装在安装座20的上表面上，安装座20的前后两端均对称活动贯穿连接有两个第三螺栓21，安装座20的前后两端下表面均安装有安装板22，第三螺栓21的下端螺纹连接在安装板22的内部，安装板22的一端滑动连接在滑槽11的内部，安装座20的下表面中心位置处安装有第二电机23，第二电机23的下端安装有安装杆24，安装杆24的下端安装有第三电机25，第三电机25的前端安装有连接座26，连接座26的内部转动连接有夹爪27，且连接座26的上表面安装有调节机构28，调节机构28包括连接板29和限位座30，连接板29的下端安装在连接座26的上表面上，限位座30安装在夹爪27的上表面上，连接板29的上表面安装有第四电机31，第四电机31的下端安装有螺纹杆32，螺纹杆32的外部螺纹连接有螺纹套33，限位座30的内部安装有滑杆34，滑杆34的外部滑动连接有滑块35，滑块35滑动连接在限位座30的内部，滑块35的上表面对称安装有两个限位块36，螺纹套33的下端转动连接在两个限位块36之间；第二电机23可以带动柱体37进行水平方向的转动，第三电机25可以带动柱体37进行竖直方向的转动，夹爪27可以为气动的，也可以为电动的，用于夹住柱体37，第四电机31带动螺纹杆32转动时可以使得螺纹套33上下移动，从而可以带动夹爪27进行摆动改变角度，通过第二电机23、第三电机25以及第四电机31可以使得柱体37在不同方位，以不同状态下降，从而可以获得不同的实验数据。

本发明的工作原理是：对柱体37的运动状态进行实验时，工作人员可以将柱体37将放在夹爪27间通过夹爪27夹住，然后关闭控制柜2，接着，开启真空泵4通过真空管5进行抽真空，从而使得真空室1内部处于真空状态；进行实验时，工作人员可以通过控制柜2控制夹爪27张开，从而使得柱体37下降，工作人员可以通过密封门6观察柱体37的下降运动状态；工作人员可以通过控制柜2开启第一电机15，第一电机15就会带动收纳杆16转动，收纳绳17就会被收纳起来或者放出来，从而可以带动旋转机构13中的柱体37进行升降，这样可以使得柱体37处于不同的高度下降，工作人员还可以开启第二电机23通过安装杆24带动柱体37在水平方向进行转动，开启第三电机25可以带动连接座26在竖直方向进行转动，从而带动柱体37在竖直方向进行转动，从而可以调节柱体37的下降方位；开启第四电机31带动螺纹杆32转动，与螺纹杆32螺纹连接的螺纹套33就会上升或者下降，由于滑块35滑动连接在限位座30的内部，并且螺纹套33的下端转动连接在两个限位块36之间，螺纹套33的上升和下降就可以带动夹爪27的一端进行上升下降，进而可以改变柱体37的角度，使得柱体37以不同的状态进行下降，用于获得不同的实验数据。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。