一种用于测量物体质心、转动惯量和惯性积的测量装置，它包括由两根对称设置的板簧支撑臂和两根对称设置的刀口支撑臂组成的十字支撑臂；所述十字支撑臂通过固接的方式与支承座相结合，所述支承座以动配合的方式支撑在直立轴系的旋转立轴中上部，在旋转立轴上端以固接的方式安装有承物盘；所述刀口支撑臂通过刀口副架放在机座上，所述两根对称设置的板簧支撑臂的水平外延端分别通过板簧和压紧块与机座相连；在所述板簧支撑臂下方布置一位移传感器，所述位移传感器与升降装置相连接，升降装置与机座相结合。本发明专利技术通过在一台设备上完成物体质心、转动惯量和惯性积的测量，解决了多种参数集成测量难题，测量精度明显提高，测量周期明显缩短。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于测量物体质心、转动惯量和惯性积的测量装置，它包括由两根对称设置的板簧支撑臂和两根对称设置的刀口支撑臂组成的十字支撑臂；所述十字支撑臂通过固接的方式与支承座相结合，所述支承座以动配合的方式支撑在直立轴系的旋转立轴中上部，在旋转立轴上端以固接的方式安装有承物盘；所述刀口支撑臂通过刀口副架放在机座上，所述两根对称设置的板簧支撑臂的水平外延端分别通过板簧和压紧块与机座相连；在所述板簧支撑臂下方布置一位移传感器，所述位移传感器与升降装置相连接，升降装置与机座相结合。本专利技术通过在一台设备上完成物体质心、转动惯量和惯性积的测量，解决了多种参数集成测量难题，测量精度明显提高，测量周期明显缩短。【专利说明】用于测量物体质心、转动惯量和惯性积的测量装置
本专利技术涉及一种测量设置，具体说是涉及一种用于测量物体质心、转动惯量和惯性积(立式动平衡)的测量装置。
技术介绍
本专利技术是中国专利ZL 00 I 15925.9的续篇。 上述专利公开了一种用于测量物体质心、形心和质心偏离量的测量装置，它包括通过同心、刚性的连接方式相结合的承物盘和旋转立轴，安装在旋转立轴下端的动力机构，所述旋转立轴通过固接在支承座上的十字支撑臂架放在机座上；所述十字支撑臂是由位于同一水平轴线方向的两根对称设置的摆动支撑臂和位于同一水平轴线方向的两根对称设置的传感支撑臂组成；所述摆动支撑臂通过刀口副架放在机座上，所述传感支撑臂通过柱销状零件放置在安装于机座上的传感元件上；在位于机座一侧的升降臂上设置有用于测量位移的传感器；所述旋转立轴上连接有一角度测量元件。 上述专利技术相比当时已有技术明显提高了质心测量精度，并在相应领域得到了一定的应用。但使用过程中，陆续发现了一些问题，有些问题显然是结构本身的制约造成的。第一，其主体结构是基于测力传感器作为测量支撑臂的传感元器件，被测物体主体重量由刀口承担，用测力传感器进行测量，由于质心与刀口不重合造成的“偏量力”，其偏量由测量传感器以“力”的数据获取，没有对应位移量，而传感器受力后向下变形，这个变形将使得被测物体发生同方向的倾斜，使得物体质心相对偏移，而此偏移又造成“偏量力”的增加，这样测量数据将发生失真。为了解决该问题，就要通过配平解决，即通过配重使得质心与刀口重合来减小偏量力数值以消除虚增偏量，最后通过配重计算被测物体质心位置。这是一个相对较长的过程，也就是说其结构上的弱点导致测量周期过长，也是制约该技术的瓶颈问题之 O 第二，测力传感器只能提供一维约束，轴系的平移约束依靠刀口端部布置的约束机构实现，其摩擦力对刀口灵敏度具有一定影响，使得测量精度难以继续提高。 第三，由于测力传感器频响不高，又不能提供平移约束，其轴系不能高速转动，一般只是I转/分钟左右，无法进行动平衡试验，不能测量惯性积。 第四，其转动惯量测量功能是由沿切向布置的两组弹簧提供，通过连接零件在做转动惯量时将其与承物盘固结，通过圆周摆动周期测量转动惯量，测量完毕将其脱开。在提供周期摆动的弹性零部件方面，扭杆稳定性最好，板簧结构与之比较接近。弹簧因其存在蠕变、塑变现象相对较差，所以该结构弹簧测量精度较差。同时是用切向位移代替圆周位移，也存在误差。当然其连接与脱开还将花费一定的操作时间。 第五，弹簧结构摆动振幅衰减较快，一般可测周期数只有5次左右，对测量精度有一定影响。 第六，由于圆周摆动轴系与产品旋转轴系是同一个轴系，所以被测物体放置一次只能测量一维转动惯量，不同方向的测量要人为的沿该方向再次放置。 第七，质心测量与转动惯量测量对轴系的要求导致设计与机械加工装配产生矛盾，工艺问题突出。具体说就是质心测量是以旋转轴线为基准的，一般需要精密加工后通过预紧安装轴承来保证轴系不产生径向跳动，而转动惯量测量则要求轴系转动非常灵活，要完成一套既没有间隙、又灵活转动的轴系非常困难，即使通过调整得以实现其长远稳定性也不好。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种可在同一台测量装置上高精度、高效率地完成飞行体质量特性参数测量、且有较好的制造工艺性的用于测量物体质心、转动惯量和惯性积(立式动平衡)的测量装置。 本专利技术是以现有刀口技术为前提，专利技术的本质是板簧结构及其结合方式，同时实现了转动惯量的高精度集成测量和立式动平衡功能，从而测量应用上也有突出的创新。 本专利技术的目的可通过以下措施来实现:本专利技术的用于测量物体质心、转动惯量和惯性积的测量装置包括由两根对称设置的板簧支撑臂和两根对称设置的刀口支撑臂组成的十字支撑臂；所述十字支撑臂通过固接的方式与支承座相结合，所述支承座以动配合的方式支撑在直立轴系的旋转立轴中上部，在旋转立轴上端以固接的方式安装有承物盘；所述刀口支撑臂通过刀口副架放在机座上，所述两根对称设置的板簧支撑臂的水平外延端分别通过板簧和压紧块与机座相连；在所述板簧支撑臂下方布置一位移传感器，所述位移传感器与升降装置相连接，升降装置与机座相结口 ο 更具体说，本专利技术中所述板簧以横置于板簧支撑臂端部的方式设置，且板簧中心线与刀口方向平行；板簧支撑臂通过连接件连接在板簧中间部位，板簧的两端分别通过压紧块和用于张拉板簧的张紧机构与机座相连。 所述的两根对称设置的板簧支撑臂和两根对称设置的刀口支撑臂组成的十字支撑臂的中心线垂直相交。 本专利技术在机座上安装位移驱动装置，在板簧支撑臂上固定设置有与位移驱动装置相配合的位移传递块；所述位移驱动装置由驱动电机及减速机和位移压轮组成。 本专利技术中用于驱动旋转立轴运转的动力机构为偏置一侧的电机及减速机，同步带及其轮组。 本专利技术的有益效果如下:本专利技术通过在一台设备上完成物体质心、转动惯量和惯性积(立式动平衡)测量的这一技术方案的实施，从根本上解决了多种参数集成测量的难题，并使得这三种参数的测量精度得以明显地提高，测量周期明显缩短。与现有技术对比具有6大优点:①从结构上采用板簧支撑，具有三维约束作用，允许高速转动，可以进行立式动平衡测量；②板簧支撑下刀口摆动稳定线性好，无衰减摆动周期数量显著提高，可达50次以上，远高于切向弹簧，提高了测量精度取代了切向布置弹簧，无需连接和脱开安装，简化操作，节约时间直接测量位移，无需一直配平至平衡状态，由位移可以计算附加偏量，简化操作，节约时间；⑤刀口摆动与轴系旋转相结合，一次放置可以测量两个方位转动惯量，简化操作，节约时间；⑥设计上要求轴系精密无间隙转动，可以采用预紧措施，此时无需过分关注轴系的灵活性，因为转动惯量采用刀口摆动，改善了工艺性，提高了可靠性。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的主视图(图2的A-A旋转剖视图)。 图2是图1的俯视图(除去上面承物盘后的视图)。 图3是图1中板簧机构的B-B剖视图。 图4是图1的位移传感器布置的C-C剖视图。 图5是位移驱动装置的结构示意图(图2的D-D剖视图)。 【具体实施方式】 本专利技术以下将结合实施例(附图)作以详细的描述。 如图1、2所示，本专利技术的用于测量物体质心、转动惯量和惯性积的测量装置包括由以中心线垂直相交的两根对称设置的板簧支撑臂9和两根对称设置的刀口支撑臂6组成的十字支撑臂；所述十字支撑臂通过固接的方式与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量物体质心、转动惯量和惯性积的测量装置，其特征在于：它包括由两根对称设置的板簧支撑臂（9）和两根对称设置的刀口支撑臂（6）组成的十字支撑臂；所述十字支撑臂通过固接的方式与支承座（14）相结合，所述支承座（14）以动配合的方式支撑在直立轴系的旋转立轴（5）中上部，在旋转立轴（5）上端以固接的方式安装有承物盘（1）；所述刀口支撑臂（6）通过刀口副架（7）放在机座（16）上，所述两根对称设置的板簧支撑臂（9）的水平外延端分别通过板簧（2）和压紧块（3）与机座（16）相连；在所述板簧支撑臂（9）下方布置一位移传感器（10），所述位移传感器（10）与升降装置（11）相连接，升降装置（11）与机座（16）相结合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢志辉，张磊乐，武艺泳，孙志扬，葛静，游广飞，杨洪涛，
申请(专利权)人：郑州机械研究所，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。