1 主題內容與適用范圍
本標準規定了氣墊導軌的術語、符號、分類、技術條件、試驗方法和檢驗規則等。
本標準適用于高等和中等學校物理力學演示教學和分組實驗教學用的頂角為90°的氣墊導軌。
2 引用標準
GB191 包裝儲運圖示標志
JY 0001 教學儀器產品一般質量要求
JY 0002 教學儀器產品的檢驗規則
JY 0026 教學儀器和教學設備產品型號命名方法
3 術語、符號
3.1 縱向：LONGITUDINAL DIRECTION
與導軌長度方向平行的方向。
3.2 橫向：TRANSVERSE DIRECTION
在水平面上與縱向垂直的方向。
3.3 縱向豎直平面：LONGITUDINAL AND VERTICAL PLANE
在工作狀態下，以導軌的兩個工作表面建立的兩個基準平面的角平分面。
3.4 工作壓強P（單位kPa）WORKING PRESSURE 導軌腔內氣體與腔外大氣間的壓強差。
3.5 浮高△h（單位mm）FLOATING HEIGHT
在規定工作壓強下，規面上滑行器（包括載荷）通氣后與通氣前在縱向豎直平面內的高度差。
3.6 最大承載質量m（單位g）MAXIMUM LOAD-BEARING MASS
在規定工作壓強和限定浮高的條件下，軌面與滑行器間氣墊層承載的最大質量。
3.7 擋光片計時沿距離s (單位mm)DISTANCE BETWEEN TLMING SIDES OF LIGHT SHADING FRAME
通過光電門時，擋光片上能形成觸發脈沖有效沿的擋光沿為計時沿，擋光片計時沿距離為圖1中A沿與C沿或B沿與D沿間的距離。
圖1
3.8 軌長L（單位mm）TRACK LENGTH
導軌軌面的長度。
3.9 浮高差△h｀（單位mm）FLOATING HEIGHT DIFFERENCE
滑行器在導軌兩端浮起高度的差值。
3.10 導軌頂角θ1（單位度）VERTEX ANGLE OF TRACK
導軌兩個工作表面間的平面角。
3.11 θ1滑行器內角（單位度）INTERIOR ANGLE OF GLIDER
滑行器兩個工作表面間的平面角。
3.12 滑行器質量m0（單位g）THE MASS OF GLIDER
滑行器及固定在其上的擋光片的質量之和。
4 產品分類
4.1 產品依照導軌直線度是否可調分為普通式和可調式兩種型式。
4.2 產品以軌長為主參數，其系列為800，1200，1500，2000mm。
4.3 產品的型號組成及形式執行JY 0026的規定：
a 產品的分類代號為L；
b 產品名稱的拼音字頭代號為QG；
c 產品的形式特征代號為P代表普通型，T代表可調型；
d 型號規格部分以主參數和工作壓強表示。
4.4 型號示例：L-QG-P-800/ 0.3表示軌長為800mm，工作壓強大于0.3kPa普通型氣墊導軌。
5 技術條件
5.1 環境溫度0～40℃。
5.2 相對濕度不超過85%。
5.3 大氣壓強86～106kPa。
5.4 縱向豎直平面內的直線度
全長誤差不大于0.10mm，任意400mm誤差不大于0.05mm。
5.5 浮高
低壓氣墊導軌在工作壓強不小于0.3kPa、最大承載質量不小于兩倍滑行器質量，高壓氣墊導軌在工作壓強不小于5.8kPa、最大承載質量不小于三倍滑行器質量的條件下，不小于0.10mm。
5.6 導軌兩端浮高差見表1 表1 mm
| 軌長 | 800 | 1200 | 1500 | 2000 |
| 浮高差 | 0.03 | 0.015 | 0.02 | 0.03 |
5.7 擋光片計時沿距離及誤差見表2
表2 mm
| 擋光片計時沿距離 | 100.0 | 50.0 | 30.0 | 10.0 |
| 誤 差 | ±0.10 | ±0.05 | ||
5.8 擋光片質量
各種尺寸擋光片質量應相等，質量誤差不大于5%。
5.9 滑行器配重塊質量及誤差見表3
表3
| 滑行器配重塊質量g | 12.5 | 50 | 100 |
| 誤 差 | 1% | ||
5.10 滑行器的質心
在實驗中滑行器相互碰撞的作用力應通過質心，滑行器加裝配重塊后質心位置不變。
5.11 每對滑行器質量差
不大于單個滑行器質量的1%。
5.12 導軌工作表面及滑行器內表面粗糙度
輪廓的平均算術偏差值不大于3.2μm。
5.13 標尺
刻線分度值不大于5mm，總長誤差小于2mm，任意100mm誤差小于1mm。
5.14 導軌頂角
θ=90°o+0.1o
5.15 滑行器內角
θ1=90°0-0.1
5.16滑輪
轉動部分質量不大于3g，阻力矩不大于1.2×10-5與N·m。
5.17 在給定條件下作牛頓第二定律實驗，低壓氣墊導軌相對誤差不大于5%，高壓氣墊導軌相對誤差不大于3%。
5.18 材料
墊導軌用同種材料制成并要進行消除應力的時效處理。
5.19 導軌進氣口
高壓氣墊導軌的進氣口大端外徑31mm。小端外徑30mm，長度不小于35mm。
低壓氣擴建導軌的進氣口大端外徑41mm。小端外徑40mm，長度不小于35mm。
5.20 光電門的安裝方式及尺寸見附錄B（補充件）。
5.21 產品除符合本標準外還應符合JY 0001第4、5、6章有關規定的要求。
5.22 各種規格氣墊導軌必備附件見表4 表4
| 導軌規格 配備數量 附件名稱 | 800mm | 1200mm | 1500mm | 2000mm | |
| 滑行器 | 2 | 41） | |||
| 配備塊 | 12.5g | 4 | |||
| 50g | 4 | ||||
| 100g | 4 | ||||
| 擋光片2） | 100mm | 2 | |||
| 50mm | 2 | ||||
| 30mm | 2 | ||||
| 10mm | 2 | ||||
| 擋光條 | 1 | ||||
| 彈性碰撞器 | 4 | 6 | |||
| 非彈性碰撞器 | 1 | ||||
| 滑 輪 | 2 | ||||
| 墊 腳 | 3 | ||||
| 定高墊塊 | 3 | ||||
| 砝 碼 盤 | 1 | ||||
| 彈簧振子 | 2 | 6 | |||
| 光電門架 | 2 | ||||
| 橡皮筋 | 4 | 5 | |||
| 尼龍細線 | 200 | 2500 | |||
注：1）2000mm氣墊導軌應配有兩種不同質量滑行器各兩個；
2）適用于高校的1500mm氣墊導軌，擋光片配置可同2000mm氣墊導軌。
6 試驗方法
6.1 縱向豎直平面內的直線度
6.1.1 測量工具及其精度要求
a.專用"V"形墊板，見附錄B（補充件）
b.水平儀，長度不大于200mm，示值精度高于或等于0.02/1000
6.1.2 檢驗
a.水平的預調 在軌面中間位置放好"V"形墊板，將水平儀橫向放置其上，調整導軌，使水平儀氣泡偏離中間位置小于一格，再將水平儀轉90°，調整導軌，使水平儀氣泡偏離中間位置小于兩格。
b.導軌兩端100mm允許不檢驗。
從一端開始，沿縱向移動"V"形墊板及水平儀，每次移動的節距L等于200mm，并記下水平儀讀數B。
c.直線度折線畫法及誤差計算方法
設水平儀示值精度為C，運動曲線相鄰兩點升高量為h，則H=L×B×C ……………………………………………………………………………（1）
在坐標紙上以X軸表示導軌測量長度L×n (n×為測量次數)，y軸表示升高量h，以原點為起點，描出各相鄰兩點的相對升高量，依次連成折線，即為導軌縱向豎直平面內直線度的折線，在折線全長上及任意2L行程上畫包容線，取全長及任意2L行程上包容線間的豎直距離，即為直線度誤差。
6.2 浮高及最大承載質量
6.2.1 測量工具及其精度要求
a. 百分表 精度1級
b.表座
c.U形管壓強計 大于1000mm水柱
d.調壓器 1kw，0 ~ 250V
e.負荷 不小于m－m。
f.氣源 P≥0.3kPa或P≥5.8kPa
g.測壓三通 見附錄C（補充件）
6.2.2 試驗方法
將測壓三通經蛇紋管，一端接氣源，另一端接導軌進氣口，中間孔接U形管壓強計，氣源接調壓器，接通電源，調整調壓器，使U形管壓強計所示讀數為5.8kPa或0.3kPa。
滑行器放置導軌中部的軌面上，負荷放在滑行器上，將百分表豎放，觸頭接觸負荷中間位置，預壓0.05～0.10mm，記下接通氣源與關閉氣源時百分表讀數的差值。
6.3 導軌兩端浮高差
6.3.1 檢測工具同6.2.1
6.3.2 試驗方法
氣源壓力調整同6.2.2條。
將同一滑行器先后置于導軌的進氣端和尾端，按6.2.2條的方法（不加負荷）在兩處分別測得浮高△h1和△h2，兩者的差值即為浮高差△h。
6.4 擋光片質量及誤差、滑行器配重塊質量及誤差、每對滑行器質量差、滑輪轉動部分質量。
用9級物理天平測量。
6.5 滑行器的質心
將彈性碰撞器（碰撞叉或碰撞簧）裝在滑行器一端，把線系在碰撞器上，吊起滑行器，滑行器不應明顯傾斜，把滑行器配重塊固定在滑行器上，滑行器也不應明顯傾斜。
6.6 擋光片計時沿距離
用示值精度為0.01mm的螺旋測微器，測量圖一中A沿與D沿的距離S1，A沿與B沿的距離S2，C沿與D沿的距離S3，計算S1與S2，S1與S3的差值。
6.7 導軌工作表面及滑行器工作表面粗糙度用標準樣板比較。
6.8 導軌頂角
用示值精度為2｀的萬能角度尺測量。
6.9 滑行器內角
用示值精度為2｀的萬能角度尺測量。
6.10 滑輪阻力矩
用細線跨過滑輪，線兩端各系一只質量相等的砝碼盤，在其中一砝碼，每次加100mg，記下當砝碼盤系統開始運動時所加砝碼的總質量。
阻力矩按下式計算： M=m×g×r ……………………………………………………………………… （2）
式中：M--為阻力矩，N·m；
m--為所加砝碼總質量，kg；
r--為滑輪半徑，m；
g --為重力加速度，m/S2。
6.11 標尺長度及刻線誤差
用鋼板尺測量。
6.12 牛頓第二定律驗證實驗
6.12.1 檢驗工具及精度要求
a 數字毫秒計 0.1ms
b 氣源
c 物理天平 9級
6.12.2 試驗方法
將光電門安裝在氣墊導軌上，光電門之間的距離不小于軌長的三分之一，調平導軌，使滑行器能基本信百進氣口一側的光電門處，用細線通過滑輪連接滑行器和砝碼盤，砝碼盤上加砝碼使二者質量之和不大于滑行器質量的5%。
接通氣源，使滑行器從進氣口一端距光電門100mm處開始運動，實驗十次，取數字毫秒計示數的平均值，
按下式計算相對誤差δ
F－ma
δ= －－－－－ ×100% ……………………………………………（3）
F
式中：F--為作用力，g·cm·s-2；g×（砝碼質量+砝碼盤質量）；
m--為系統質量，g；
d--為實測加速度，cm·s-2
7 檢驗規則
7.1 產品檢驗分類執行JY 0002第3.2條的規定。
7.2 交收檢驗執行JY 0002第4章的規定，檢驗項目為本標準的第5.4 ~5.17條，第5.7和可抽檢。
7.3 例行檢驗執行JY 0002 第5章的規定。
7.4 監督檢驗執行JY 002第6章的規定。
7.5 產品抽樣執行JY 0002第3.3條的規定。
7.6 檢驗的不合格判據執行JY 0002中3.4條的規定，產品的主要性能為5.4、5.5、5.17條。
8 標志、說明書、包裝、運輸和貯存
8.1 產品的標志和說明書按JY 0001的9.1、9.2、9.3和9.5條的有關規定執行。
8.2 軌長1.2m以下用木箱或紙箱單獨包裝，軌長1.5m以上用木箱單獨包裝。
產品在箱內應用發泡塑料固定；
其余按JY 0001第9.7條的規定執行。
8.3 包裝箱外應有運輸標志，運輸標志應符合GB 191的規定。
8.4 產品應貯存在干燥、無酸堿等腐蝕性氣體的庫房內。
附錄A
導軌直線度檢驗專用"V"形墊板
（補充件）
A1 "V"形墊板截面如圖2
A2 "V"形墊板制造精度
A2.1 B、C兩面夾角θ=90°0－0.05
A2.2 A 面與B、C兩面相交的棱線相平行，平行度允差0.005/200。
A2.3 A面與B、C兩面夾角的角平分面相垂直，垂直度允差0.005/100。
A3 "V"形墊板的縱向長度為200±1mm。
附錄B
光電門的安裝方式與安裝尺寸（補充件）
氣軌配備可安裝光電門的光電門架，光電門的安裝方式及安裝尺寸如圖3
附錄C
測壓三通
（補充件）
C1 測壓三通結構如圖4
C2 測壓三通尺寸見表5
表5
| P≥0.3kpa | P≥5.8kpa | |
| D | φ41.5 | φ31 |
| D | φ40 | φ30 |
| D | φ36 | φ26 |
| 1 | 100—120 | |
附加說明：
本標準由全國教學儀器標準化技術委員會提出并歸口
本標準由國家教委教學儀器研究所、中國人民大學青鋒機床廠、天津科研成果教儀器廠共同起草。
本標準主要起草人：馮立、楊健、徐鳴。
