一種可批量生產的欹器制造技術

一種可批量生產的欹器，包括開口容器，在開口容器上設有對稱耳軸，其特征是：所述容器的內、外壁（１、２）均為規則形狀的回轉曲面，其容器內壁回轉軸線（５）與容器外壁回轉軸線（６）相互平行；所述耳軸（３、４）分別與容器外壁左右對稱回定連接，且處于同一軸線上；容器可繞耳軸（３、４）轉動。本實用新型專利技術提出的一種可批量生產的欹器，由于其內、外壁均采用規則形狀的旋轉曲面，簡化了其結構形式；由于對其有關參數之間的關系進行了限定，其回轉軸心采用簡單的數學公式計算，可方便、快速確定位置，因而有效地解決了欹器只能單件手工制造，不能批量生產的問題。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于欹器領域，具體涉及一種可批量生產的欹器，可作為盛、排水 容器，宥坐之器，兒童玩具以及教學用具。
技術介紹
欹(音ql奇)器，又常被稱作“歌器”、“宥器”，是我國古代勞動人民在生產 實踐中的創造專利技術的。這種欹器是盛水容器，支點偏置；無水時，它向一邊略微傾斜； 注約一半的水時，變為正立；盛滿水時，立即向另一邊傾倒；水不滿時，則可穩定地掛 在特定的支架上。古人將其置于案側，名為“宥坐”，作勸告之器?！盾髯印ゅ蹲?云，孔子在魯桓公廟前，看到過欹器，他說“吾聞宥坐之器者，虛則欹，中則正，滿 則覆?！笔廊艘源司渥约簼M招損，謙受益。欹器在我國古代其制造極為困難，且為手工單件制造，存世量極少就足以證明 這一點?，F在，其制造方法久已失傳，對于欹器究竟是一種什么樣的器具，可采用何種 材料？其形狀如何？至今未有定論。據公開文獻的報道，目前僅僅只有我國故宮博物院 里，陳設有一對1895年間的“光緒御制”的高45.5厘米、長18.7厘米、寬14厘米的銅 質鎏金欹器。有公開文獻《懸掛式欹器的靜力學分析及簡化設計》王永禮、張秉倫(淮南 師范學院物理系，淮南232001)(中國科技大學科技史與考古系，合肥230026)，指出的 欹器為不規則容器，其制造繁瑣，并需反復試驗，僅適用于單件生產。我國專利指出的一種欹器(公開號為CN2380972)，采用平衡控制機構與盛水 容器，盛水容器具有開口偏置空腔，盛水容器偏置多余處開有通孔或設有空腔；在盛水 容器設有對稱吊耳，吊耳上固定有刀軸，刀軸穿過吊板，吊板與吊繩相連，吊繩另一頭 與平衡控制機構相連；盛水容器的開口外周邊緣開有可卡住吊繩的缺口。該欹器注水后 可由傾斜至豎直，再注水到一定程度欹器傾覆將水倒出。其結構復雜，還需要采用平衡 控制機構，與我國傳統的欹器有很大的不同。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種可批量生產的欹器，簡化其結構形式，并采用 簡單的方法確定其回轉軸心，解決欹器只能單件手工制造，不能進行批量生產的問題。所述一種可批量生產的欹器，包括開口容器，在開口容器上設有對稱耳軸，其 特征是所述容器的內、外壁均為規則形狀的回轉軸線，其回轉軸線分別為，回轉軸線 相互平行；所述耳軸分別與容器外壁左右對稱回定連接，且處于同一軸線上；其耳軸線 與回轉軸線所在平面垂直，并與剖平面相交于點，容器可繞耳軸轉動。所述回轉軸線的間距不超過容器的總高的3% ；所述容腔的形心高于容器的形 心，且高度差不小于容器總高度的15%。所述容器采用材料質地均勻的塑料、環氧樹脂、玉石或其他材質制成，其密度在 1.5Kg/cm3_3.6Kg/cm3。所述容器還應滿足下列關系式P容器XV容器=2 3P溶液XV容腔1/2;P溶液X V容腔=0.8 1.2 P容器X V容器；式中ρ容器——容器的密度；P溶液——液體的密度；V容器——容器的體積；V容腔1/2——容腔1/2高度處液體的體積；V容器——容腔總容積。容器的兩個耳軸可采用繩索懸掛，也可支架支撐，整個容器可繞耳軸轉動。欹 器是在容器的重心、重量不變的情況下，通過液面的變化使得容腔內液體的重心、重 量、力臂，以及容器的重力臂發生改變，自動實現欹器的轉動、傾覆。本技術結構新穎，設計合理，其內、外壁均采用規則形狀的旋轉曲面，簡 化了其結構形式；由于對其有關參數之間的關系進行了限定，其回轉軸心采用簡單的數 學公式計算，可方便、快速確定位置，因而有效地解決了欹器只能單件手工制造，不能 批量生產的問題。不僅可作為盛水、排水容器，宥座之器，還可用于兒童玩具以及教學 用具。附圖說明。圖1為本技術的結構示意圖；圖2為圖1的側視圖；圖3為本技術欹器轉動軸心定位示意圖；圖4為容器的重心、容腔內殘液重心變化曲線示意圖；圖中1、2-容器的內、外壁，3、4-耳軸，5-容器內壁回轉軸線，6_容器外 壁回轉軸線，7-容腔的形心，8-容器的形心，9-耳軸軸線，10-容腔內殘液重心變化曲 線，11-耳軸軸線交點，12-容腔形心7與容器形心8的連線，13-平衡點，14-平行線， 15-垂線，16-交點，17-容器的重心繞耳軸軸線交點11的旋轉曲線。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步說明，圖1、2中，所述可批量生產的欹 器，包括開口容器，在開口容器上設有對稱耳軸，其特征是所述容器的內、外壁1、2 均為規則形狀的回轉軸線，其回轉軸線分別為5、6，回轉軸線5、6相互平行；所述耳軸 3、4分別與容器外壁左右對稱回定連接，且處于同一軸線上；容器可繞耳軸3、4轉動。所述容器總高度不小于其最大回轉半徑的2倍；所述回轉軸線5、6的間距不超 過容器的總高的3%;所述容腔的形心7高于容器的形心8，且高度差不小于容器總高度 的 15%。所述容器搶采用材料質地均勻的塑料、環氧樹脂、玉石或其他材質，其密度在 1. 5Kg/cm3-3. 6Kg/cm3。所述容器還應滿足下列關系式P容器XV容器=2 3P溶液XV容腔1/2;ρ溶液X V容腔=0.8 1.2 P容器X V容器；式中ρ容器——容器的密度；P溶液——液體的密度；V容器——容器的體積；V容腔1/2——容腔1/2高度處液體的體積；V容器——容腔總容積。耳軸3和4的軸線位置采用以下簡單方法確定作連接容腔的形心7，容器的形 心8的連線12，首先確定該連線12上“中則正”平衡點13的位置根據靜力學平衡的原理在容器直立狀態下ρ容器X V容器XLl = P溶液X V容腔1/2XL2式中Ll——平衡點13與形心8的距離；L2——平衡點13與形心7的距離；因而L2 = 2 3L1，即平衡點13在連線12上靠近形心8約1/3 1/4處。 過平衡點13做容器內壁回轉軸線5的平行線14，與過形心8做軸線5的垂線15相交與 16點；用點16為圓心，形心8到點16的距離為半徑畫圓(該半徑應大于耳軸3、4的半 徑)，該園與線14的交點即為耳軸軸線9與容器內壁回轉軸線5和容器外壁回轉軸線6所 在平面的交點11的位置，即耳軸軸線9 (容器的旋轉軸線)穿過交點11，在形心7、形心 8之間，在其連線12的下方，形心8的上方非?？拷涡?之處。本技術的操作流程為如圖4所示，本技術的耳軸軸線9位置(交點 11)，在其連線12的下方，形心8的上方非常靠近形心8之處。根據力學原理，A..當容 器內無液體時，在容器重力矩作用下，容器微微向左偏斜；B.注約一半的水時，由于容 器重力矩與容腔內液體重力矩相平衡，容器轉為直立；C.水接近盛滿時，容腔內液體重 力矩大于容器重力矩，容器向右邊傾倒；在傾倒的過程中，由于耳軸交點11非?？拷?器形心8，其容器的重心繞耳軸交點11的旋轉曲線17為直徑很小的園，因而容器重力矩 變化很小，容腔內液體由于溢出使得其重力變小，但由于容腔內殘液重心變化曲線10為 一個向右突出的弧線，使其力臂的增加，其力矩大于容器重力矩，因而其液體傾空，其 后在容器重力矩作用下返回微微向左偏斜狀態。權利要求1.一種可批量生產的欹器，包括開口容器，在開口容器上設有對稱耳軸，其特征 是所述容器的內、外壁(1、2)均為規則形狀的回轉曲面，其容器內壁回轉軸線(5)與 容器外壁回轉軸線(6)相互平行；所述耳軸(3、4)分別與容器外壁左右對稱固定連接， 且處于同一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可批量生產的欹器，包括開口容器，在開口容器上設有對稱耳軸，其特征是：所述容器的內、外壁（１、２）均為規則形狀的回轉曲面，其容器內壁回轉軸線（５）與容器外壁回轉軸線（６）相互平行；所述耳軸（３、４）分別與容器外壁左右對稱固定連接，且處于同一軸線上；其耳軸軸線（９）與容器內壁回轉軸線（５）及容器外壁回轉軸線（６）所在平面垂直，并與其平面相交于耳軸軸線交點（１１），容器可繞耳軸（３、４）轉動。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：喻稚，
申請(專利權)人：喻稚，
類型：實用新型
國別省市：83