CN104637373B - 一种可变组合式物理惯量模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种可变组合式物理惯量模拟装置，属于物理实验装置领域。本发明包括飞轮装置、配重装置、调整装置、第一连接板和第二连接板；所述飞轮装置包括八根辐杆、八角轮毂、吊装板、大理石平台、挡圈、八块弧板，其中：辐杆上端通过螺栓连接在八角轮毂上，辐杆下端通过第一连接板、第二连接板与弧板连接，八角轮毂通过吊装板连接在大理石平台上，大理石平台下方设有挡圈；所述配重装置包括配重块、电动缸支撑板和电动缸，其中：配重块设置在弧板的下方，配重块下端对应位置设有电动缸支撑板和电动缸，电动缸支撑板安装在电动缸上；所述调整装置设置在辐杆的下端。本发明解决了现有的物理惯量模拟过小以及物理惯量无法连续模拟的情况。

Description

一种可变组合式物理惯量模拟装置
技术领域
本发明涉及一种可变组合式物理惯量模拟装置，属于物理实验装置领域。
背景技术
目前，在惯量模拟方面，主要有电惯量模拟和机械惯量模拟两种方式。其中，电惯量模拟有着占地空间小、成本低和易于操作等一系列优点。但是在某些领域，需要使得惯量模拟装置有着相对较高的稳定性和真实性，因此物理惯量模拟装置依然有着广泛的应用场景。比如说航空航天领域需要大惯量模拟，并且需要进行多档位的惯量模拟来模拟太空中不同实验舱的物理惯量。目前物理惯量模拟方面主要是通过飞轮模拟，而在变惯量模拟方面，我们不可能通过制作不同大小规格的飞轮来实现，否则生产制造成本太过于高昂，同时，现有的物理惯量模拟过小，物理惯量无法连续模拟，现有技术急需一种能够实现多档位的变惯量模拟装置。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种可变组合式物理惯量模拟装置，能够实现多档位变惯量模拟的问题，采用的技术方案是：
一种可变组合式物理惯量模拟装置，其特征在于，包括飞轮装置、配重装置、调整装置、第一连接板10和第二连接板11；
所述飞轮装置包括八根辐杆1、八角轮毂2、吊装板3、大理石平台4、挡圈5、八块弧板6，其中：辐杆1上端通过螺栓连接在八角轮毂2上，辐杆1下端通过第一连接板10、第二连接板11与弧板6连接，八角轮毂2通过吊装板3连接在大理石平台4上，为整个装置提供支撑，大理石平台4下方设有挡圈5；
所述配重装置包括配重块、电动缸支撑板12和电动缸13，其中：配重块设置在弧板6的下方，配重块下端对应位置设有电动缸支撑板12和电动缸13，电动缸支撑板12安装在电动缸13上；
所述调整装置设置在辐杆1的下端。
所述大理石平台4、八角轮毂2共同作为本装置的基础支撑。
所述调整装置包括螺杆14和调整块15，其中：螺杆14水平放置，调整块15中心处攻有螺纹，通过螺纹与螺杆14连接。调节调整块15使整个装置达到平衡。
所述八角轮毂2对应的每根辐杆1设有6个螺栓孔及2个圆柱销。保证辐杆1的位置精度。
所述配重块，设有3块，分别为配重块一7、配重块二8、配重块三9。
所述弧板6与三块配重块7，8，9有相似的外形尺寸，在相同位置设有螺纹，以方便螺栓连接。
所述弧板6与配重块上设有螺栓孔，通过螺栓将弧板6与配重块连接起来。
所述第一连接板10和第二连接板11，左右对称设置。
所述电动缸支撑板12上设有边沿，限制配重块位置。
所述电动缸支撑板12和电动缸13支撑配重块，将配重块抬起与降下，共同完成配重块的安装与拆卸。
所述配重块放在电动缸支撑板12上，通过设置在电动缸支撑板12下的电动缸13将电动缸支撑板12及配重块抬起至相应高度，通过电动缸支撑板12与电动缸13共同完成配重块的安装与拆卸。
所述调整块15的中心设置有螺纹孔，螺杆14水平放置，通过调节调整块15在螺杆14的位置以达到调整块在不同径向位置，确保弧板6与配重块在一个水平位置，从而调节使整体结构更加均匀对称。
所述弧板6与配重块之间的间隙中设有两块板子，两块板子焊接于辐杆1下端，并且在相应位置攻有螺纹，与螺杆14相连，之后调整块15与螺杆14相连，向内向外旋合即可调整调整块在径向的位置，从而改变惯量。
本发明工作原理：在工作时，通过电动缸支撑板12支撑配重块到达特定位置，通过螺栓将一定数量的配重块与弧板6进行连接；连接完成后，降下电动缸13，将电动缸支撑板12及剩下的配重块放下即可，并通过调整块15调整整个装置水平，达到对称部分惯量平衡。
本发明的有益效果：
一、本发明的可变物理惯量模拟的实现是通过增减不同数量的配重块来实现的。首先配重块放在电动缸支撑板上，当需要比较高的物理惯量时，通过电动缸将电动缸支撑板及电动缸支撑板上的配重块抬起至相应高度，由于电动缸支撑板上设置有边沿，可以很好地对配重块起一个除了支撑作用之外的限位作用，以至于将配重块支起至相应高度，即可通过螺栓直接和上层的配重块或者弧板直接即可，而不必进行位置的调整，因此十分方便。
二、加入微调装置，方便飞轮整体结构的平衡。尽管现在的加工技术已经十分成熟，但是加工误差还是不可避免的，另外由于毛坯材质的不均匀性等，因此各个配重块及弧板很难做成完全一致，所以在安装后对应部分很难保持一致，容易倾覆。解决措施为在调整块中心攻有螺纹孔，螺杆水平放置，通过调节调整块在螺杆的位置以达到调整块在不同径向位置，从而调节使整体结构更加均匀对称。
附图说明
图1为本发明整体装置装配图的主视图；
(1，辐杆；2，八角轮毂；3，吊装板；4，大理石平台；5，挡圈；6，弧板；7，配重块一；8，配重块二；9，配重块三；12，电动缸支撑板；13，电动缸；14，螺杆；15，调整块)。
图2为本发明主视图局部放大图；
(1，辐杆；2，八角轮毂；3，吊装板；4，大理石平台；5，挡圈)。
图3为本发明主视图局部放大图；
(6，弧板；7，配重块一；8，配重块二；9，配重块三)。
图4为本发明主视图局部放大图；
(14，螺杆；15，调整块)。
图5为本发明整体装置装配图的俯视图；
(10，第一连接板；11，第二连接板)。
图6为本发明俯视图局部放大图；
(10，第一连接板；11，第二连接板)。
图7为本发明立体图的局部放大图；
(1，辐杆；6，弧板；7，配重块一；8，配重块二；9，配重块三；14，螺杆；15，调整块)。
具体实施方式
结合图1-图7说明本实施方式：本实施方式的可变组合式物理惯量模拟装置包括：八根辐杆1、八角轮毂2、吊装板3、大理石平台4、挡圈5、八块弧板6、配重块一7、配重块二8、配重块三9、第一连接板10、第二连接板11、电动缸支撑板12、电动缸13、螺杆14、调整块15。在整体结构上，八角轮毂2与大理石平台4通过吊装板3连接，作为整个装置的基础支撑。大理石平台4下方设有挡圈5。为了保证弧板6、配重块7、配重块8、配重块9在安装完成后保持水平状态，在八角轮毂2上对应的八根辐杆1上安装有6个螺栓孔及2个圆柱销，保证辐杆1的位置精度。辐杆1上端通过螺栓连接在八角轮毂2上，辐杆1下端，左右两部分各有对称的2块连接板连接弧板6，保证了弧板6的位置精度及对称度和水平度。配重块设置在弧板6的下方，弧板6与下端三块配重块有着相似的外形尺寸，除了高度不同，其余大致相似。在相应位置设置有螺栓孔，可以通过螺栓将弧板6与特定数量的配重块连接起来。在配重块下方对应位置设置有电动缸支撑板12与电动缸13，电动缸13与电动缸支撑板12支撑整个配重块。在电动缸支撑板12上边设有凸沿，可以对配重块起支撑作用之外的限位作用，在安装与拆卸时，只需将配重块升起至相应位置，直接松开螺栓即可，而不必进行调整，浪费人力物力。在辐杆1下端，配重块之间的间隙间安装有可以改变其径向位置的调整块15，调整块15中心处攻有螺纹可以与水平放置的螺栓14连接，通过旋合与松开调整块15即可调整其径向位置，调节装置。
配重块放在电动缸支撑板12上，通过设置在电动缸支撑板12下的电动缸13将电动缸支撑板12及配重块抬起至相应高度，通过电动缸支撑板12与电动缸13共同完成配重块的安装与拆卸。
结合图7，弧板6与配重块之间的间隙中设有两块板子，两块板子焊接于辐杆1下端，并且在相应位置攻有螺纹，与螺杆14相连，之后调整块15与螺杆14相连，向内向外旋合即可调整调整块在径向的位置，从而改变惯量。
本发明工作原理：通过电动缸支撑板12支撑配重块到达特定位置，通过螺栓将一定数量的配重块与弧板6进行连接；连接完成后，降下电动缸13，将电动缸支撑板12及剩下的配重块放下即可，并通过调整块15调整整个装置水平，达到对称部分惯量平衡。
本发明的可变物理惯量模拟的实现是通过增减不同数量的配重块来实现的。首先配重块放在电动缸支撑板12上，当需要比较高的物理惯量时，通过电动缸13将电动缸支撑板12及电动缸支撑板12上的配重块抬起至相应高度，由于电动缸支撑板12上设置有边沿，可以很好地对配重块起一个除了支撑作用之外的限位作用，以至于将配重块支起至相应高度，即可通过螺栓直接和上层的配重块或者弧板直接即可，而不必进行位置的调整，因此十分方便。
本发明加入微调装置，方便飞轮整体结构的平衡。尽管现在的加工技术已经十分成熟，但是加工误差还是不可避免的，另外由于毛坯材质的不均匀性等，因此各个配重块及弧板6很难做成完全一致，所以在安装后对应部分很难保持一致，容易倾覆。解决措施为在调整块15中心攻有螺纹孔，螺杆14水平放置，通过调节调整块15在螺杆的位置以达到调整块15在不同径向位置，从而调节使整体结构更加均匀对称。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种可变组合式物理惯量模拟装置，其特征在于：包括飞轮装置、配重装置、调整装置、第一连接板(10)和第二连接板(11)；
所述飞轮装置包括八根辐杆(1)、八角轮毂(2)、吊装板(3)、大理石平台(4)、挡圈(5)、八块弧板(6)，其中：辐杆(1)上端通过螺栓连接在八角轮毂(2)上，辐杆(1)下端通过第一连接板(10)、第二连接板(11)与弧板(6)连接，八角轮毂(2)通过吊装板(3)连接在大理石平台(4)上，大理石平台(4)下方设有挡圈(5)；
所述配重装置包括配重块、电动缸支撑板(12)和电动缸(13)，其中：配重块设置在弧板(6)的下方，配重块下端对应位置设有电动缸支撑板(12)和电动缸(13)，电动缸支撑板(12)安装在电动缸(13)上；
所述调整装置设置在辐杆(1)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述调整装置包括螺杆(14)和调整块(15)，其中：螺杆(14)水平放置，调整块(15)中心处攻有螺纹，通过螺纹与螺杆(14)连接。
3.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述辐杆(1)每根设有6个螺栓孔及2个圆柱销。
4.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述配重块，设有3块，分别为配重块一(7)、配重块二(8)、配重块三(9)。
5.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述弧板(6)与配重块上设有螺栓孔，通过螺栓将弧板(6)与配重块连接起来。
6.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述第一连接板(10)和第二连接板(11)，左右对称设置。
7.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述电动缸支撑板(12)上设有边沿，限制配重块位置。
8.根据权利要求1所述的一种可变组合式物理惯量模拟装置，特征在于，所述电动缸支撑板(12)和电动缸(13)支撑配重块，将配重块抬起与降下共同完成配重块的安装与拆卸。
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