[發明專利]剛體轉動慣量測量裝置

在審

• 申請號: 201911246686.1
• 申請日: 2019-12-08
• 公開（公告）號: CN111307369A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 劉帥
• 申請（專利權）人: 劉帥
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10;G01M1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種剛體轉動慣量測量裝置，它主要包括上旋盤、下旋盤、擺線和支撐架，上旋盤可旋轉的設置在支撐架上，下旋盤通過擺線懸掛在上旋盤的下方，支撐架的外側設置有密封罩，擺線上端通過卷繞機構設置與上旋盤連接，支架上設置有驅動組件，下旋盤上設置有升降機構，密封罩外側設置有控制器。驅動組件主要包括電動葫蘆和旋轉電機，電動葫蘆固定設置在支撐板的上方，電動葫蘆連接有鋼絲繩，升降機構主要包括旋桿和升降架，旋桿可旋轉設置在升降槽內，升降架主要包括滑塊、升降桿和托臺，滑塊具有兩個且設置在升降槽內，滑塊與旋桿通過螺紋連接。本發明能夠消除空氣阻力對測試結果的影響，準確將剛體沿著質心軸線放置在下旋盤上。

技術領域

本發明涉及一種剛體轉動慣量測量裝置。

背景技術

轉動慣量是剛體轉動時慣性的量度，其量值取決于物體的形狀、質量分布以及轉軸的位置，剛體的轉動慣量有著重要的物理意義，在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械儀表等工業領域也是一個重要的參量。

現代汽車普遍使用彈性懸置系統來隔離從發動機傳遞到車身的振動，以降低車內振動和噪音，動力總成懸置系統直接影響著整車的NVH，是影響汽車乘坐舒適性的重要因素之一。精確的動力總成剛體慣性參數是懸置系統設計的基礎，這些參數包括動力總成質量、質心位置、轉動慣量等，對于轉動慣量的測量主要有數值計算、基于試驗模態分析的參數識別法、振擺測試法等，對于結構和形狀比較復雜的剛體，三線擺法具有簡單、直觀、測試方便的優點，因此常常被用來測試動力總成的轉動慣量。

目前使用三線擺法測試動力總成的轉動慣量過程多依靠人工操作，在實施過程中發現存在以下缺點：

1)由于動力總成質量較大，且質量分布不均勻，在將待測剛體放置在三線擺的下旋盤的過程中容易因下旋盤受力不均勻導致擺線長度出現差異，需要多次對擺線長度和旋盤的水平位置進行調節，過程繁瑣且影響測試精度；

2)空氣阻力的作用會使擺動周期變大，從而影響測量結果；

3)由于動力總成結構不規則，在放置動力總成的時候需要在動力總成和下旋盤之間放置木質的墊塊，從而保證動力總成沿著質心軸線轉動，但墊塊難以準確支撐定位動力總成，且墊塊的附加質量會影響測量數值，往往需要計算和放置配重塊，導致誤差并浪費時間和人力；

4)擺動角度多依靠人工轉動，當擺動角度大于6°時，測量誤差會存在增大的趨勢，因此難以保證擺動角度的一致性和有效性；

5)在測量前需要測量剛體靜止，以免造成誤差，現有的使剛體靜止方法為手扶持剛體，緩慢松開，重復多次，使其保持靜止，這種方式費時費力。

因此有必要設計一種剛體轉動慣量測量裝置，操作方便，省時省力，能夠消除空氣阻力的影響，準確將剛體沿著其質心轉軸放置在下旋盤上，且能夠保證擺線長度一致，將擺動角度控制在合適范圍內，從而保證測量結果的準確性。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，發明了一種能夠消除空氣阻力影響，準確將剛體沿著質心軸線放置在下旋盤上，且操作方便，測量省時省力的剛體轉動慣量測量裝置。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種剛體轉動慣量測量裝置，它主要包括上旋盤、下旋盤、擺線和支撐架，所述上旋盤可旋轉的設置在所述支撐架上，所述下旋盤通過所述擺線懸掛在所述上旋盤的下方，所述支撐架的外側設置有密封罩，所述擺線上端通過卷繞機構設置與所述上旋盤連接，所述支架上設置有驅動組件，所述下旋盤上設置有升降機構，所述密封罩外側設置有控制器。