[發明專利]一種利用飛輪儲能的應用到物體碰撞時等效質量模擬裝置

有效

• 申請號: 201310206495.9
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103325293A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 趙杰;朱延河;臧希喆;樊繼壯;金弘哲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種等效質量模擬裝置，具體涉及一種利用飛輪儲能的應用到物體碰撞時等效質量模擬裝置。

背景技術

目前，對于物體碰撞模擬平臺來講，人們更多是采用配重的方式來模擬質量，這種模擬方式不但增加了裝置的質量和體積，而且降低了物體碰撞模擬裝置的可控性。同時，還無法實現質量在500Kg-1000Kg之間的物體碰撞工程化模擬。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有模擬方式不但增加了裝置的質量和體積，而且降低了物體碰撞模擬裝置的可控性。同時，還無法實現質量在500Kg-1000Kg之間的物體碰撞工程化模擬的問題，進而提供一種利用飛輪儲能的應用到物體碰撞時等效質量模擬裝置。

本發明的技術方案是：一種利用飛輪儲能的應用到物體碰撞時等效質量模擬裝置包括伺服電機、齒輪加速器、齒輪減速器、連接盤、第一電磁離合器、第二電磁離合器、飛輪組件、電磁制動器、滾珠絲杠螺母軸、絲杠和聯軸器，伺服電機固裝在平臺上，齒輪加速器、齒輪減速器、第一電磁離合器、飛輪組件、第二電磁離合器、電磁制動器和滾珠絲杠螺母軸由下至上依次設置在伺服電機上，連接盤設置在齒輪加速器和齒輪減速器之間，絲杠的一端插裝在滾珠絲杠螺母軸內，絲杠的另一端與聯軸器連接。

本發明與現有技術相比具有以下效果：

1.本發明利用伺服電機驅動飛輪組件所具有的轉動慣量代替移動質量，通過改變飛輪質量和飛輪轉速實現等效質量可調節。

2.本發明體積小，質量輕，易于控制。

附圖說明

圖1是本發明的軸測圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式的一種利用飛輪儲能的應用到物體碰撞時等效質量模擬裝置包括伺服電機1、齒輪加速器2、齒輪減速器3、連接盤4、第一電磁離合器5、第二電磁離合器6、飛輪組件7、電磁制動器8、滾珠絲杠螺母軸9、絲杠10和聯軸器11，伺服電機1固裝在平臺上，齒輪加速器2、齒輪減速器3、第一電磁離合器5、飛輪組件7、第二電磁離合器6、電磁制動器8和滾珠絲杠螺母軸9由下至上依次設置在伺服電機1上，連接盤4設置在齒輪加速器2和齒輪減速器3之間，絲杠10的一端插裝在滾珠絲杠螺母軸9內，絲杠10的另一端與聯軸器11連接。

本發明在模擬碰撞時質量等效方面，用相對運動等效，即一物體固定，另一物體以碰撞的相對速度運動，其速度和質量的實現，通過滾珠絲杠螺母軸9實現旋轉運動與直線運動的轉換，將轉動慣量代替移動質量，實現等效質量。

本發明模擬物體的相對運動速度時，由齒輪加速器2實現，齒輪減速器3的輸出軸上裝有飛輪組件7，飛輪組件7由齒輪加速器2驅動。飛輪組件7能夠轉動到一定的角速度，并由飛輪組件7轉速傳感器進行監控。一旦飛輪組件7的轉速達到給定角速度值，控制臺就發出指令使第一電磁離合器5脫開，關閉伺服電機1，并同時接通第二電磁離合器6飛輪組件7帶動滾珠絲杠螺母軸9轉動，實現絲桿10的移動，從而將飛輪組件7的動能轉化為絲杠10的直線運動。通過調節飛輪組件7質量或伺服電機1轉速可以調節飛輪轉動慣量，從而實現模擬等效質量可調。

具體實施方式二：結合圖1說明本實施方式，本實施方式的飛輪組件7包括工字型支撐盤7-1和多片配重片7-2，多片配重片7-2可拆卸設置在工字型支撐盤7-1上。如此設置，便于調整飛輪組件的整體質量。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1說明本實施方式，本實施方式的飛輪組件7還包括轉速傳感器7-3，轉速傳感器7-3設置在工字型支撐盤上。如此設置，便于監控飛輪的轉速。其它組成和連接關系與具體實施方式一或二相同。