基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置制造方法及圖紙

一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，所述上抱環的內側固連有兩套壓緊塊，下抱環的內側固連有兩套壓緊塊，扭擺托環內側與下抱環外側之間相配合，扭擺托環托舉下抱環，扭擺托環由托板托舉，托板由氣浮基座托舉，采用平動氣浮支撐，通過氣浮基座的上表面出氣，托板依靠氣膜支撐，獲得水平面上的三自由度無摩擦運動環境，托板相對于氣浮基座自由運動，扭擺托環下部端面處固定有插銷，插銷兩側對稱地連接有兩套拉簧，兩套拉簧的拉力方向相反，且兩套拉簧均與水平面平行，兩套滾輪架相對于氣浮基座對稱地固定在地面上，兩套滾輪位于兩套滾輪架上，兩套滾輪相對于被測物的徑向位置可調，兩套滾輪同時向內側伸出夾緊扭擺托環。

The axial torsional pendulum slender translational air bearing rotating device based on inertia measurement

A device for measuring rotation inertia axial torsional pendulum translational air bearing based on slender body, the inner side of the upper ring is fixedly connected with the two sets of pressing block, the lower inner ring is fixedly connected with the two sets of pressing block, torsion support matched between inside and outside ring holding ring, support ring twist lifts under arms torsion ring, support ring is composed of a supporting plate by air base plate lifts, lifts, a translational flotation support, through the surface of the base plate on the air outlet, the gas film supporting, obtained three degree of freedom motion environment without friction on a horizontal plane relative to the base plate, air free movement, torsion supporting ring end surface of the lower part fixed with bolt bolt, symmetrical connected with two sets of spring, pull spring two sets and two sets of parallel opposite spring with the horizontal surface, two sets of roller frame relative to the air base is symmetrically fixed on the ground, Two sets of two sets of roller in roller frame, two sets of wheels relative to the radial position of the object to be measured is adjustable, two sets of wheels at the same time to the inside out clamping torsion supporting ring.

【技術實現步驟摘要】
基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置
本專利技術涉及一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，屬于轉動慣量測量裝置

技術介紹
質量特性測量技術對于飛行器等一類尖端設備及高精密裝備的制造環節至關重要。質量特性測量主要包括質量測量、質心測量、轉動慣量測量以及慣性積測量等。質量特性的測量技術要求能對被測產品進行快速、準確的測量。同時根據被測產品自身特性，質量特性測量技術還應有能力滿足各類特殊要求。目前，在尖端設備及高精密裝備的制造中，存在一類長徑比大的回轉體機械產品。對于這類產品，以飛行器產品為例，其繞自身軸線的轉動慣量參數，在其加工制造、飛控系統設計等環節都至關重要。受限于其自身設計要求和加工現場的條件，這類產品往往不能起豎。現有的轉動慣量測量通常基于扭擺法，即通過測量被測產品繞自身軸線的扭擺周期來計算產品繞自身軸線的轉動慣量。常用的扭擺機構包括機械式和氣浮式。其中，機械式測量裝置由于其運動阻尼大的缺陷，測量精度往往較差。相比于機械式測量裝置，氣浮式測量裝置測量精度高，但是現有的氣浮式測量裝置，其扭擺的回轉軸必須與水平面垂直。因此對于不能起豎的細長體，氣浮式軸轉動慣量測量不能實施。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，即機械式測量裝置由于其運動阻尼大的缺陷，測量精度往往較差；現有的氣浮式測量裝置，其扭擺的回轉軸必須與水平面垂直。因此對于不能起豎的細長體，氣浮式軸轉動慣量測量不能實施。進而提供一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，包括兩套臥式扭擺機構、激振氣缸和推塊，每套所述臥式扭擺機構包括上抱環、下抱環、四套壓緊塊、扭擺托環、插銷、兩個滾輪、兩個滾輪架、兩個拉簧、托板和氣浮基座，所述上抱環和下抱環組成一個完整環用于抱緊被測物，上抱環的內側固連有兩套壓緊塊，下抱環的內側固連有兩套壓緊塊，完整環內的四套壓緊塊呈十字形設置，扭擺托環內側與下抱環外側之間相配合，扭擺托環托舉下抱環，扭擺托環由托板托舉，氣浮基座與地面固連，托板由氣浮基座托舉，托板下表面和氣浮基座上表面均為平面且作為兩者的接觸面，采用平動氣浮支撐，通過氣浮基座的上表面出氣，托板依靠氣膜支撐，獲得水平面上的三自由度無摩擦運動環境，托板相對于氣浮基座自由運動，扭擺托環下部端面處固定有插銷，插銷兩側對稱地連接有兩套拉簧，兩套拉簧的拉力方向相反，且兩套拉簧均與水平面平行，兩套滾輪架相對于氣浮基座對稱地固定在地面上，兩套滾輪位于兩套滾輪架上，兩套滾輪相對于被測物的徑向位置可調，兩套滾輪同時向內側伸出夾緊扭擺托環，推塊固定連接在任意一套扭擺托環下部端面處，激振氣缸固連在地面上，推出方向與拉簧方向平行。本專利技術的有益效果：本專利技術的轉動慣量測量裝置，提高了對于長徑比大且不能起豎的機械產品的軸向轉動慣量測量精度。所提供的基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，吸收了現有氣浮式測量裝置扭擺阻尼小的優點，可有效提高測量精度。同時，本專利技術的裝置采用的是臥式氣浮扭擺機構，改進了現有的氣浮式測量裝置的扭擺軸必須與水平面平行的缺點。因此本專利技術能有效針對不能起豎的細長體，測量其軸向轉動慣量。附圖說明圖1是本專利技術基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置的整體結構示意圖。圖2是臥式扭擺機構的結構示意圖。圖3是激振氣缸和推塊的位置示意圖。圖中的附圖標記，1為被測物(被測物1為圓柱形回轉細長體)，2為臥式扭擺機構，3為激振氣缸，4為推塊，2-1為上抱環，2-2為下抱環，2-3為壓緊塊，2-4為扭擺托環，2-5為插銷，2-6為滾輪，2-7為滾輪架，2-8為拉簧，2-9為托板，2-10為氣浮基座。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術做進一步的詳細說明：本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本專利技術的保護范圍不限于下述實施例。如圖1～圖3所示，本實施例所涉及的一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，包括兩套臥式扭擺機構2、激振氣缸3和推塊4，每套所述臥式扭擺機構2包括上抱環2-1、下抱環2-2、四套壓緊塊2-3、扭擺托環2-4、插銷2-5、兩個滾輪2-6、兩個滾輪架2-7、兩個拉簧2-8、托板2-9和氣浮基座2-10，所述上抱環2-1和下抱環2-2組成一個完整環用于抱緊被測物1，上抱環2-1的內側固連有兩套壓緊塊2-3，下抱環2-2的內側固連有兩套壓緊塊2-3，完整環內的四套壓緊塊2-3呈十字形設置，更換不同尺寸的壓緊塊2-3即可適應被測物1不同的截面尺寸。扭擺托環2-4內側與下抱環2-2外側之間相配合，扭擺托環2-4托舉下抱環2-2，從而托舉被測物1。扭擺托環2-4由托板2-9托舉，氣浮基座2-10與地面固連。托板2-9由氣浮基座2-10托舉，托板2-9下表面和氣浮基座2-10上表面均為平面且作為兩者的接觸面，采用平動氣浮支撐，通過氣浮基座2-10的上表面出氣，托板2-9依靠氣膜支撐，獲得水平面上的三自由度無摩擦運動環境，托板2-9相對于氣浮基座2-10自由運動。扭擺托環2-4下部端面處固定有插銷2-5，插銷2-5兩側對稱地連接有兩套拉簧2-8，兩套拉簧2-8的拉力方向相反，且兩套拉簧2-8均與水平面平行。兩套滾輪架2-7相對于氣浮基座2-10對稱地固定在地面上，兩套滾輪2-6位于兩套滾輪架2-7上，兩套滾輪2-6相對于被測物1的徑向位置可調，兩套滾輪2-6同時向內側伸出夾緊扭擺托環2-4。推塊4固定連接在任意一套扭擺托環2-4下部端面處。激振氣缸3固連在地面上，推出方向與拉簧2-8方向平行。所述上抱環2-1和下抱環2-2之間采用螺栓連接。所述扭擺托環2-4內側與下抱環2-2外側之間通過錐銷配合。所述扭擺托環2-4和托板2-9之間為干摩擦接觸。所述托板2-9下表面面積大于氣浮基座2-10上表面面積。扭擺振動過程中，被測物1連同上抱環2-1、下抱環2-2、扭擺托環作扭擺運動，托板2-9在水平面上往復地作直線運動。在轉動慣量測量裝置工作過程中，利用光電傳感器測量扭擺機構的扭擺周期，根據已有的扭擺法轉動慣量測量方法，即可計算出被測物1繞其軸線的轉動慣量大小。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，這些具體實施方式都是基于本專利技術整體構思下的不同實現方式，而且本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，其特征在于，包括兩套臥式扭擺機構(2)、激振氣缸(3)和推塊(4)，每套所述臥式扭擺機構(2)包括上抱環(2?1)、下抱環(2?2)、四套壓緊塊(2?3)、扭擺托環(2?4)、插銷(2?5)、兩個滾輪(2?6)、兩個滾輪架(2?7)、兩個拉簧(2?8)、托板(2?9)和氣浮基座(2?10)，所述上抱環(2?1)和下抱環2?2組成一個完整環用于抱緊被測物(1)，上抱環(2?1)的內側固連有兩套壓緊塊(2?3)，下抱環(2?2)的內側固連有兩套壓緊塊(2?3)，完整環內的四套壓緊塊(2?3)呈十字形設置，扭擺托環(2?4)內側與下抱環(2?2)外側之間相配合，扭擺托環(2?4)托舉下抱環(2?2)，扭擺托環(2?4)由托板(2?9)托舉，氣浮基座(2?10)與地面固連，托板(2?9)由氣浮基座(2?10)托舉，托板(2?9)下表面和氣浮基座(2?10)上表面均為平面且作為兩者的接觸面，采用平動氣浮支撐，通過氣浮基座(2?10)的上表面出氣，托板(2?9)依靠氣膜支撐，獲得水平面上的三自由度無摩擦運動環境，托板(2?9)相對于氣浮基座(2?10)自由運動，扭擺托環(2?4)下部端面處固定有插銷(2?5)，插銷(2?5)兩側對稱地連接有兩套拉簧(2?8)，兩套拉簧(2?8)的拉力方向相反，且兩套拉簧(2?8)均與水平面平行，兩套滾輪架(2?7)相對于氣浮基座(2?10)對稱地固定在地面上，兩套滾輪(2?6)位于兩套滾輪架(2?7)上，兩套滾輪(2?6)相對于被測物(1)的徑向位置可調，兩套滾輪(2?6)同時向內側伸出夾緊扭擺托環(2?4)，推塊(4)固定連接在任意一套扭擺托環(2?4)下部端面處，激振氣缸(3)固連在地面上，推出方向與拉簧(2?8)方向平行。...

【技術特征摘要】
1.一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉動慣量測量裝置，其特征在于，包括兩套臥式扭擺機構(2)、激振氣缸(3)和推塊(4)，每套所述臥式扭擺機構(2)包括上抱環(2-1)、下抱環(2-2)、四套壓緊塊(2-3)、扭擺托環(2-4)、插銷(2-5)、兩個滾輪(2-6)、兩個滾輪架(2-7)、兩個拉簧(2-8)、托板(2-9)和氣浮基座(2-10)，所述上抱環(2-1)和下抱環2-2組成一個完整環用于抱緊被測物(1)，上抱環(2-1)的內側固連有兩套壓緊塊(2-3)，下抱環(2-2)的內側固連有兩套壓緊塊(2-3)，完整環內的四套壓緊塊(2-3)呈十字形設置，扭擺托環(2-4)內側與下抱環(2-2)外側之間相配合，扭擺托環(2-4)托舉下抱環(2-2)，扭擺托環(2-4)由托板(2-9)托舉，氣浮基座(2-10)與地面固連，托板(2-9)由氣浮基座(2-10)托舉，托板(2-9)下表面和氣浮基座(2-10)上表面均為平面且作為兩者的接觸面，采用平動氣浮支撐，通過氣浮基座(2-10)的上表面出氣，托板(2-9)依靠氣膜支撐，獲得水平面上的三自由度無摩擦運動環境，托板(2-9)相對于氣浮基座(2-10)自由運動，扭擺托環(2-4)下部端面處固定有插銷(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊乃明，姚蔚然，趙鈞，劉延芳，霍明英，孫康，徐嵩，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江,23