[實用新型]一種用于質量、質心位置與轉動慣量的測試臺

有效

• 申請號: 201220214359.5
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN202599496U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 秦現生;譚小群;張雪峰;付軼軒;谷運龍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01G19/00
• 分類號: G01G19/00;G01M1/10;G01M1/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本實用新型涉及一種用于質量、質心位置與轉動慣量的測試臺,屬于機械設計與制造及測試設備領域。

背景技術

質量特性參數作為重要的物理參數，對物體的運動穩定性、可操作性、機動性和組合運動的一致性等有著重要的影響。目前轉動慣量的測試方法，一般有三線扭擺法、單線扭擺法、復擺法、落體法和金屬扭桿振法。

在專利200920210208.0中公開了一種新型的動力總成轉動慣量測試平臺。該測試平臺包括上安裝平板、下擺盤、鋼絲繩、球頭連接裝置、上鋼絲繩加緊及長度調節裝置、下鋼絲繩加緊及長度調節裝置、力傳感器、軸承、中心圓盤和擺臂組成。該測試平臺可實現對工件轉動慣量的測試，但每次測量需將被測物體放到擺盤之上，對于形狀復雜、質量較大的物體操作不方便；鋼絲繩兩端鉸接，會增加測量過程中的阻尼，增加測量誤差；采用人工計時對測量周期影響較大，也會增加測量誤差。

專利200910011858.7中描述了一種基于最小條件系統識別理論的轉動慣量測量方法，其轉動慣量測量精度為1％，測量精度難以滿足高精度轉動慣量的測試要求。

現有的轉動慣量測試裝置效率低、誤差大、智能化程度不高，而且采用這類測試裝置測量不能一次性將產品質量、質心位置及轉動慣量測出；隨著運動裝備產能與檢測任務的增加，現行測試方法受限于高人力成本和低效率的各種因素，越來越難以滿足生產和測試需要。

實用新型內容

為了克服現有技術中測量誤差大、效率低，測量方法單一、成本高的不足，本實用新型提出一種用于質量、質心位置與轉動慣量的測試臺。該測試臺其測量精度高、測試范圍寛、操作簡便，可使被測工件的質量、質心位置的測量與被測工件的轉動慣量的測量互不干擾、分開進行，實現在同一測試臺同時測量工件的質量、質心位置與轉動慣量。

本實用新型解決其技術問題，所采用的技術方案是:包括定位機構、夾緊機構、工作臺、升降機構、動力組件、殼體、控制箱、電控裝置；

所述工作臺為被測試工件和工裝部件提供支撐；定位機構和夾緊機構分別固定在工作臺上鏤空的滑槽中，固定定位機構的兩條滑槽的中心線與固定夾緊機構的兩條滑槽的中心線相垂直于工作臺中心，定位擋板固定在工作臺中部與夾緊機構相對，定位機構位于定位擋板的一側，定位擋板的固定板上設有長方凸臺，長方凸臺中心與固定定位機構的兩條滑槽的中心線同軸；工作臺底面中心處有圓錐凸臺，凸臺凹槽內設置有花鍵。

所述升降機構由蝸輪、蝸桿、傳動軸、絲杠、稱重傳感器、稱重板、螺母、支撐軸承、導軌、傳動軸上端固定座、傳動軸下端固定座組成，升降機構位于工作臺下面，安裝在殼體上；稱重傳感器固定在圓形稱重板上，稱重板中心螺孔兩側有導軌安裝孔，兩根導軌穿過導軌安裝孔固定安裝在殼體上，且與絲杠平行；所述絲杠為空心圓柱體，絲杠中間部位設有凸臺,凸臺一側的絲杠上有螺紋，蝸輪固定在絲杠上凸臺的另一側,固定套安裝在蝸輪與支撐軸承之間，支撐軸承固定在殼體上；傳動軸設置有花鍵的一端穿過絲杠中心軸孔與工作臺固連，另一端與傳動軸聯軸器連接；絲杠兩端部設置有內螺紋，絲杠穿過螺母和稱重板分別與傳動軸上端固定座和傳動軸下端固定座連接；蝸桿固定在蝸桿座上與蝸輪配合連接，蝸桿座安裝在殼體上。

所述動力組件包括伺服電機、傳感器聯軸器、扭矩傳感器、減速器，動力組件位于殼體內，固定在殼體中心孔兩側的倒L形支撐板上；伺服電機輸出軸與減速器連接，減速器與傳感器聯軸器連接；傳感器聯軸器與扭矩傳感器輸入端連接，扭矩傳感器輸出端與傳動軸聯軸器連接；扭矩傳感器固定在支撐板上，位于減速器上部；電控箱位于殼體內下側。

所述電控裝置包括驅動系統、信號采集系統和控制系統，驅動系統接收控制系統指令，實現執行機構動作，完成工作臺和機械主體裝置運動；信號采集系統包括稱重傳感器采集模塊、扭矩傳感器模塊和編碼器模塊，實現計算所需參數的測量；控制系統通過便攜式工控機實現數據資源管理，設置試驗參數和伺服控制器的人機交互，并實現對電機的控制和稱重傳感器、扭矩傳感器和編碼器的模擬量、數字量的采集和處理。

所述稱重傳感器為三個均布固定在稱重板上。

本實用新型用于質量、質心位置與轉動慣量的測試臺，其測試過程包括以下步驟：

步驟1:工裝準備，將定位機構和夾緊機構固定在工作臺上，調整定位相對位置；

步驟2:被測工件安裝，將被測工件安裝在臺架上，確定定位完成，被測工件夾緊，完成被測工件安裝；完成對工件的支撐和提供機械工裝夾持支撐點；

步驟3:標定傳感器精度；