一种在线测量回转体转动惯量的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种在线测量回转体转动惯量的装置，属于力学领域。通用卡盘装置，为一条带有轴承的旋转主轴，主轴上设置一绕线盘，与主轴同步旋转，绕线盘一侧安装惯量盘，另一侧同轴连接被测回转体；固定于一定高度的导轮，光电编码器与该导轮同轴安装；一条柔性绳索，一端连接重物，另一端缠绕于该绕线盘上；由气缸和电磁阀组成的抱闸装置将绕线盘所在主轴锁定；计算机通过采集卡与电磁阀电连接，光电编码器与数据采集卡、计算机顺序电连接组成信号采集系统。本实用新型解决了落体法中速度与载荷因素对测量结果的影响，提高了测量重复性与精度。
【专利说明】一种在线测量回转体转动惯量的装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及力学特性领域，具体涉及一种在线测试回转体转动惯量的装置， 适用于测量不便从工作环境中拆卸或者已完成装配的回转体的转动惯量。
【背景技术】
[0002] 在精密仪器、工程机械、武器系统、航空航天等领域，转动惯量是影响零部件和系 统工作特性的重要参数。转动惯量是刚体在转动中惯性大小的量度，它与刚体的总质量、形 状和转轴的位置有关。对于形状较复杂的刚体或者回转系统比如发动机曲轴、汽车离合器， 用数学方法计算它的转动惯量非常困难，因而多用实验方法测定。现有的转动惯量测试方 法有：复摆法、三线扭摆法、单摆法、扭振法，上述方法属于转动惯量离线测试方法，即测量 时需将被测物从所在工作系统中拆卸并安装在相关实验装置上进行测试。但在实际应用当 中，很多回转体不便从所处系统中拆卸，离线测试方法因而受到限制。
[0003] 落体法测量转动惯量时由重物直接或间接拖动被测回转体旋转，根据重物的下落 过程中的加速度值计算待测物的转动惯量，此方法适合在线测量已装配完成的回转体的转 动惯量值。
[0004] 为消除下落过程中阻力矩的影响，传统落体法采用两次不同加速度的落体方程做 差进行消元，从而得到较为精确的转动惯量值，其计算步骤如下：
[0005] 假设待测物转动惯量为I，重物质量为Hi1, R为绕线半径，&为阻力矩，P i为下落 的角加速度，那么系统转动方程为：
[0006] I P ! = n^gR-mi 3 y-f。 （I)
[0007] 将上述质量为Hi1的重物更换成质量为m2的重物，其它条件保持不变，可以得到新 的转动方程：
[0008] I 3 2 = m2gR_m2 3 2R2-fQ (2)
[0009] 其中：P 2为第二次下落的加速度。
[0010] 将公式⑴和公式⑵做差消去摩擦阻力矩f〇可以得到待测回转体的转动惯量 为：
【权利要求】
1. 一种在线测量回转体转动惯量的装置，其特征在于包括： 通用卡盘装置，为一条带有轴承的旋转主轴，主轴上设置一绕线盘，与主轴同步旋转， 绕线盘一侧安装惯量盘，另一侧同轴连接被测回转体； 固定于一定高度的导轮，光电编码器与该导轮同轴安装； 一条柔性绳索，一端连接重物，另一端缠绕于该绕线盘上； 由气缸和电磁阀组成的抱闸装置将绕线盘所在主轴锁定； 计算机通过采集卡与电磁阀电连接，光电编码器与数据采集卡、计算机顺序电连接组 成信号采集系统。
2. 根据权利要求1所述的一种在线测量回转体转动惯量的装置，其特征在于：所述惯 量盘为两个质量相同、转动惯量不同的标准惯量盘。
【文档编号】G01M1/10GK204142423SQ201420541363
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月20日 优先权日:2014年9月20日
【发明者】程光明, 陆品, 马继杰, 王京鸿, 陈胜辉, 王学武, 曾平 申请人:浙江师范大学