本发明专利技术涉及一种回转体极转动惯量卧式测试方法，在卧式极转动惯量测试时，回转体由钢环抱紧；在平衡状态时，如对钢环施加一瞬时驱动力矩，产品便会沿其回转轴方向自由扭振。通过测量其扭振周期，可计算出产品沿回转轴线的转动惯量即极转动惯量的大小。该方法能有效地测试回转体极转动惯量，测试方便，测试误差小，精度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于转动惯量测试
技术介绍
在一个物体的两端假设两个点，而两点连成一线穿过物体，物体以此线为旋转中 心，在旋转时它的每个部分旋转到固定一个位置时都是一样的形状，此为标准回转体。目 前，针对回转体的转动惯量测试需要予以改进，以获得精度更高的测试方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以便更好地测试转 体极转动惯量；在平衡状态时，如对钢环施加一瞬时驱动力矩，产品便会沿其回转轴方向自 由扭振。通过测量其扭振周期，可计算出产品沿回转轴线的转动惯量（即极转动惯量）的 大小。极转动惯量测量仪采用横滚方式测量极转动惯量。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。 ，在卧式极转动惯量测试时，回转体由钢环 抱紧；在平衡状态时，如对钢环施加一瞬时驱动力矩，产品便会沿其回转轴方向自由扭振。 通过测量其扭振周期，可计算出产品沿回转轴线的转动惯量即极转动惯量的大小； 根据转动定律，工装、转轴和待测物体所成的系统运动方程为： JV +K Φ +M = 0 (1) 式中，J为转动惯量；K为拉簧的拉伸系数;M为阻尼力矩；Φ为角位移。若忽略阻 尼的影响有：【主权项】1. 一种回转体极转动惯量邱式测试方法，其特征在于：在邱式极转动惯量测试时，回 转体由钢环抱紧；在平衡状态时，如对钢环施加一瞬时驱动力矩，产品便会沿其回转轴方向 自由扭振；通过测量其扭振周期，可计算出产品沿回转轴线的转动惯量即极转动惯量的大 小； 根据转动定律，工装、转轴和待测物体所成的系统运动方程为： J<1) '+K<1)+M= 0 (1)； 式中，J为转动惯量；K为拉黃的拉伸系数；M为阻巧力矩；4为角位移；若忽略阻巧的 影响有：其中J: J=J〇+Jd=at2 (3) J。为扭摆系统本身的转动惯量Jd为待测物体转动惯量；T为托盘和待测物的摆动周 期，所从式做可写为：式中；^ = ^，它是一个常数，由扭杆弹黃所决定的； 4死 式（4)就是测量转动惯量的计算公式，由式（4)可知，如果A和J。给定，只要测出托盘 加待测物后的摆动周期T，就可W算出待测物体的转动惯量九;下面讨论如何测定A和J。； 首先，测试设备上放置第一标准体，第一标准体测量摆动周期Tbi，根据上式有：然后，测试设备上放置第二标准体，第二标准体测量摆动周期Tb2,根据上式有：由妨和做两式可得：式中；Jbi为第一标准体转动惯量的理论值；Jb2为第二标准体转动惯量的理论值；Tbi为 加第一标准体后扭摆摆动周期；Tb2为加第二标准体后扭摆摆动周期。2. 根据权利要求1所述的回转体极转动惯量邱式测试方法，其特征在于：该方法中，周 期测试是利用光电传感器实现的，它w光电元件作为检测元件，首先把被测量的变化转换 成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号；周期通过采样时间序 列进行测量，采用光电计时系统，用高速单周期C8051F系列单片机定时器组成计时电路； 光电禪合器是一种把红外光发射器件和红外光接受器件W及信号处理电路等封装在同一 管座内的器件；当输入电信号加到输入端发光器件L邸上，L邸发光，光接受器件接受光信 号并转换成电信号，然后将电信号直接输出，或者将电信号放大处理成标准数字电平输出， 实现"电一光一电"的转换及传输；周期测试装置主要由光电传感器及摆针构成，安装在基 座内部，光电对射击式传感器与外部接线插口，通过电缆可与工控机连接；为了避免环境光 干扰，采用光电禪合器完成周期采集，在信号处理中，需要对定时器开始定时的时刻进行准 确的测量，电路中为了抗干扰，采用了具有一定口限的电平参考和一定延时的展宽整形电 路，但此时定时开始时刻必定有一个随机误差，同理在下一个计数脉冲到达时也必然在准 确时刻上存在一个随机误差，作为一个完整周期的测量用两个脉冲之间的时间来表征周期 量显然不可能达到要求，为了最大限度地降低该误差，根据摆动周期基本不变的条件，测量 多个周期并取平均数作为周期的测得值；在此时，若振动连续，则每个周期摆端将两次经过 反射点，在一个周期内形成两个计数脉冲，可W知道每相邻=个脉冲之间的时间应为一个 周期，即相邻两个时间段之和为一个周期；最终的处理方法是；去掉最初始有外力扰动的 几个周期，采用每相邻的两个时间段为一个周期数，从有效计数脉冲开始计时，每两个计数 脉冲为一次周期数据，并用总的计时时间去除得到的完整周期数（每两个脉冲）进而得到 该时刻的周期值；由于系统仅对第一个脉冲的准确时刻敏感，之后的脉冲仅与计周期个数 相关，对具体到达时刻不敏感，该样多次平均之后将获得较为准确的周期值。【专利摘要】本专利技术涉及，在卧式极转动惯量测试时，回转体由钢环抱紧；在平衡状态时，如对钢环施加一瞬时驱动力矩，产品便会沿其回转轴方向自由扭振。通过测量其扭振周期，可计算出产品沿回转轴线的转动惯量即极转动惯量的大小。该方法能有效地测试回转体极转动惯量，测试方便，测试误差小，精度高。【IPC分类】G01M1-10【公开号】CN104792460【申请号】CN201510183860【专利技术人】李俊烨, 史国权, 张心明, 王德民, 刘建河, 戴正国, 房洪蛟 【申请人】长春理工大学【公开日】2015年7月22日【申请日】2015年4月17日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种回转体极转动惯量卧式测试方法，其特征在于：在卧式极转动惯量测试时，回转体由钢环抱紧；在平衡状态时，如对钢环施加一瞬时驱动力矩，产品便会沿其回转轴方向自由扭振；通过测量其扭振周期，可计算出产品沿回转轴线的转动惯量即极转动惯量的大小；根据转动定律，工装、转轴和待测物体所成的系统运动方程为：Jφ′+Kφ+M＝0 (1)；式中，J为转动惯量；K为拉簧的拉伸系数；M为阻尼力矩；φ为角位移；若忽略阻尼的影响有：φ′+ω2φ＝0 (2)式中：ω2=KJ;]]>因为：ω2=(2πT)=KJ;]]>所以得：J=K4π2T2]]>其中J：J＝J0+Jd＝AT2 (3)J0为扭摆系统本身的转动惯量；Jd为待测物体转动惯量；T为托盘和待测物的摆动周期，所以，式(3)可写为：Jd=K4π2T2-J0=AT2-J0---(4)]]>式中：它是一个常数，由扭杆弹簧所决定的；式(4)就是测量转动惯量的计算公式，由式(4)可知，如果A和J0给定，只要测出托盘加待测物后的摆动周期T，就可以算出待测物体的转动惯量Jd；下面讨论如何测定A和J0；首先，测试设备上放置第一标准体，第一标准体测量摆动周期Tb1，根据上式有：Jb1=ATb12-J0---(5)]]>然后，测试设备上放置第二标准体，第二标准体测量摆动周期Tb2，根据上式有：Jb2=ATb22-J0---(6)]]>由(5)和(6)两式可得：A=Jb1-Jb2Tb12-Tb22---(7)]]>J0=Jb1-Jb2Tb12-Tb22Tb22-Jb1---(8)]]>式中：Jb1为第一标准体转动惯量的理论值；Jb2为第二标准体转动惯量的理论值；Tb1为加第一标准体后扭摆摆动周期；Tb2为加第二标准体后扭摆摆动周期。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊烨，史国权，张心明，王德民，刘建河，戴正国，房洪蛟，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。