一种重型设备的转动惯量测试方法与流程

本发明涉及转动惯量测试，尤其涉及一种重型设备的转动惯量测试方法。

背景技术：

1、重型设备具有体积较大，质量较重的特点。其固有特性，例如三轴转动惯量在一些应用场景中是必须用到的，所以某些重型设备的固有特性是需要测试的。

2、目前常用的测试转动惯量的方法为三线摆，通过计数摆动周期获取待测物体的转动惯量。

3、上述测量转动惯量的方法需要将待测物体腾空悬挂，当待测物体较重时，存在一定的安全和经济隐患。在转动惯量测量时，需要分别从三轴方向上悬挂，然而某些待测的设备不允许大角度悬挂，难以同时满足三轴转动惯量的测量。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种重型设备的转动惯量测试方法，用以解决现有重型设备采用三线摆测试的安全性和经济性隐患的问题。

2、本发明提供了一种重型设备的转动惯量测试测试方法，包括如下步骤：

3、步骤s1：将待测设备固定到测试平台上，获取测试平台相对于倾转环的扭转周期t1；

4、步骤s2：计算待测设备与测试平台整体在铅锤方向的转动惯量j1；

5、步骤s3：去除待测设备，获取测试平台在铅锤方向的转动惯量ja；

6、步骤s4：利用转动惯量叠加的原理，j1减去ja，获得待测设备在铅锤方向的转动惯量jz。

7、进一步地，所述步骤s1中，当将待测设备固定到测试平台上时，测试平台、倾转环和支撑架之间无相对运动。

8、进一步地，所述步骤s1中，待待测设备固定好后，转动测试平台，使测试平台相对于倾转环作周期性扭转。

9、进一步地，所述步骤s1中，测试平台相对于倾转环的扭转角度小于30°。

10、进一步地，所述步骤s1中，倾转环上设有第一转速传感器，通过第一转速传感器获取测试平台相对于倾转环的扭转周期t1。

11、进一步地，所述步骤s1中，扭转运动满足运动方程0，其中：j1为待测设备与测试平台整体在铅锤方向的转动惯量，c1为扭转阻尼，θ为扭转角度，为扭转角速度，为扭转角加速度，k1为第一扭力弹簧的扭转刚度。

12、进一步地，所述步骤s3中，测试平台和倾转环之间的扭转满足运动方程

13、进一步地，还包括如下步骤：步骤s5：将待测设备固定到测试平台上，获取待测设备、测试平台和倾转环作为整体相对于支撑架的扭转周期t2。

14、进一步地，还包括如下步骤：步骤s6：计算待测设备、测试平台和倾转环整体在水平面x方向的转动惯量j2。

15、进一步地，还包括如下步骤：步骤s7：利用转动惯量叠加的原理，j2减去测试平台和倾转环整体的转动惯量，获得待测设备在水平面x方向的转动惯量jx。

16、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

17、(1)本发明转动惯量测试方法通过改变测试平台、倾转环和支撑架之间的相对转动方式能够获得计算转动惯量的相应数据，进而通过计算能够得到重型设备的转动惯量，结构简单，操作方便，避免了采用三线摆测试存在的安全风险以及降低了经济成本，解决了重型设备三轴转动惯量难以测量的问题。

18、(2)本发明的转动惯量测试方法，支撑轴和连接轴之间连接有第一扭力弹簧，当测试平台和倾转环发生相对转动时，能够获得测试平台相对于倾转环的扭转数据，操作方便，数据易获取。

19、(3)本发明的转动惯量测试方法，通过在支撑轴的下端开设第二通孔，在连接轴的下端开设第三通孔，当需要测试平台和倾转环之间相对转动时，取掉第一销轴，转动测试平台即可，当需要限制测试平台和倾转环之间的相对转动时，将第一销轴安放到第二通孔和第三通孔内即可，结构简单，操作方便。

20、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，所述步骤s1中，当将待测设备固定到测试平台(1)上时，测试平台(1)、倾转环(2)和支撑架(3)之间无相对运动。

3.根据权利要求2所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，所述步骤s1中，待待测设备固定好后，转动测试平台(1)，使测试平台(1)相对于倾转环(2)作周期性扭转。

4.根据权利要求3所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，所述步骤s1中，测试平台(1)相对于倾转环(2)的扭转角度小于30°。

5.根据权利要求4所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，所述步骤s1中，倾转环(2)上设有第一转速传感器(7)，通过第一转速传感器(7)获取测试平台(1)相对于倾转环(2)的扭转周期t1。

6.根据权利要求1所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，所述步骤s1中，扭转运动满足运动方程其中：j1为待测设备与测试平台(1)整体在铅锤方向的转动惯量，c1为扭转阻尼，θ为扭转角度，为扭转角速度，为扭转角加速度，k1为第一扭力弹簧(5)的扭转刚度。

7.根据权利要求1所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，所述步骤s3中，测试平台(1)和倾转环(2)之间的扭转满足运动方程

8.根据权利要求1-7任一项所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤s5：将待测设备固定到测试平台(1)上，获取待测设备、测试平台(1)和倾转环(2)作为整体相对于支撑架(3)的扭转周期t2。

9.根据权利要求8所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤s6：计算待测设备、测试平台(1)和倾转环(2)整体在水平面x方向的转动惯量j2。

10.根据权利要求9所述的重心设备的转动惯量测试方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤s7：利用转动惯量叠加的原理，j2减去测试平台(1)和倾转环(2)整体的转动惯量，获得待测设备在水平面x方向的转动惯量jx。

技术总结
本发明涉及一种重型设备的转动惯量测试方法，属于转动惯量测试技术领域，解决了现有技术中重型设备采用三线摆测试的安全性和经济性隐患的问题。本发明包括如下步骤：步骤S1：将待测设备固定到测试平台上，获取测试平台相对于倾转环的扭转周期T<subgt;1</subgt;；步骤S2：计算待测设备与测试平台整体在铅锤方向的转动惯量J<subgt;1</subgt;；步骤S3：去除待测设备，获取测试平台在铅锤方向的转动惯量J<subgt;a</subgt;；步骤S4：利用转动惯量叠加的原理，J<subgt;1</subgt;减去J<subgt;a</subgt;，获得待测设备在铅锤方向的转动惯量J<subgt;z</subgt;。本发明避免了采用三线摆测试存在的安全风险以及降低了经济成本，解决了重型设备三轴转动惯量难以测量的问题。

技术研发人员：丁念,刘培志,胡雄文,赵东阳,徐玉国,刘永辉,张文尚,李凯,孙力,刘志超,徐洋,张一凡,余凌晶,成佳艺,马开平,曹华峰,刘新国,张君,樊莹,苏周前
受保护的技术使用者：中兵无人机研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15