CN201508270U - 新型的动力总成转动惯量测试平台 - Google Patents

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黄兴
贺良勇
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Abstract

本实用新型涉及一种新型的动力总成转动惯量测试平台，由安装支架，一个上安装平板(1)，下摆盘(2)，钢丝绳(6)，球头连接装置(3)，上钢丝绳加紧及长度调节装置(5)，下钢丝绳加紧及长度调节装置(7)，力传感器(4)和轴承(8)组成，所述的上安装平板(1)位于下摆盘(2)正上方，三个球头连接装置(3)位于安装平板(1)平面上等边三角形三个顶点上与安装平板(1)固定连接，所述的轴承(8)与下摆盘(2)两端固定连接。本实用新型操作方便、测试精确。

Description

新型的动力总成转动惯量测试平台
技术领域
本实用新型属转动惯量测试平台领域，特别是涉及一种新型的动力总成转动惯量测试平台。
背景技术
转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，是表征刚体特性的物理量。转动惯量不仅与物体质量直接相关，而且还与转轴的位置、物体的质量分布有关。如果刚体是几何形状规则且质量分布均匀的刚体，则可直接计算出它绕特定转动轴的转动惯量。而对于动力总成这类几何形状复杂、质量分布不均匀的刚体，通过理论计算难以求出其绕特定轴的转动惯量。因此，往往通过实验的方法获取动力总成的转动惯量。
转动惯量的测量一般是使刚体以一定的形式运动，并通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系来间接测量。常用且结构简单的转动惯量测试装置有落地法、单线扭摆法、复摆法及三线扭摆法等，其中，三线扭摆法是具有较好物理思想的转动惯量测试方法，它具有设备简单、测试方便、精度高等优点。测量时将被测物体放在摆盘上，将摆盘转过一定角度(一般小于5°)，用秒表记录测试时间，人工记录测量次数，更改放置角度进行再次测量，通过多次测量结果计算被测物体的转动惯量。其主要缺点在于：
每次测量需将被测物体放到摆盘之上，对于形状复杂、质量较大的物体操作不方便；
钢丝绳两端铰接，这样会增加测试过程中的阻尼，增加测量误差；
由于对测试结果影响最大的是测试周期，采用人工计时对周期影响较大，会增加测量误差。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的动力总成转动惯量测试平台，以解决对方便、测试精确的要求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新型的动力总成转动惯量测试平台，由安装支架，一个上安装平板，下摆盘，钢丝绳，球头连接装置，上钢丝绳加紧及长度调节装置，下钢丝绳加紧及长度调节装置，力传感器和轴承组成，所述的上安装平板位于下摆盘正上方，三个球头连接装置位于安装平板平面上等边三角形三个顶点上与安装平板固定连接，所述的轴承与下摆盘两端固定连接。
所述的钢丝绳上下两端分别与上钢丝绳加紧及长度调节装置、下钢丝绳加紧及长度调节装置连接，钢丝绳的上部顶端与球头连接装置连接。
所述的钢丝绳下部底端与轴承连接。
所述的下摆盘由中心圆盘和摆臂组成，中心圆盘及摆臂掏空，所述的摆臂为三个。
所述的上安装平板的三个安装孔位、下摆盘的三个摆臂彼此之间互成120°。
所述的重传感器固定在球头与钢丝绳加紧装置之间。
所述的十字连轴装置由十字万向节、套筒、加紧件及保险装置组成，套筒通过螺纹与万向节轴相连，可沿轴上下调整位置，其下端连接被测物体。
所述的质心测量装置，由上下两个球头及中间套筒组成，上端球头连接钢丝绳，下端球头连接被测物体。
所述的固定工装，由顶杆、圆盘及竖直杆组成，圆盘由可调试顶杆支撑在地面上，竖直杆与圆盘紧固配合。
所述的倾角传感器及角度块，该角度块开有互相垂直的通孔，测试中角度块与动力总成固连在一起，倾角传感器通过电缆与显示装置连接。
所述的数据采集模块由数据采集及数据后处理两个模块共同构成，通过数据采集卡采集力传感器及光电传感器的输入信号，通过Matlab程序模块对数据进行后处理。
有益效果
本实用新型一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其主要优点为：
1.通过加紧机构连接钢丝绳，减少钢丝绳的绕转，从而可减少测试过程中钢丝绳产生的阻尼作用；
2.通过光电传感器采集测试周期，可减少测试工作量及人工测试所带来的误差，保证测试结果的精确性；
3.通过倾角传感器测量动力总成不同姿态时的方位角，可减少测试工作量及手动测量所产生的误差；
4.采用力传感器获取动力总成的质量，可减少测试工作量及提高测试精确性；
5.摆盘轻量化设计可节省材料及提高测试平台的可操作性；
通过Matlab程序模块完成测试数据的后处理过程，提高新型的动力总成转动惯量测试平台的测试精度。
附图说明
图1为新型的动力总成转动惯量测试平台的一种结构示意图；
图2是动力总成测试流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
                         实施例1
一种新型的动力总成转动惯量测试平台，由安装支架，一个上安装平板1，下摆盘2，钢丝绳6，球头连接装置3，上钢丝绳加紧及长度调节装置5，下钢丝绳加紧及长度调节装置7，力传感器4和轴承8组成，上安装平板1位于下摆盘2正上方，三个球头连接装置3位于安装平板1平面上等边三角形三个顶点上与安装平板1固定连接，轴承8与下摆盘2两端固定连接。钢丝绳6上下两端分别与上钢丝绳加紧及长度调节装置5、下钢丝绳加紧及长度调节装置7连接，钢丝绳6的上部顶端与球头连接装置3连接。钢丝绳6下部底端与轴承8连接。下摆盘2由中心圆盘10和摆臂9组成，中心圆盘10及摆臂9掏空，摆臂9为三个。上安装平板1的三个安装孔位、下摆盘2的三个摆臂彼此之间互成120°。重传感器4固定在球头3与钢丝绳加紧装置5之间。十字连轴装置由十字万向节、套筒、加紧件及保险装置组成，套筒通过螺纹与万向节轴相连，可沿轴上下调整位置，其下端连接被测物体。质心测量装置，由上下两个球头及中间套筒组成，上端球头连接钢丝绳，下端球头连接被测物体。固定工装，由顶杆、圆盘及竖直杆组成，圆盘由可调试顶杆支撑在地面上，竖直杆与圆盘紧固配合。倾角传感器及角度块，该角度块开有互相垂直的通孔，测试中角度块与动力总成固连在一起，倾角传感器通过电缆与显示装置连接。数据采集模块由数据采集及数据后处理两个模块共同构成，通过数据采集卡采集力传感器及光电传感器的输入信号，通过Matlab程序模块对数据进行后处理。
将球头配合球座固定到上安装平板(1)上，S形称重传感器通过螺纹经螺母紧固在球头下方，S形称重传感器可用于判断三根钢丝绳的受力是否均匀，并可称量动力总成的质量。S形称重传感器下面连接钢丝绳加紧装置，钢丝绳下端同样用夹紧装置紧固，下夹紧件通过轴承与下摆臂相连。将该连接体悬吊到安装支架上，即组成所述的动力总成转动惯量测试平台。测试时先利用三坐标仪测量动力总成的质心坐标值，将动力总成连接到测试平台下摆盘的十字连轴器上，待动力总成处于自由悬吊状态时，将动力总成紧固。待动力总成处于静止状态时，可通过测试程序获取动力总成的重量；用手轻轻摆动动力总成，使动力总成绕测试平台中轴线轻微摆动，用光电传感器采集摆动周期，用角度传感器测试每个测试状态下的三个角度值；通过MATLAB语言编写的动力总成转动惯量测试程序获得动力总成绕质心的转动惯量。通过测量标准块的转动惯量，并从UG数模中计算得到的转动惯量比较，该动力总成转动惯量测试平台的测量误差在1％左右，满足精度要求。

Claims (11)

1.一种新型的动力总成转动惯量测试平台，由安装支架，一个上安装平板(1)，下摆盘(2)，钢丝绳(6)，球头连接装置(3)，上钢丝绳加紧及长度调节装置(5)，下钢丝绳加紧及长度调节装置(7)，力传感器(4)和轴承(8)组成，其特征是：所述的上安装平板(1)位于下摆盘(2)正上方，三个球头连接装置(3)位于安装平板(1)平面上等边三角形三个顶点上与安装平板(1)固定连接，所述的轴承(8)与下摆盘(2)两端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的钢丝绳(6)上下两端分别与上钢丝绳加紧及长度调节装置(5)、下钢丝绳加紧及长度调节装置(7)连接，钢丝绳(6)的上部顶端与球头连接装置(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的钢丝绳(6)下部底端与轴承(8)连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的下摆盘(2)由中心圆盘(10)和摆臂(9)组成，中心圆盘(10)及摆臂(9)掏空，所述的摆臂(9)为三个。
5.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的上安装平板(1)的三个安装孔位、下摆盘(2)的三个摆臂彼此之间互成120°。
6.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的重传感器(4)固定在球头(3)与钢丝绳加紧装置(5)之间。
7.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的十字连轴装置由十字万向节、套筒、加紧件及保险装置组成，套筒通过螺纹与万向节轴相连，可沿轴上下调整位置，其下端连接被测物体。
8.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的质心测量装置，由上下两个球头及中间套筒组成，上端球头连接钢丝绳，下端球头连接被测物体。
9.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的固定工装，由顶杆、圆盘及竖直杆组成，圆盘由可调试顶杆支撑在地面上，竖直杆与圆盘紧固配合。
10.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的倾角传感器及角度块，该角度块开有互相垂直的通孔，测试中角度块与动力总成固连在一起，倾角传感器通过电缆与显示装置连接。
11.根据权利要求1所述的一种新型的动力总成转动惯量测试平台，其特征是：所述的数据采集模块由数据采集及数据后处理两个模块共同构成，通过数据采集卡采集力传感器及光电传感器的输入信号，通过Matlab程序模块对数据进行后处理。
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