CN208736610U - 小型质量质心转动惯量综合测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了小型质量质心转动惯量综合测试台，包括底板，底板上设有气浮转动盘，气浮转动盘上设有底座，底座上铰接设有半圆倾斜工装，半圆倾斜工装上水平设有圆形工作台，底座的一侧设有驱动半圆倾斜工装作倾斜运行的驱动组件，气浮转动盘的下表面设有称重板，称重板的下方设有至少三组称重传感器，称重传感器设于底板上；X、Y、Z三个方向的三维质心及X、Y、Z三个方向的转动惯量的测量，结构设计新颖，在质量质心和转动惯量的测量过程中倾斜测量角度大，无需重新吊装，调平、配重；减少了中间人为干预所产生的误差，整个测试过程中的调整转换均为半自动方式，使测量时间大大缩短，安全系数提高，并且均匀性好。

Description

小型质量质心转动惯量综合测试台

技术领域

本实用新型涉及质量特性测试领域，特别涉及一种小型质量质心转动惯量综合测试台。

背景技术

质量特性是物体与质量有关的一系列力学特性参数。质量特性包括质量、质心位置、相对于给定坐标系的惯性矩和惯性积，这些参数是描述产品力学特性的基本固有特性参数。目前国内外质量特性测试设备从功能上分为质量测试设备、质量质心测试设备、转动惯量测试设备以及质心和转动惯量测试设备，目前测量质量特性的三个参数，至少要用到上述四种测试设备的两种，测量中需要将被测件在两种设备之间转移，并更换被测件的安装工装，因此对被测件需要进行多次拆装，测试过程复杂，周期长、效率低，测试过程中的精度一致性容易受到多次拆装的影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种小型质量质心转动惯量综合测试台，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

小型质量质心转动惯量综合测试台，包括底板，所述底板上设有气浮转动盘，所述气浮转动盘上设有底座，所述底座上铰接设有半圆倾斜工装，所述半圆倾斜工装上水平设有圆形工作台，所述底座的一侧设有驱动半圆倾斜工装作倾斜运行的驱动组件，所述气浮转动盘的下表面设有称重板，所述称重板的下方设有至少三组称重传感器，所述称重传感器设于底板上。

优选的，所述半圆倾斜工装包括两个外圆朝下且相互平行设置的半圆环块和多个横向支撑板，两个所述半圆环块分别固定在横向支撑板的两端，两个所述半圆环块的两端均与圆形工作台的下表面连接固定，所述底座呈十字状，所述底座的横向板的两端分别垂直设有一个安装柱，所述安装柱上设有安装轴孔，两个所述半圆环块的底部中心处均设有安装轴孔，所述半圆环块通过转轴安装在安装柱上，所述底座的纵向板的一端垂直设有承接件，所述承接件的上端为自由端且与水平设置的圆形工作台的下表面相抵，所述底座的纵向板的另一端垂直设有倾斜支撑座。

优选的，驱动组件包括气缸、气缸安装件、及连接件，所述气缸连接固定在气缸安装件上，所述气缸安装件与承接件固定，所述连接件的一端与气缸的伸缩杆连接固定，所述连接件的另一端与圆形工作台的下表面连接固定。

优选的，所述承接件为两个横向平行排列的承接柱，所述气缸安装件为连接在气缸左右两侧的安装连接块，两个所述安装连接块分别对应固定在两个承接柱上。

优选的，所述气浮转动盘的一侧设有驱动气浮转动盘转动的扭摆机构，所述扭摆机构包括一个角度编码器。

优选的，所述称重传感器为带钢珠的桥式称重传感器，为三组分别设于底板上，所述称重板的下表面设有三个定位块，所述定位块的下表面设有呈倒V字型的定位槽，所述称重传感器的钢珠设于定位槽中心处。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该小型质量质心转动惯量综合测试台是在同一个测试台上一次性安装即可自动完成对各类小型航天器、无人机、枪支、子弹、小型导弹等及其零部件的质量，X、Y、Z三个方向的三维质心及X、Y、Z三个方向的转动惯量的测量，结构设计新颖，在质量质心和转动惯量的测量过程中倾斜测量角度大，无需重新吊装，调平、配重；减少了中间人为干预所产生的误差，整个测试过程中的调整转换均为半自动方式，使测量时间大大缩短，安全系数提高，并且均匀性好，测试周期性好，通用性好，同时达到较高的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型小型质量质心转动惯量综合测试台的整体结构示意图。

图2为本实用新型小型质量质心转动惯量综合测试台的侧面视图。

图3为本实用新型小型质量质心转动惯量综合测试台的俯视图。

图中：底板1、气浮转动盘2、底座3、纵向板32、纵向板32、半圆倾斜工装4、圆形工作台5、驱动组件6、称重板7、称重传感器8、半圆环件9、横向支撑板10、安装柱 11、安装轴孔12、承接件13、倾斜支撑座14、气缸15、气缸安装件16、连接座17、承接柱131、安装连接块161、扭摆机构18、桥式称重传感器81、钢珠82、定位块19、定位槽20。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-3所示，小型质量质心转动惯量综合测试台，包括底板1，其特征在于，所述底板1上设有气浮转动盘2，所述气浮转动盘2上设有底座3，所述底座3上铰接设有半圆倾斜工装4，所述半圆倾斜工装4上水平设有圆形工作台5，所述底座3的一侧设有驱动半圆倾斜工装4作倾斜运行的驱动组件6，所述气浮转动盘2的下表面设有称重板7，所述称重板7的下方设有至少三组称重传感器8，所述称重传感器8设于底板1上，所述气浮转动盘2转动使圆形工作台5及被测物改变测量角度，所述气缸15组件驱动半圆倾斜工装4和圆形工作台5倾斜运动。

所述半圆倾斜工装4包括两个外圆朝下且相互平行设置的半圆环件9和多个横向支撑板10，两个所述半圆环件9分别固定在横向支撑板10的两端，两个所述半圆环件9的两端形成四个支点，以圆形工作台5的中心点为中心，四个支点均与圆形工作台5的下表面连接固定，所述底座3呈十字状，所述底座3的横向板31的两端分别垂直设有一个安装柱11，所述安装柱11上设有安装轴孔12，两个所述半圆环件9的底部中心处均设有安装轴孔12，所述半圆环件9通过转轴安装在安装柱11上，所述底座3的纵向板32的一端垂直设有承接件13，所述承接件13的上端为自由端且与水平设置的圆形工作台5的下表面相抵，所述底座3的纵向板32的另一端垂直设有倾斜支撑座14，所述圆形工作台5呈水平状态时，圆形工作台5及被测物的重力均匀的分布在以半圆环件9的两端形成的四个支点上；需要进行倾斜测量时，所述圆形工作台5由气缸15组件向上顶起时，所述圆形工作台5由固定有承接件13的一侧向固定有倾斜支撑座14的一侧倾斜，所述倾斜支撑座14 的上端抵住圆形工作台5，所述圆形工作台5形成一个倾斜角度。

所述驱动组件6包括气缸15、气缸安装件16、及连接座17，所述气缸15连接固定在气缸安装件16上，所述气缸安装件16与承接件13固定，所述连接座17的一端与气缸15 的伸缩杆连接固定，所述连接座17的另一端与圆形工作台5的下表面连接固定，气缸15 伸缩杆伸出时顶起圆形工作台5的一端，圆形工作台5呈倾斜状态，气缸15伸缩杆缩回，带动圆形工作台5回到水平状态。

所述承接件13为两个横向平行排列的承接柱131，所述气缸安装件16为连接在气缸 15左右两侧的安装连接块161，两个所述安装连接块161分别对应固定在两个承接柱131上，气缸15固定在两个安装连接块161之间，使气缸15稳定在底座3上。

所述气浮转动盘2的一侧设有驱动气浮转动盘2转动的扭摆机构18，所述扭摆机构18包括一个角度编码器，所述扭摆机构18驱动气浮转动盘2转动，并由角度编码器确定转动的角度。

所述称重传感器8为带钢珠82的称重传感器8，为三组分别设于底板1上，所述称重板7的下表面设有三个定位块19，所述定位块19的下表面设有呈倒V字型的定位槽20，所述称重传感器8的钢珠82设于定位槽20中心处，称重板7上方的重力传递给三个称重传感器8，称重传感器8输出的模拟电压信号经过运算放大电路放大电压信号和电阻电容滤波电路滤除干扰之后，经A/D转换器进行模拟数字量的转换，得到数字信号后通过单片机进行存储和通信控制，经RS232通信协议与上位机进行通信，最后在上位机软件上实现对电路的控制，及质量质心的测量和相应的数据显示。

需要说明的是，本实用新型为小型质量质心转动惯量综合测试台，首先使用该测试台进行质量质心水平测试时，各连接部位自锁装置锁紧，圆形工作台5呈水平状态，测试完毕，按下气缸15驱动按钮，驱动气缸15运动将半圆工装支架推动倾斜状态后停止，各连接部位自锁装置锁紧，进行倾斜测试；测试完毕后，按下气缸15驱动按钮，驱动气缸15 运动将半圆工装支架拖回成水平状态后停止，质量质心测试完成。

使用该测试台进行转动惯量测试时，各连接部位自锁装置锁紧，圆形工作台5呈水平状态，通过气浮转动盘2旋转，依次对0°、45°、90°、180°、270°测量，测试完毕，按下气缸15驱动按钮，驱动气缸15运动将半圆工装支架推动倾斜状态后停止，各连接部位自锁装置锁紧，进行倾斜测试，通过转盘旋转，依次对0°、45°、90°、180°、 270°测量，进行倾斜测试；测试完毕后，按下气缸15驱动按钮，驱动气缸15运动将半圆工装支架拖回成水平状态后停止，转动惯量测试完成。

本实用新型具有如下有益效果：该测试台是在同一个测试台上一次性安装即可自动完成对各类小型航天器、无人机、枪支、子弹、小型导弹等及其零部件的质量，X、Y、Z三个方向的三维质心及X、Y、Z三个方向的转动惯量的测量，结构设计新颖，在质量质心和转动惯量的测量过程中倾斜测量角度大，无需重新吊装，调平、配重；减少了中间人为干预所产生的误差，整个测试过程中的调整转换均为半自动方式，使测量时间大大缩短，安全系数提高，并且均匀性好，测试周期性好，通用性好，同时达到较高的测量精度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.小型质量质心转动惯量综合测试台，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上设有气浮转动盘(2)，所述气浮转动盘(2)上设有底座(3)，所述底座(3)上铰接设有半圆倾斜工装(4)，所述半圆倾斜工装(4)上水平设有圆形工作台(5)，所述底座(3)的一侧设有驱动半圆倾斜工装(4)作倾斜运行的驱动组件(6)，所述气浮转动盘(2)的下表面设有称重板(7)，所述称重板(7)的下方设有至少三组称重传感器(8)，所述称重传感器(8)设于底板(1)上。

2.根据权利要求1所述的小型质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于，所述半圆倾斜工装(4)包括两个外圆朝下且相互平行设置的半圆环件(9)和多个横向支撑板(10)，两个所述半圆环件(9)分别固定在横向支撑板(10)的两端，两个所述半圆环件(9)的两端均与圆形工作台(5)的下表面连接固定，所述底座(3)呈十字状，所述底座(3)的横向板(31)的两端分别垂直设有一个安装柱(11)，所述安装柱(11)上设有安装轴孔(12)，两个所述半圆环件(9)的底部中心处均设有安装轴孔(12)，所述半圆环件(9)通过转轴安装在安装柱(11)上，所述底座(3)的纵向板(32)的一端垂直设有承接件(13)，所述承接件(13)的上端为自由端且与水平设置的圆形工作台(5)的下表面相抵，所述底座(3)的纵向板(32)的另一端垂直设有倾斜支撑座(14)。

3.根据权利要求1或2所述的小型质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于，驱动组件(6)包括气缸(15)、气缸安装件(16)、及连接座(17)，所述气缸(15)连接固定在气缸安装件(16)上，所述气缸安装件(16)与承接件(13)固定，所述连接座(17)的一端与气缸(15)的伸缩杆连接固定，所述连接座(17)的另一端与圆形工作台(5)的下表面连接固定。

4.根据权利要求3所述的小型质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于，所述承接件(13)为两个横向平行排列的承接柱(131)，所述气缸安装件(16)为连接在气缸(15)左右两侧的安装连接块(161)，两个所述安装连接块(161)分别对应固定在两个承接柱(131)上。

5.根据权利要求1所述的小型质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于，所述气浮转动盘(2)的一侧设有驱动气浮转动盘(2)转动的扭摆机构(18)，所述扭摆机构(18)包括一个角度编码器。

6.根据权利要求1所述的小型质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于，所述称重传感器(8)为带钢珠(82)的桥式称重传感器(81)，为三组分别设于底板(1)上，所述称重板(7)的下表面设有三个定位块(19)，所述定位块(19)的下表面设有呈倒V字型的定位槽(20)，所述称重传感器(8)的钢珠(82)设于定位槽(20)中心处。