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鉛防護(hù)門

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傳統(tǒng)軌道式醫(yī)用鉛門的改進(jìn)方法

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傳統(tǒng)軌道式醫(yī)用鉛門的改進(jìn)方法

發(fā)布日期:2020-08-05 作者: 點(diǎn)擊:


傳統(tǒng)的下軌道式推拉醫(yī)用鉛門存在很大的缺陷:軌道占用了室內(nèi)空間,軌道里的滑輪容易被磨損,總是需要維修。市場(chǎng)上的上軌道式推拉鉛門雖然解決了前兩個(gè)問題,但由于滑輪和軌道承擔(dān)了所有的重量,鉛防護(hù)門會(huì)對(duì)滑輪的軸施加一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩導(dǎo)致滑輪容易扭曲變形;由于摩擦力大,開門時(shí)噪音也大.此外,如果異物卡住輪軸,鉛門就只能拿去修理了。

上面已經(jīng)說到,利用磁懸浮可以減小摩擦和壓強(qiáng)。然而,僅憑借單純的永磁體是無(wú)法完成磁懸浮的。1842年,英國(guó)數(shù)學(xué)家賽紹爾.恩紹就提出了earnshaw定理,證明了單憑鐵磁性永磁體是無(wú)法建立穩(wěn)定平衡,而抗磁性物質(zhì)產(chǎn)生的斥力又太小.所以接下來要嘗試找到一種設(shè)計(jì),能夠幫助永磁體建立穩(wěn)定平衡。

眾所周知,如果你把試圖把一塊磁鐵懸浮在另一塊的上方,它就會(huì)翻過來并吸在下面的磁鐵上。從能的觀點(diǎn)看,這是由于磁鐵被吸過去的時(shí)候,磁力和重力都做正功,使系統(tǒng)能量降低;從力的觀點(diǎn).,這是由于下面的磁體對(duì)上面磁體的邊緣有著吸引力,產(chǎn)生一個(gè)向下轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩,如果降低系統(tǒng)的重心,就可以讓重力產(chǎn)生力矩,從而使系統(tǒng)更穩(wěn)定。

圖3是滑輪導(dǎo)軌的橫截面圖。我們?cè)诜治鰰r(shí)不妨把它抽象成圖4的側(cè)視圖,兩個(gè)灰色的長(zhǎng)方體代表滑輪,T字代表輪軸,外圍的是導(dǎo)軌(見圖4)。這種設(shè)計(jì)使得只有滑輪與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)承受壓力,壓強(qiáng)大。

醫(yī)用鉛門廠家.png

圖5是我設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌橫截面。外圍一圈是導(dǎo)軌,兩色分別是磁體的南、北極,深色是鉛門主體.這樣的設(shè)計(jì)使得門的重心大約位于門的中部,遠(yuǎn)低于導(dǎo)軌,一旦導(dǎo)軌偏離平衡,重力力矩就會(huì)把它拉回平衡位置,從而建立了穩(wěn)定平衡。為了便于我們下面的討論,我們把和門連接的磁體起名叫“滑片”和導(dǎo)軌相連的磁體叫“承重片”,承重片與導(dǎo)軌等長(zhǎng),滑片與導(dǎo)軌等寬.

醫(yī)用鉛門生產(chǎn)廠家.png

這樣就解決了上述的三個(gè)問題:①滑片與導(dǎo)軌不接觸,這避免了摩擦,不會(huì)產(chǎn)生噪音和磨損;②導(dǎo)軌上而要承重的面積等于滑片的總面積,而滑片的面積可以做得較大,根據(jù)壓強(qiáng)定義式P=F/S,導(dǎo)軌承受的壓強(qiáng)小于傳統(tǒng)滑輪軌道;③這個(gè)防輻射鉛門沒有下導(dǎo)軌槽,不存在下導(dǎo)軌門的各種弊端。

如果在導(dǎo)軌上安裝線圈,通上圖5中箭頭方向的電流,線圈就會(huì)受到垂直紙面向里的安培力,滑片就會(huì)受到反作用力而垂直紙面向外運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)。

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