[實用新型]動態離心機一體化剛性轉臂

有效

• 申請號: 201520333092.5
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN204638374U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 王軍;黎啟勝;王小龍;劉靜;劉偉;王彩霞;陳練;吳付崗
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: B04B7/00
• 分類號: B04B7/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

技術領域

本實用新型涉及一種動態離心機的轉臂，尤其涉及一種動態離心機一體化剛性轉臂。

背景技術

動態離心機是一種利用旋轉產生變化加速度(或加速度變化率)以實現對產品進行加速度適應性考核的試驗設備。離心機的動態性能，即離心機產生加速度變化率的能力是離心機最核心的指標，為了提高離心機的動態性能，理論上希望離心機的旋轉部分的轉動慣量盡量小。

目前常見的實驗離心機為恒加速度離心機，它是利用離心機運行后產生的穩態加速度對產品進行考核。

而動態離心機由于其特殊的用途，目前研究得較少，主要用于慣導組件或高機動裝備的性能考核。目前中國國內已有的動態離心機采用了雙轉臺結構，即在一個大的轉盤上安裝一個小的轉盤，被測產品安裝在小轉盤上，試驗時，將大轉盤轉動到試驗加速度，然后通過轉動小轉盤產生一個加速度，兩個加速度的矢量合成即為產品承受的動態加速度。利用該種方式產生變加速度存在以下三個方面的缺點：一是被測產品所承受的加速度方向由于小轉盤的轉動而不斷變化；二是被試驗產品所承受的加速度是個合成加速度，很難精確控制；三是在某一加速度下，離心機產生的動態加速度范圍有限，其產生動態加速度主要是靠改變被測試件的加速度半徑來實現。傳統動態離心機之所以會采用雙轉臺結構，主要原因是專業技術人員經過計算分析，認為采用轉臂結構直接實現離心機動態功能，由于轉臂本體的大的轉動慣量，將導致離心機驅動功率非常大，離心機結構也非常龐大，幾乎不可能實現，所以未直接采用一體化轉臂，而是采用了雙轉臺結構。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種具有較強剛性、較低轉動慣量的動態離心機一體化剛性轉臂。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種動態離心機一體化剛性轉臂，包括轉臂本體，所述轉臂本體的中心位置設有豎向的安裝孔，所述轉臂本體為一體化結構的鋼材本體，且所述轉臂本體為中間大、左右兩端小的梭形形狀，且所述轉臂本體為前后對稱、左右對稱、上下對稱的對稱結構，所述轉臂本體的前后兩側邊緣為外凸圓弧形；所述轉臂本體的左右兩端的上面分別安裝有用于安裝試驗件的樣品臺，所述轉臂本體的左右兩端的下面分別安裝有用于與所述樣品臺一一對應以實現所述轉臂本體左右對稱的配重塊。

進一步，所述轉臂本體的內部為鏤空結構且對應的鏤空空間內設有加強筋，所述轉臂本體上、下表面與所述鏤空空間對應的位置均安裝有蒙皮，所述樣品臺外接的電線均布置于所述鏤空空間內并通過線卡固定。

進一步，所述轉臂本體中心的安裝孔包括上部的圓柱形的脹套聯接孔和位于下部的上小下大錐形形狀的中心定位孔。

進一步，所述樣品臺通過聯接螺釘剛性固定在所述轉臂本體上，所述樣品臺上設有用于安裝所述試驗件的“T”形安裝孔。

進一步，兩個所述樣品臺上分別設有用于確保與所述轉臂本體的中點距離相等的安裝基準。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型所述動態離心機一體化剛性轉臂具有較強的剛性、較低的轉動慣量和更小的空氣阻尼，從而保證了離心機具有較高的動態性能，通過轉臂本體的變速運動直接產生變加速度，解決了傳統動態離心機加速度需要合成、方向改變等問題；具體表現為：

1、轉臂本體采用一體化結構的鋼材本體，保證了轉臂本體的均勻性和機械性能一致性，避免了焊接等造成的安全隱患等缺陷；

2、轉臂本體采用中間大、左右兩端小的梭形結構，減小了轉臂質量對離心機動態性能的影響，保證了轉臂本體在每個位置的剛度基本相同，并盡量減輕每個部位的重量，在確保轉臂強度與剛度的情況下，降低轉臂本體的轉動慣量；

3、轉臂本體的前后兩側邊緣為外凸圓弧形，其迎風面在臂本體轉動過程中的風阻相比平面形狀大大減小，增加轉臂運行的平穩性與安全性；

4、轉臂本體采用對稱結構，確保轉臂本體運行過程中的平穩性與安全性，其中的左右對稱結構，確保轉臂本體轉動過程中的不平衡力最小，其中的上下對稱和前后對稱，確保轉臂轉動過程中由于這兩個方向不平衡造成的翻轉力矩最小；

5、轉臂本體的左右兩端安裝了樣品臺，樣品臺通過聯接螺釘剛性的固定在轉臂本體上，在樣品臺上設計通用性的T形安裝孔，使被測試件的定位方便、安裝方便、運行控制方便；在樣品臺上設計安裝基準，保證產生的加速度受控；由于轉臂本體上的樣品臺的形狀不十分規則，為了確保對稱，在其下方安裝了配重塊；