CN212621270U - 一种全自动质量质心转动惯量综合测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体地说，涉及一种全自动质量质心转动惯量综合测试台，包括底座，底座的顶部安装有U形工装，U形工装的一侧安装有支撑座，支撑座的顶部安装有控制机构，U形工装的顶部内侧安装有可移动式滚环支撑托架，可移动式滚环支撑托架的外侧与控制机构之间设置有连接机构。该全自动质量质心转动惯量综合测试台能够保证在同一个测试台上一次性安装即可自动完成火箭、导弹等及其零部件的质量，在质量质心和转动惯量的测量过程中无需重新吊装，调平、配重，减少了中间人为干预所产生的误差，使测量时间大大缩短，如测试其他不同直径的产品，只需调整可移动式滚环支撑托架即可，同时能够达到较高的测量精度。

Description

一种全自动质量质心转动惯量综合测试台

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体地说，涉及一种全自动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。在航天器的研制中，需要通过试验来确定这些参数，并根据设计要求对这些参数进行必要的调整。常用的测试方法是，被测产品安装在转盘上通过水平、倾斜及转动盘旋转三种运动方式，完成在测试过程中所需要的X、Y、Z三个方向上的姿态转换，并将测量数值经过计算机计算获得出三个方向的质心及转动惯量。现有的测试平台在质量质心和转动惯量的X、Y、Z三个方向上测量过程中需要频繁进行吊装、调平、配重，在装配式的人为干预所容易产生误差，且耗费大量的测量时间，操作时不容易保证被测件的稳定，如测试其他不同直径的产品时，需要设置不同的托架进行固定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全自动质量质心转动惯量综合测试台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种全自动质量质心转动惯量综合测试台，包括底座，所述底座的顶部安装有U形工装，所述U形工装的一侧安装有支撑座，所述支撑座的顶部安装有控制机构，所述U形工装的顶部内侧安装有可移动式滚环支撑托架，所述可移动式滚环支撑托架的外侧与控制机构之间设置有连接机构；所述控制机构包括控制仓，所述控制仓的内部一侧安装有气缸，所述气缸的输出端连接有活塞杆，所述活塞杆的外端连接有活动板，所述活动板远离活塞杆的一侧安装有电机，所述电机的输出轴贯穿控制仓的外壁且与连接机构连接，所述连接机构远离控制机构的一端与可移动式滚环支撑托架的外壁连接；所述可移动式滚环支撑托架的内侧安装有被测件，所述可移动式滚环支撑托架的外侧设置有滚环，所述滚环的两侧通过螺栓固定安装有压紧块；所述可移动式滚环支撑托架包括下支架底板，所述下支架底板的两侧顶部安装有下支架侧板，所述下支架底板的上部平行设置有上支架底板，所述上支架底板的顶部两侧安装有上支架侧板，所述上支架侧板的外侧安装有转轴。

作为优选，所述U形工装的底部安装有气浮式转动惯量质量质心测试台。

作为优选，所述压紧块靠近被测件的一侧为弧面结构。

作为优选，所述转轴的外侧螺纹连接有螺母，所述转轴的一端依次贯穿下支架侧板和上支架侧板且套设有端盖，所述螺母的一侧通过推力轴承与下支架侧板的外壁转动连接。

作为优选，所述下支架侧板的外壁紧密焊接有若干外加强筋，所述上支架侧板的内壁紧密焊接有若干内加强筋。

作为优选，所述连接机构包括位于U形工装顶部外侧的外连接杆和推杆以及位于U形工装顶部内侧的固定块，所述外连接杆的一端与输出轴的端头紧密焊接，所述外连接杆的另一端连接有外咬齿，所述推杆的一端连接有内咬齿，所述外咬齿和内咬齿啮合，所述推杆远离外连接杆的一端连接有连接杆，所述连接杆的外侧紧密焊接有卡块，所述U形工装的顶部外壁安装有固定环，所述固定环内壁等间距分布开设有四个限位槽，所述固定块靠近固定环的一侧开设有固定槽，所述固定块的表面位于固定槽的两侧开设有插孔，所述固定环和固定块之间设置有活动块，所述活动块靠近插孔处紧密焊接有插杆，所述插杆与插孔插接配合，所述固定槽的内侧设置有弹簧，所述活动块的外壁均匀紧密焊接有四个限位条，所述活动块靠近固定环的一侧开设有连接槽，所述连接槽的内壁开设有卡槽，所述固定块的外侧与转轴的外端紧密焊接。

作为优选，当控制机构的输出轴缩回时，所述活动块能够通过弹簧的作用力顶入固定环内侧，进而将且所述限位条与限位槽卡接配合，当控制机构的输出轴伸出时，所述活动块能够与固定环分离，且所述推杆的一端能够穿过固定环且与连接槽连接，所述卡块与卡槽卡接配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

该全自动质量质心转动惯量综合测试台能够保证在同一个测试台上一次性安装即可自动完成火箭、导弹等及其零部件的质量，X、Y、Z三个方向的三维质心及赤道转动惯量、极转动惯量的测量，在质量质心和转动惯量的测量过程中无需重新吊装，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自动方式，使测量时间大大缩短，安全系数提高，如测试其他不同直径的产品，只需调整可移动式滚环支撑托架即可，设备通用性好，同时能够达到较高的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型水平测试状态的结构示意图；

图2为本实用新型垂直测试状态的结构示意图；

图3为本实用新型中可移动式滚环支撑托架的结构示意图；

图4为本实用新型图2中A处的局部放大图；

图5为本实用新型中控制机构的结构示意图；

图6为本实用新型中连接机构的结构示意图；

图7为本实用新型的部分结构示意图。

图中各个标号意义为：1、底座；2、支撑座；3、U形工装；4、气浮式转动惯量质量质心测试台；5、控制机构；51、控制仓；52、气缸；521、活塞杆；522、活动板；53、电机；531、输出轴；6、可移动式滚环支撑托架；61、下支架底板；62、下支架侧板； 621、外加强筋；63、上支架底板；64、上支架侧板；641、内加强筋；65、推力轴承；66、螺母；67、转轴；68、端盖；7、连接机构；71、外连接杆；711、外咬齿；72、推杆；721、内咬齿；722、连接杆；7221、卡块；73、固定环；731、限位槽；74、固定块；741、固定槽；742、插孔；75、活动块；751、插杆；752、弹簧；753、限位条；754、连接槽； 7541、卡槽；8滚环；81、压紧块；9、被测件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种全自动质量质心转动惯量综合测试台，如图1-图7所示，包括底座1，底座1的顶部安装有U形工装3，U形工装3的一侧安装有支撑座2，支撑座2的顶部安装有控制机构5，U形工装3的顶部内侧安装有可移动式滚环支撑托架6，用于固定被测件9，可移动式滚环支撑托架6的外侧与控制机构5之间设置有连接机构7，保证控制机构5带动可移动式滚环支撑托架6进行旋转；控制机构5包括控制仓51，控制仓51的内部一侧安装有气缸52，气缸52的输出端连接有活塞杆521，活塞杆521的外端连接有活动板522，活动板522远离活塞杆521的一侧安装有电机53，电机53的输出轴531贯穿控制仓51的外壁且与连接机构7连接，连接机构7远离控制机构5的一端与可移动式滚环支撑托架6的外壁连接，通过气缸52实现输出轴531的伸长缩回，通过电机53实现输出轴531的旋转；可移动式滚环支撑托架6的内侧安装有被测件9，可移动式滚环支撑托架6的外侧设置有滚环8，滚环8的两侧通过螺栓固定安装有压紧块81，压紧块81通过螺栓安装在可移动式滚环支撑托架6的内壁上，通过压紧块81和滚环8共同作用将被测件9固定在可移动式滚环支撑托架6内侧；可移动式滚环支撑托架6包括下支架底板61，下支架底板61的两侧顶部安装有下支架侧板62，下支架底板61的上部平行设置有上支架底板63，上支架底板63的顶部两侧安装有上支架侧板64，上支架侧板64的外侧安装有转轴67。

具体的，U形工装3的底部安装有气浮式转动惯量质量质心测试台4，气浮式转动惯量质量质心测试台4为现有的常规技术，本实用新型不再赘述。

此外，压紧块81靠近被测件9的一侧为弧面结构，与被测件9的外壁贴合，能够有效将被测件9外壁压紧。

进一步的，转轴67的外侧螺纹连接有螺母66，转轴67的一端依次贯穿下支架侧板62和上支架侧板64且套设有端盖68，螺母66的一侧通过推力轴承65与下支架侧板62 的外壁转动连接，能够将下支架侧板62和上支架侧板64之间固定，使其不会相对转动。

进一步的，下支架侧板62的外壁紧密焊接有若干外加强筋621，上支架侧板64的内壁紧密焊接有若干内加强筋641保证下支架侧板62和上支架侧板64的结构强度。

进一步的，连接机构7包括位于U形工装3顶部外侧的外连接杆71和推杆72以及位于U形工装3顶部内侧的固定块74，外连接杆71的一端与输出轴531的端头紧密焊接，外连接杆71的另一端连接有外咬齿711，推杆72的一端连接有内咬齿721，外咬齿711 和内咬齿721啮合，推杆72远离外连接杆71的一端连接有连接杆722，连接杆722的外侧紧密焊接有卡块7221，U形工装3的顶部外壁安装有固定环73，固定环73内壁等间距分布开设有四个限位槽731，固定块74靠近固定环73的一侧开设有固定槽741，固定块 74的表面位于固定槽741的两侧开设有插孔742，固定环73和固定块74之间设置有活动块75，活动块75靠近插孔742处紧密焊接有插杆751，插杆751与插孔742插接配合，固定槽741的内侧设置有弹簧752，活动块75的外壁均匀紧密焊接有四个限位条753，活动块75靠近固定环73的一侧开设有连接槽754，连接槽754的内壁开设有卡槽7541，固定块74的外侧与转轴67的外端紧密焊接。

进一步的，当控制机构5的输出轴531缩回时，活动块75能够通过弹簧752的作用力顶入固定环73内侧，进而将且限位条753与限位槽731卡接配合，当控制机构5的输出轴531伸出时，活动块75能够与固定环73分离，且推杆72的一端能够穿过固定环73 且与连接槽754连接，卡块7221与卡槽7541卡接配合。

本实施例的全自动质量质心转动惯量综合测试台在使用时，首先将该装置放置稳定，在进行垂直测试时，将被测件9固定在可移动式滚环支撑托架6内侧的滚环8上，此时弹簧752将活动块75顶入固定环73内侧，通过限位条753与限位槽731卡住使得活动块75 固定，进而将固定块74固定，使得转轴67停止转动，从而将可移动式滚环支撑托架6固定锁紧，即可进行垂直测试，测试完毕，将控制机构5内的输出轴531伸出，通过外连接杆71上的外咬齿711与推杆72上的内咬齿721连接，进而使得推杆72的一端能穿过固定环73与连接槽754连接，且推杆72推动活动块75与固定环73分离，通过输出轴531 转动带动固定块74旋转90°成水平方向，再将输出轴531缩回与推杆72脱离，此时弹簧 752将活动块75顶入固定环73内侧，通过限位条753与限位槽731卡住使得活动块75固定，进而将固定块74固定，使得转轴67停止转动，从而将可移动式滚环支撑托架6固定锁紧，进行水平测试，在需要更换不同尺寸的被测件9时，将端盖68拧开，使得上支架侧板64和上支架底板63拆下，且将滚环8和压紧块81一并拆下，再换上不同尺寸的上支架侧板64和上支架底板63进行安装，即可将不同尺寸的被测件9放置在可移动式滚环支撑托架6内，不必将整个可移动式滚环支撑托架6进行更换。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，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 (7)

1.一种全自动质量质心转动惯量综合测试台，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部安装有U形工装(3)，所述U形工装(3)的一侧安装有支撑座(2)，所述支撑座(2)的顶部安装有控制机构(5)，所述U形工装(3)的顶部内侧安装有可移动式滚环支撑托架(6)，所述可移动式滚环支撑托架(6)的外侧与控制机构(5)之间设置有连接机构(7)；所述控制机构(5)包括控制仓(51)，所述控制仓(51)的内部一侧安装有气缸(52)，所述气缸(52)的输出端连接有活塞杆(521)，所述活塞杆(521)的外端连接有活动板(522)，所述活动板(522)远离活塞杆(521)的一侧安装有电机(53)，所述电机(53)的输出轴(531)贯穿控制仓(51)的外壁且与连接机构(7)连接，所述连接机构(7)远离控制机构(5)的一端与可移动式滚环支撑托架(6)的外壁连接；所述可移动式滚环支撑托架(6)的内侧安装有被测件(9)，所述可移动式滚环支撑托架(6)的外侧设置有滚环(8)，所述滚环(8)的两侧通过螺栓固定安装有压紧块(81)；所述可移动式滚环支撑托架(6)包括下支架底板(61)，所述下支架底板(61)的两侧顶部安装有下支架侧板(62)，所述下支架底板(61)的上部平行设置有上支架底板(63)，所述上支架底板(63)的顶部两侧安装有上支架侧板(64)，所述上支架侧板(64)的外侧安装有转轴(67)。

2.根据权利要求1所述的全自动质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于：所述U形工装(3)的底部安装有气浮式转动惯量质量质心测试台(4)。

3.根据权利要求1所述的全自动质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于：所述压紧块(81)靠近被测件(9)的一侧为弧面结构。

4.根据权利要求1所述的全自动质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于：所述转轴(67)的外侧螺纹连接有螺母(66)，所述转轴(67)的一端依次贯穿下支架侧板(62)和上支架侧板(64)且套设有端盖(68)，所述螺母(66)的一侧通过推力轴承(65)与下支架侧板(62)的外壁转动连接。

5.根据权利要求1所述的全自动质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于：所述下支架侧板(62)的外壁紧密焊接有若干外加强筋(621)，所述上支架侧板(64)的内壁紧密焊接有若干内加强筋(641)。

6.根据权利要求1所述的全自动质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于：所述连接机构(7)包括位于U形工装(3)顶部外侧的外连接杆(71)和推杆(72)以及位于U形工装(3)顶部内侧的固定块(74)，所述外连接杆(71)的一端与输出轴(531)的端头紧密焊接，所述外连接杆(71)的另一端连接有外咬齿(711)，所述推杆(72)的一端连接有内咬齿(721)，所述外咬齿(711)和内咬齿(721)啮合，所述推杆(72)远离外连接杆(71)的一端连接有连接杆(722)，所述连接杆(722)的外侧紧密焊接有卡块(7221)，所述U形工装(3)的顶部外壁安装有固定环(73)，所述固定环(73)内壁等间距分布开设有四个限位槽(731)，所述固定块(74)靠近固定环(73)的一侧开设有固定槽(741)，所述固定块(74)的表面位于固定槽(741)的两侧开设有插孔(742)，所述固定环(73)和固定块(74)之间设置有活动块(75)，所述活动块(75)靠近插孔(742)处紧密焊接有插杆(751)，所述插杆(751)与插孔(742)插接配合，所述固定槽(741)的内侧设置有弹簧(752)，所述活动块(75)的外壁均匀紧密焊接有四个限位条(753)，所述活动块(75)靠近固定环(73)的一侧开设有连接槽(754)，所述连接槽(754)的内壁开设有卡槽(7541)，所述固定块(74)的外侧与转轴(67)的外端紧密焊接。

7.根据权利要求6所述的全自动质量质心转动惯量综合测试台，其特征在于：当控制机构(5)的输出轴(531)缩回时，所述活动块(75)能够通过弹簧(752)的作用力顶入固定环(73)内侧，进而将且所述限位条(753)与限位槽(731)卡接配合，当控制机构(5)的输出轴(531)伸出时，所述活动块(75)能够与固定环(73)分离，且所述推杆(72)的一端能够穿过固定环(73)且与连接槽(754)连接，所述卡块(7221)与卡槽(7541)卡接配合。

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