CN108645566B - 一种弹箭质量质心转动惯量测试台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及质量特性测试设备，特别是一种用于小型火箭、导弹、炮弹、子弹等武器类零部件的弹箭质量质心转动惯量测试台,包括底座、扭摆台、工作台，扭摆台通过扭簧组件安装于底座上方，扭摆台与底座之间有四个锁紧支撑装置用于支撑扭摆台，扭摆台能够在四个锁紧支撑装置的推动下相对于底座进行前后倾斜扭摆；工作台包括工作台面和旋转板并通过称重传感器与扭摆台连接，旋转板通过旋转系统与工作台面连接，旋转板能够绕旋转系统中旋转轴的中轴线相对于工作台面旋转；本发明的有益效果是：通用性好，能够测量不同尺寸的产品，且可以实现零部件在工装上一次安装，完成质量、各方向质心及转动惯量的测量，无需重新安装，缩短测量时间，提高测量精度。

Description

一种弹箭质量质心转动惯量测试台
技术领域
本发明涉及一种质量特性测试设备，特别是一种用于小型火箭、导弹、炮弹、子弹等武器类零部件的质量质心转动惯量测试台。
背景技术
质量特性测试设备是小型火箭、导弹、炮弹、子弹等产品研发和生产制造的重要设备，质量特性参数包括质量、质心和转动惯量，作为重要的物理参数，对于物体的运动稳定性、一致性有着重要的影响。传统的质量质心、转动惯量测试设备一般都是分二台设备，测试过称繁琐，危险，为了满足能一次性安装后分步测出试件的质量、质心、转动惯量等参数，针对不同的产品或测量不同的参数只需要更换测试工装，完全改变老式“三线摆”或“复摆”的测量方法。在质心与转动惯量的测量过程中无需重新吊装，调平、配重。它是集电子秤、质心台、扭摆台三种设备的功能于一体。随着航空航天、军工工业的迅猛发展，测试设备组合构成集成化质量特性测试系统，能够实现测试件质量特性测试过程的一体化，简化测试过程，减少测量过程中的危险因素。
发明内容
为了克服现有技术中设备所存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种质量质心转动惯量测试平台，测量精确、操作简便且可以测量不同大小尺寸的零部件，可以使零部件在该测试台上一次性安装即可完成质量，XYZ三个方向的质心及赤道转动惯量、极转动惯量的测量。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种弹箭质量质心转动惯量测试平台，包括底座、扭摆台，扭簧组件、工作台、旋转系统、信号发生器及称重传感器等部件。
所述底座通过地脚螺栓固定安装于地面，所述扭摆台通过扭簧组件安装于底座上方，同时扭摆台和底座之间还安装有四个锁紧支撑装置，由于扭簧具有弹性和可扭转性，扭摆台可以在四个锁紧支撑装置的推动下绕扭簧中轴线相对于底座前后倾斜扭摆，扭摆台上方安装有工作台，扭摆台为中空结构，称重传感器安装于扭摆台内部，并通过扭摆台上表面的孔穿过扭摆台与工作台连接，工作台四个角还通过螺栓与扭摆台固定连接。
在上述技术方案的基础上，所述工作台包括工作台面和旋转板，工作台面固定安装在扭摆台上，旋转板位于工作台面上方，与工作台面之间通过旋转系统连接，旋转板可以相对于工作台面旋转。
在上述技术方案的基础上，所述旋转板两端上方还安装有两个V型支架，用于放置测试件，测试时测试件通过螺钉固定安装在两个V型支架的V型凹槽中，其中左端V型支架固定安装在旋转板上，右端V型支架位置可调，可以左右移动，用于安装不同长度尺寸的测试件，此外在旋转台上表面，两个V型支架下方还安装有标尺，用于精确调整右侧V型支架的位置。
在上述技术方案的基础上，在扭摆台上还装有信号发生器，用于给扭摆台发送控制信号，从而控制扭摆台的运动。
在上述技术方案的基础上，所述扭摆台和底座之间还安装有保护装置，其作用是防止扭摆台在扭摆时因为设备使用时间过久扭簧疲劳断裂而脱离底座给操作人员带来危险。
由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下有益效果：
采用以上技术方案后：本发明的工作台用于安装测试件，通过安装在工作台的称重传感器可以测出测试件的质量，且工作台的V型支架位置可调，同时在扭簧的作用下扭摆台相对于底座的倾斜摆动用于检测质心，旋转台相对于扭摆台及工作台面的旋转用于检测测试件的极转动惯量和赤道转动惯量，因此本发明通用性好，只要调节V型支架的位置就能够测量不同尺寸的产品，且使用本发明一次性可以测量产品的质量、各方向质心及转动惯量等质量参数，无需重新吊装、调平、配重，减少了人为干预所产生的误差，同时整个测试过程为自动方式，缩短了测量时间，且测量精度高。
附图说明
图1是本发明实施例质量质心转动惯量测试台的主视图。
图2是本发明实施例质量质心转动惯量测试台的左视图。
图3是本发明实施例质量质心转动惯量测试台的俯视图。
上述图中：1-底座；2-扭摆台；3-扭簧组件；4-工作台；5-旋转系统；6-信号发生器；7-称重传感器；8-Z型架；9-扭力弹簧；10-锁紧支撑装置；11-工作台面；12-旋转板；13-V型支架；14-测试件；15-标尺；16-保护装置。
具体实施方式
结合图1—图3，通过实施例对本发明的技术方案作进一步的说明：
本发明所采用的技术方案是：提供一种质量质心转动惯量测试台，包括底座1、扭摆台2，扭簧组件3、工作台4、旋转系统5、信号发生器6及称重传感器7等部件。
所述底座1为一个矩形六面体，通过地脚螺栓固定安装于地面，底座1上方通过扭簧组件3安装有一个矩形六面体的扭摆台2，扭簧组件3由两个Z型架8，一根扭力弹簧9组成，两个Z型架8中位于中心的孔用于连接扭力弹簧9，每个Z型架8也分别连接底座1和扭摆台2，其中一个Z型架8上平板通过螺钉固定于扭摆台2的右端侧面，下平板通过螺钉固定于底座1的右端侧面，另一个Z型架8固定于扭摆台2和底座1的左端侧面，两个Z型架8呈反对称布置，因此底座1和扭摆台2通过扭簧组件3连接在一起，同时扭摆台2和底座1之间还安装有四个锁紧支撑装置10，由于扭力弹簧9具有弹性和可扭转性，扭摆台2可以在四个锁紧支撑装置10的推动下绕扭力弹簧9中轴线相对于底座1进行前后倾斜扭摆，同时扭摆台2上还安装有信号发生器6，用于发送信号控制控制锁紧支撑装置的运动从而控制扭摆台2的运动。扭摆台2上方安装有工作台4，扭摆台2为中空的矩形六面体结构，四周为平板，上板表面有孔，称重传感器7安装于扭摆台2内部，并通过扭摆台2上表面的孔穿过扭摆台2与工作台4连接。
工作台4包括工作台面11和旋转板12，工作台4面通过螺栓固定安装在扭摆台2上，旋转板12位于工作台面11上方，与工作台面11之间通过旋转系统5连接，旋转系统5包括旋转轴，旋转板12在旋转系统5的作用下可以绕旋转轴的中轴线相对于工作台面11旋转。
旋转板12两端上方还安装有两个V型支架13，用于放置测试件14，V型支架13的V型槽两个斜面各有螺纹孔，测试时测试件14通过螺钉固定安装在两个V型支架13的V型凹槽斜面上，其中左侧V型支架13通过螺钉固定安装于旋转板12上，右侧V型支架13位置可调，可以通过安装在旋转板12上的导轨左右移动，用于安装不同长度尺寸的测试件14，此外在旋转板12上表面，两个V型支架13下方还安装有标尺15，用于精确调整右侧V型支架13的位置。
扭摆台2和底座1之间还安装有两个保护装置16，各安装于扭摆台2和底座1的左右两端的端面，保护装置16的一端安装于底座1的端面，另一端安装在扭摆台2的端面，两个保护装置16呈对角放置，其作用是防止扭摆台2在扭摆时因为设备使用时间过久扭力弹簧9疲劳断裂而脱离底座1给操作人员带来危险。
因V型支架13，旋转板12均安装在工作台面11，且工作台面11下方装有称重传感器7，测试件14固定安装于V型支架13上时，称重传感器7感知到测试件14质量并发送测量值到操作界面，用户便可得到测试件14的质量。
在进行质量质心和转动惯量测试时，各连接部位自锁装置锁紧，扭摆台2、工作台面11、旋转板12与V型支架13呈水平状态，扭摆台2下方的四个锁紧支撑装置10处于同一高度，测试件14固定安装于V型支架13上，进行0°测量，旋转板处于横向，测试完毕，通过旋转台绕旋转系统中旋转轴的轴线旋转，进行90°测量，测试完毕。进行转动惯量测试，旋转板处于横向0°位置并锁紧，按下驱动开关，扭摆台2下方前面两个锁紧支撑装置向上运动，后面两个锁紧支撑装置向下运动，扭摆台2开始绕扭力弹簧9中轴线向后倾斜，将工作台面11、旋转板12，V型支架13和测试件14一起推动为倾斜状态，各连接部位自锁装置锁紧，进行90°时的转动惯量测试，旋转板旋转90°位置，并锁紧，通过以上动作一次性完成测试件所有质量参数的测量。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明方案做出的变形和改进，以及尺寸上的改动，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种弹箭质量质心转动惯量测试台，包括底座（1）、扭摆台（2）、工作台（4），其特征在于，所述扭摆台（2）通过扭簧组件（3）安装于底座（1）上方，扭摆台（2）与底座（1）之间有四个锁紧支撑装置（10）用于支撑扭摆台，扭摆台（2）能够在四个锁紧支撑装置（10）的推动下相对于底座（1）进行前后倾斜扭摆；所述工作台（4）包括工作台面（11）和旋转板（12）并通过称重传感器（7）与扭摆台（2）连接，旋转板（12）通过旋转系统（5）与工作台面（11）连接，旋转板（12）能够绕旋转系统（5）中旋转轴的中轴线相对于工作台面（11）旋转；
所述扭簧组件（3）由两个Z型架（8），一根扭力弹簧（9）组成，两个Z型架（8）的中心孔用于连接扭力弹簧，每个Z型架（8）分别连接底座（1）和扭摆台（2），其中一个Z型架（8）上平板通过螺钉固定于扭摆台（2）的右端侧面，下平板通过螺钉固定于底座（1）的右端侧面，另一个Z型架（8）固定于扭摆台（2）和底座（1）的左端侧面，两个Z型架（8）呈反对称布置；
在进行质量质心和转动惯量测试时，各连接部位自锁装置锁紧，扭摆台（2）、工作台面（11）、旋转板（12）与V型支架（13）呈水平状态，扭摆台（2）下方的四个锁紧支撑装置（10）处于同一高度，测试件（14）固定安装于V型支架（13）上，进行0°测量，旋转板处于横向，测试完毕，通过旋转台绕旋转系统中旋转轴的轴线旋转，进行90°测量，测试完毕；进行转动惯量测试，旋转板处于横向0°位置并锁紧，按下驱动开关，扭摆台（2）下方前面两个锁紧支撑装置向上运动，后面两个锁紧支撑装置向下运动，扭摆台（2）开始绕扭力弹簧（9）中轴线向后倾斜，将工作台面（11）、旋转板（12），V型支架（13）和测试件（14）一起推动为倾斜状态，各连接部位自锁装置锁紧，进行90°时的转动惯量测试，旋转板旋转90°位置，并锁紧，通过以上动作一次性完成测试件所有质量参数的测量。
2.如权利要求1所述的弹箭质量质心转动惯量测试台，其特征在于，所述扭摆台（2）上还装有信号发生器（6），用于给扭摆台（2）发送控制信号控制扭摆台的运动。
3.如权利要求1所述的弹箭质量质心转动惯量测试台，其特征在于，所述扭摆台（2）为中空结构，用于测量测试件（14）质量的称重传感器（7）安装于扭摆台（2）内部，并通过扭摆台（2）上表面的孔穿过扭摆台（2）与工作台（4）连接。
4.如权利要求1所述的弹箭质量质心转动惯量测试台，其特征在于，所述旋转板（12）两端上方还固定安装有两个用于放置测试件（14）的V型支架（13），V型支架（13）的V型凹槽斜面设置有螺纹孔用于固定测试件（14）。
5.如权利要求4所述的弹箭质量质心转动惯量测试台，其特征在于，所述两个V型支架（13）中左侧的V型支架（13）固定安装于旋转板（12）上，右侧的V型支架（13）位置可调，通过安装在旋转板（12）上的导轨左右移动。
6.如权利要求4或5所述的弹箭质量质心转动惯量测试台，其特征在于，所述旋转板（12）上表面，两个V型支架（13）下方还安装有标尺（15），用于精确调整右侧V型支架（13）的位置。
7.如权利要求1到5中任意一项权利要求所述的弹箭质量质心转动惯量测试台，其特征在于，所述扭摆台（2）和底座（1）之间还安装有两个保护装置（16），所述保护装置（16）各安装于扭摆台（2）和底座（1）的左右两端的侧面，用于连接扭摆台（2）和底座（1），保护装置（16）的一端安装于底座（1）的侧面，另一端安装在扭摆台（2）的侧面，两个保护装置（16）呈对角设置。
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