CN213022126U - 一种转动惯量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种转动惯量测量装置，包括测量台架，测量台架上固接有电机，电机为双输出轴电机，电机其中一个输出轴端部固接有扭矩测量组件，电机另一个输出轴端部设置有编码器，电机一侧设置有被测量组件，被测量组件与扭矩测量组件固接，测量台架上设置有支撑组件，被测量组件固接在支撑组件上；扭矩测量组件包括第一法兰、第二法兰、扭矩传感器以及连接组件；本实用新型考虑到滚筒的安装及工作方式，提出一种适合车间条件使用，无需更改滚筒结构，方便装卸，效率较高的转动惯量测量装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械测量设备技术领域，特别是涉及一种转动惯量测量装置。
背景技术
滚筒是底盘测功机上的关键零部件，其转动惯量是否准确，将直接影响底盘测功机的性能。滚筒在焊接、加工、动平衡之后，转动惯量可能与理论值有所偏差，需要对其转动惯量进行测量。目前大多采用单轴扭振、三线悬挂扭振等方法测量扭振周期，根据周期与转动惯量之间的关系计算转动惯量。但是这些方法都不适合车间用来测量滚筒的转动惯量，因为滚筒的质量较大，一般的摆线无法承受滚筒的质量，而且滚筒与摆线连接困难，测量效率低下。因此，需设计一种转动惯量测量装置以解决现有技术存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种转动惯量测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，本实用新型考虑到滚筒的安装及工作方式，提出一种适合车间条件使用，无需更改滚筒结构，方便装卸，效率较高的转动惯量测量装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种转动惯量测量装置，包括测量台架，所述测量台架上固接有电机，所述电机为双输出轴电机，所述电机其中一个输出轴端部固接有扭矩测量组件，所述电机另一个输出轴端部设置有编码器，所述电机远离所述编码器的一侧设置有被测量组件，所述被测量组件与所述扭矩测量组件固接，所述测量台架上远离所述电机的一端设置有支撑组件，所述被测量组件固接在所述支撑组件上；
所述扭矩测量组件包括第一法兰、第二法兰、扭矩传感器以及连接组件，所述扭矩传感器的一端与所述第一法兰固接，所述扭矩传感器的另一端与所述第二法兰固接；
所述连接组件包括第一连接组件、第二连接组件，所述第一连接组件设置在所述第一法兰与所述电机远离所述编码器的输出轴端部之间，所述第二连接组件设置在第二法兰与所述被测量组件之间。
优选的，所述第一连接组件为第一联轴器，所述第一联轴器固接在所述第一法兰轴端部与所述电机远离所述编码器的输出轴端部之间。
优选的，所述第二连接组件为第二联轴器，所述第二联轴器固接在所述第二法兰轴端部与所述被测量组件轴端部之间。
优选的，所述第二法兰轴外侧套接有第一轴承，所述第一轴承通过轴承座固接在所述测量台架上。
优选的，所述支撑组件包括两个支撑条板，两个所述支撑条板固接在所述测量台架前后顶面上，所述支撑条板上开设有若干个螺纹孔，两个所述支撑条板之间可拆卸连接有两个槽形板，所述支撑条板与所述槽形板垂直设置，所述槽形板上贯通有螺栓，所述螺栓与所述螺纹孔螺纹连接。
优选的，所述被测量组件包括滚筒，所述滚筒轴两端套接有第二轴承，所述第二轴承通过轴承座固接在所述槽形板上。
优选的，所述测量台架底端设置有若干个脚杯和底座，所述底座包括第一垫板、第二垫板，所述第一垫板固接在所述测量台架底端侧面，所述第二垫板固接在地面上，所述第一垫板上贯通螺纹连接有螺杆，所述螺杆底端与所述第二垫板接触连接。
本实用新型公开了以下技术效果：
(1)滚筒在测量装置上的工况与实际工况类似，而且自动获取扭矩传感器和角加速度的数值，测量准确；(2)能够适应多种尺寸的滚筒类、回转体类零件；(3)测量方便，无需更改滚筒结构，装卸滚筒简单易行，适合工厂车间操作，效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种转动惯量测量装置上安装标准轴的轴测图；
图2为本实用新型一种转动惯量测量装置上安装小滚筒组件的轴测图；
图3为本实用新型一种转动惯量测量装置上安装大滚筒组件的轴测图。
其中，1为编码器，2为电机，3为第一联轴器，4为第一法兰，5为扭矩传感器，6为第二法兰，7为第二轴承，8为标准轴，9为槽形板，10为测量台架，11为第二垫板，12为脚杯，13为小滚筒组件，14为大滚筒组件，15为第二联轴器，16为第一轴承，17为支撑条板，18为螺纹孔，19为第一垫板，20为螺杆。
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。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1-3，本实用新型提供一种转动惯量测量装置，包括测量台架10，所述测量台架10上固接有电机2，所述电机2为双输出轴电机，所述电机2其中一个输出轴端部固接有扭矩测量组件，所述电机2另一个输出轴端部设置有编码器1，所述电机2远离所述编码器1的一侧设置有被测量组件，所述被测量组件与所述扭矩测量组件固接，所述测量台架10上远离所述电机2的一端设置有支撑组件，所述被测量组件固接在所述支撑组件上；
所述扭矩测量组件包括第一法兰4、第二法兰6、扭矩传感器5以及连接组件，所述扭矩传感器5的一端与所述第一法兰4固接，所述扭矩传感器5的另一端与所述第二法兰6固接；
所述连接组件包括第一连接组件、第二连接组件，所述第一连接组件设置在所述第一法兰4与所述电机2远离所述编码器1的输出轴端部之间，所述第二连接组件设置在第二法兰6与所述被测量组件之间。
进一步优选方案，所述第一连接组件为第一联轴器3，所述第一联轴器3通过螺栓固接在所述第一法兰4轴端部与所述电机2远离所述编码器1的输出轴端部之间。
进一步优选方案，所述第二连接组件为第二联轴器15，所述第二联轴器15通过螺栓固接在所述第二法兰6轴端部与所述被测量组件轴端部之间。
进一步优选方案，所述第二法兰6轴外侧套接有第一轴承16，所述第一轴承16通过轴承座固接在所述测量台架10上，第一轴承16用于支撑第二法兰6轴的转动。
进一步优选方案，所述支撑组件包括两个支撑条板17，两个所述支撑条板17固接在所述测量台架10前后顶面上，所述支撑条板17上开设有若干个螺纹孔18，两个所述支撑条板17之间可拆卸连接有两个槽形板9，所述支撑条板17与所述槽形板9垂直设置，所述槽形板9上贯通有螺栓，所述螺栓与所述螺纹孔18螺纹连接，通过调整两个槽形板9之间的距离可以满足不同大小的滚筒安装在槽形板9上，实现对不同大小滚筒的转动惯量的测量。
进一步优选方案，所述被测量组件包括滚筒，所述滚筒轴两端套接有第二轴承7，所述第二轴承7通过轴承座固接在所述槽形板9上，轴承7用于支撑滚筒的转动。
进一步优选方案，所述测量台架10底端设置有若干个脚杯12和底座，所述底座包括第一垫板19、第二垫板11，所述第一垫板19固接在所述测量台架10底端侧面，所述第二垫板11固接在地面上，所述第一垫板19上贯通螺纹连接有螺杆20，所述螺杆20底端与所述第二垫板11接触连接，通过调整螺杆20的高度实现第一垫板19、第二垫板11之间距离的调整，通过调整脚杯12的高度实现对测量台架10高度以及水平的调整。
本实用新型一种转动惯量测量装置的工作原理：
首先按照图1所示，将标准轴8安装到测量装置上，此时编码器1、电机2、第一联轴器3、第二联轴器15、第一法兰4、扭矩传感器5、第二法兰6、轴承7、标准轴8串联在一起，并通过螺栓联结固定在测量台架10上。通过调整底座、脚杯12来调整设备的水平。启动电机2后，通过编码器1和扭矩传感器5分别采集角加速度和扭矩，从而得出标准轴8传动系的转动惯量。
然后拆下标准轴8。如测小滚筒组件13，则将小滚筒组件13安装到测量装置上，此时编码器1、电机2、第一联轴器3、第二联轴器15、第一法兰4、扭矩传感器5、第二法兰6、轴承7、小滚筒组件13串联在一起，并通过螺栓联结固定在测量台架上，如图2所示。启动电机2后，通过编码器1和扭矩传感器5分别采集角加速度和扭矩，从而得出小滚筒传动系的转动惯量。
测量装置适应性好，可以测量不同尺寸的滚筒的转动惯量，如图3所示，可以测量大滚筒的转动惯量；
根据刚体定轴转动定律，如果测得刚体旋转的角速度和所需扭矩，即可计算出刚体的转动惯量。本实用新型采用的测量方案是：在测量台架10上，编码器1、电机2、第一联轴器3、第二联轴器15、第一法兰4、扭矩传感器5、第二法兰6、轴承7、标准轴8串联在一起。电机2带动标准轴8旋转，本实用新型通过PLC采集扭矩传感器5和角加速度的数值，PLC的工作原理为本领域公知常识，在此不再赘述，通过测量的数值计算出整个传动系的转动惯量JA,标准轴8的转动惯量是已知的，为JB，因此其余传动部分(除标准轴8)的转动惯量为J0＝JA-JB。然后，将标准轴8卸下，换装滚筒，电机2带动滚筒旋转，通过PLC采集扭矩传感器5和角加速度的数值，计算出带滚筒传动系的转动惯量J1，滚筒的转动惯量J可以通过J＝J1-J0计算得出。
通过调整轴承7安装底座的位置，可以测量不同外形尺寸滚筒的转动惯量。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的装置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。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种转动惯量测量装置，其特征在于：包括测量台架(10)，所述测量台架(10)上固接有电机(2)，所述电机(2)为双输出轴电机，所述电机(2)其中一个输出轴端部固接有扭矩测量组件，所述电机(2)另一个输出轴端部设置有编码器(1)，所述电机(2)远离所述编码器(1)的一侧设置有被测量组件，所述被测量组件与所述扭矩测量组件固接，所述测量台架(10)上远离所述电机(2)的一端设置有支撑组件，所述被测量组件固接在所述支撑组件上；
所述扭矩测量组件包括第一法兰(4)、第二法兰(6)、扭矩传感器(5)以及连接组件，所述扭矩传感器(5)的一端与所述第一法兰(4)固接，所述扭矩传感器(5)的另一端与所述第二法兰(6)固接；
所述连接组件包括第一连接组件、第二连接组件，所述第一连接组件设置在所述第一法兰(4)与所述电机(2)远离所述编码器(1)的输出轴端部之间，所述第二连接组件设置在第二法兰(6)与所述被测量组件之间。
2.根据权利要求1所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于：所述第一连接组件为第一联轴器(3)，所述第一联轴器(3)固接在所述第一法兰(4)轴端部与所述电机(2)远离所述编码器(1)的输出轴端部之间。
3.根据权利要求1所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于：所述第二连接组件为第二联轴器(15)，所述第二联轴器(15)固接在所述第二法兰(6)轴端部与所述被测量组件轴端部之间。
4.根据权利要求1所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于：所述第二法兰(6)轴外侧套接有第一轴承(16)，所述第一轴承(16)通过轴承座固接在所述测量台架(10)上。
5.根据权利要求1所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于：所述支撑组件包括两个支撑条板(17)，两个所述支撑条板(17)固接在所述测量台架(10)前后顶面上，所述支撑条板(17)上开设有若干个螺纹孔(18)，两个所述支撑条板(17)之间可拆卸连接有两个槽形板(9)，所述支撑条板(17)与所述槽形板(9)垂直设置，所述槽形板(9)上贯通有螺栓，所述螺栓与所述螺纹孔(18)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于：所述被测量组件包括滚筒，所述滚筒轴两端套接有第二轴承(7)，所述第二轴承(7)通过轴承座固接在所述槽形板(9)上。
7.根据权利要求1所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于：所述测量台架(10)底端设置有若干个脚杯(12)和底座，所述底座包括第一垫板(19)、第二垫板(11)，所述第一垫板(19)固接在所述测量台架(10)底端侧面，所述第二垫板(11)固接在地面上，所述第一垫板(19)上贯通螺纹连接有螺杆(20)，所述螺杆(20)底端与所述第二垫板(11)接触连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113465820A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-10-01 | 江苏大学 | 一种飞行器转动惯量测量平台及辨识方法 |
| CN117030116A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 北京星河动力装备科技有限公司 | 飞行器构件转动惯量测量装置及方法 |
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