動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動態(tài)離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂，尤其涉及一種動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂。
【背景技術(shù)】
[0002]動態(tài)離心機(jī)是一種利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生變化加速度(或加速度變化率)以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品進(jìn)行加速度適應(yīng)性考核的試驗(yàn)設(shè)備。離心機(jī)的動態(tài)性能，即離心機(jī)產(chǎn)生加速度變化率的能力是離心機(jī)最核心的指標(biāo)，為了提高離心機(jī)的動態(tài)性能，理論上希望離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動慣量盡量小。
[0003]目前常見的實(shí)驗(yàn)離心機(jī)為恒加速度離心機(jī)，它是利用離心機(jī)運(yùn)行后產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)加速度對產(chǎn)品進(jìn)行考核。
[0004]而動態(tài)離心機(jī)由于其特殊的用途，目前研宄得較少，主要用于慣導(dǎo)組件或高機(jī)動裝備的性能考核。目前中國國內(nèi)已有的動態(tài)離心機(jī)采用了雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，即在一個(gè)大的轉(zhuǎn)盤上安裝一個(gè)小的轉(zhuǎn)盤，被測產(chǎn)品安裝在小轉(zhuǎn)盤上，試驗(yàn)時(shí)，將大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到試驗(yàn)加速度，然后通過轉(zhuǎn)動小轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生一個(gè)加速度，兩個(gè)加速度的矢量合成即為產(chǎn)品承受的動態(tài)加速度。利用該種方式產(chǎn)生變加速度存在以下三個(gè)方面的缺點(diǎn):一是被測產(chǎn)品所承受的加速度方向由于小轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動而不斷變化；二是被試驗(yàn)產(chǎn)品所承受的加速度是個(gè)合成加速度，很難精確控制；三是在某一加速度下，離心機(jī)產(chǎn)生的動態(tài)加速度范圍有限，其產(chǎn)生動態(tài)加速度主要是靠改變被測試件的加速度半徑來實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)動態(tài)離心機(jī)之所以會采用雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，主要原因是專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過計(jì)算分析，認(rèn)為采用轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)直接實(shí)現(xiàn)離心機(jī)動態(tài)功能，由于轉(zhuǎn)臂本體的大的轉(zhuǎn)動慣量，將導(dǎo)致離心機(jī)驅(qū)動功率非常大，離心機(jī)結(jié)構(gòu)也非常龐大，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，所以未直接采用一體化轉(zhuǎn)臂，而是采用了雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種具有較強(qiáng)剛性、較低轉(zhuǎn)動慣量的動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]一種動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，包括轉(zhuǎn)臂本體，所述轉(zhuǎn)臂本體的中心位置設(shè)有豎向的安裝孔，所述轉(zhuǎn)臂本體為一體化結(jié)構(gòu)的鋼材本體，且所述轉(zhuǎn)臂本體為中間大、左右兩端小的梭形形狀，且所述轉(zhuǎn)臂本體為前后對稱、左右對稱、上下對稱的對稱結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)臂本體的前后兩側(cè)邊緣為外凸圓弧形；所述轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端的上面分別安裝有用于安裝試驗(yàn)件的樣品臺，所述轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端的下面分別安裝有用于與所述樣品臺一一對應(yīng)以實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)臂本體左右對稱的配重塊。
[0008]進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)臂本體的內(nèi)部為鏤空結(jié)構(gòu)且對應(yīng)的鏤空空間內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋，所述轉(zhuǎn)臂本體上、下表面與所述鏤空空間對應(yīng)的位置均安裝有蒙皮，所述樣品臺外接的電線均布置于所述鏤空空間內(nèi)并通過線卡固定。
[0009]進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)臂本體中心的安裝孔包括上部的圓柱形的脹套聯(lián)接孔和位于下部的上小下大錐形形狀的中心定位孔。
[0010]進(jìn)一步，所述樣品臺通過聯(lián)接螺釘剛性固定在所述轉(zhuǎn)臂本體上，所述樣品臺上設(shè)有用于安裝所述試驗(yàn)件的“T”形安裝孔。
[0011]進(jìn)一步，兩個(gè)所述樣品臺上分別設(shè)有用于確保與所述轉(zhuǎn)臂本體的中點(diǎn)距離相等的安裝基準(zhǔn)。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:
[0013]本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂具有較強(qiáng)的剛性、較低的轉(zhuǎn)動慣量和更小的空氣阻尼，從而保證了離心機(jī)具有較高的動態(tài)性能，通過轉(zhuǎn)臂本體的變速運(yùn)動直接產(chǎn)生變加速度，解決了傳統(tǒng)動態(tài)離心機(jī)加速度需要合成、方向改變等問題；具體表現(xiàn)為:
[0014]1、轉(zhuǎn)臂本體采用一體化結(jié)構(gòu)的鋼材本體，保證了轉(zhuǎn)臂本體的均勻性和機(jī)械性能一致性，避免了焊接等造成的安全隱患等缺陷；
[0015]2、轉(zhuǎn)臂本體采用中間大、左右兩端小的梭形結(jié)構(gòu)，減小了轉(zhuǎn)臂質(zhì)量對離心機(jī)動態(tài)性能的影響，保證了轉(zhuǎn)臂本體在每個(gè)位置的剛度基本相同，并盡量減輕每個(gè)部位的重量，在確保轉(zhuǎn)臂強(qiáng)度與剛度的情況下，降低轉(zhuǎn)臂本體的轉(zhuǎn)動慣量；
[0016]3、轉(zhuǎn)臂本體的前后兩側(cè)邊緣為外凸圓弧形，其迎風(fēng)面在臂本體轉(zhuǎn)動過程中的風(fēng)阻相比平面形狀大大減小，增加轉(zhuǎn)臂運(yùn)行的平穩(wěn)性與安全性；
[0017]4、轉(zhuǎn)臂本體采用對稱結(jié)構(gòu)，確保轉(zhuǎn)臂本體運(yùn)行過程中的平穩(wěn)性與安全性，其中的左右對稱結(jié)構(gòu)，確保轉(zhuǎn)臂本體轉(zhuǎn)動過程中的不平衡力最小，其中的上下對稱和前后對稱，確保轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動過程中由于這兩個(gè)方向不平衡造成的翻轉(zhuǎn)力矩最??；
[0018]5、轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端安裝了樣品臺，樣品臺通過聯(lián)接螺釘剛性的固定在轉(zhuǎn)臂本體上，在樣品臺上設(shè)計(jì)通用性的T形安裝孔，使被測試件的定位方便、安裝方便、運(yùn)行控制方便；在樣品臺上設(shè)計(jì)安裝基準(zhǔn)，保證產(chǎn)生的加速度受控；由于轉(zhuǎn)臂本體上的樣品臺的形狀不十分規(guī)則，為了確保對稱，在其下方安裝了配重塊；
[0019]6、轉(zhuǎn)臂本體采用鏤空設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)臂本體中間部分的材料都被加工掉了，保證了轉(zhuǎn)臂本體的重量較輕，轉(zhuǎn)動慣量較??；轉(zhuǎn)臂本體的鏤空空間內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋，確保減重后的轉(zhuǎn)臂本體還具有足夠的剛性；轉(zhuǎn)臂本體上、下表面與鏤空空間對應(yīng)的位置均安裝有蒙皮，并將電線設(shè)于鏤空空間內(nèi)，使其表面平滑，減小轉(zhuǎn)臂運(yùn)行過程中的風(fēng)阻，增加轉(zhuǎn)臂運(yùn)行的平穩(wěn)性與安全性；
[0020]7、轉(zhuǎn)臂本體的中間位置設(shè)計(jì)了脹套聯(lián)接孔和中心定位孔，方便中心定位并與動態(tài)離心機(jī)的主軸穩(wěn)定連接。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂安裝于動態(tài)離心機(jī)上后的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂的局剖主視圖，圖中示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0023]圖3是本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂的俯視圖；
[0024]圖4是本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂的仰視圖；
[0025]圖5是本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂去掉蒙皮后的俯視圖；
[0026]圖6是圖5中的A-A剖視圖；
[0027]圖7是圖5中的B-B剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0029]如圖2-圖7所示，本發(fā)明所述動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂包括轉(zhuǎn)臂本體I，轉(zhuǎn)臂本體I的中心位置設(shè)有豎向的安裝孔，所述安裝孔包括上部的圓柱形的脹套聯(lián)接孔9和位于下部的上小下大錐形形狀的中心定位孔10，轉(zhuǎn)臂本體I為一體化結(jié)構(gòu)的鋼材本體，且轉(zhuǎn)臂本體I為中間大、左右兩端小的梭形形狀，且轉(zhuǎn)臂本體I為前后對稱、左右對稱、上下對稱的對稱結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臂本體I的前后兩側(cè)邊緣為外凸圓弧形；轉(zhuǎn)臂本體I的左右兩端的上面分別通過聯(lián)接螺釘12剛性固定安裝有用于安裝試驗(yàn)件的樣品臺7，樣品臺7上設(shè)有用于安裝試驗(yàn)件的“T”形安裝孔(為常規(guī)安裝孔，圖中未示)，兩個(gè)樣品臺7上分別設(shè)有用于確保與轉(zhuǎn)臂本體I的中點(diǎn)距離相等的安裝基準(zhǔn)(為常規(guī)安裝基準(zhǔn)，圖中未示)，轉(zhuǎn)臂本體I的左右兩端的下面分別安裝有用于與樣品臺7 —一對應(yīng)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臂本體I左右對稱的配重塊11 ;轉(zhuǎn)臂本體I的內(nèi)部為鏤空結(jié)構(gòu)且對應(yīng)的鏤空空間16內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋17，轉(zhuǎn)臂本體I的上表面與鏤空空間16對應(yīng)的位置均安裝有上蒙皮8，轉(zhuǎn)臂本體I的下表面與鏤空空間16對應(yīng)的位置均安裝有下蒙皮13，樣品臺7外接的電線(圖中未示)均布置于鏤空空間16內(nèi)并通過線卡14固定。圖3中還示出了位于轉(zhuǎn)臂本體I的中部的走線蒙皮15。
[0030]如圖1所示，應(yīng)用時(shí)，將轉(zhuǎn)臂本體I的安裝孔通過脹套6安裝于動態(tài)離心機(jī)的主軸4上，再將試驗(yàn)件安裝于樣品臺7上，主軸4通過軸承5安裝于基座2上，主軸4通過驅(qū)動電機(jī)3驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)臂本體I的變速運(yùn)動直接產(chǎn)生變加速度，不需要進(jìn)行加速度合成和方向改變即可完成試驗(yàn)并獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0031]上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，包括轉(zhuǎn)臂本體，所述轉(zhuǎn)臂本體的中心位置設(shè)有豎向的安裝孔，其特征在于:所述轉(zhuǎn)臂本體為一體化結(jié)構(gòu)的鋼材本體，且所述轉(zhuǎn)臂本體為中間大、左右兩端小的梭形形狀，且所述轉(zhuǎn)臂本體為前后對稱、左右對稱、上下對稱的對稱結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)臂本體的前后兩側(cè)邊緣為外凸圓弧形；所述轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端的上面分別安裝有用于安裝試驗(yàn)件的樣品臺，所述轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端的下面分別安裝有用于與所述樣品臺一一對應(yīng)以實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)臂本體左右對稱的配重塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，其特征在于:所述轉(zhuǎn)臂本體的內(nèi)部為鏤空結(jié)構(gòu)且對應(yīng)的鏤空空間內(nèi)設(shè)有加強(qiáng)筋，所述轉(zhuǎn)臂本體上、下表面與所述鏤空空間對應(yīng)的位置均安裝有蒙皮，所述樣品臺外接的電線均布置于所述鏤空空間內(nèi)并通過線卡固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，其特征在于:所述轉(zhuǎn)臂本體中心的安裝孔包括上部的圓柱形的脹套聯(lián)接孔和位于下部的上小下大錐形形狀的中心定位孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，其特征在于:所述樣品臺通過聯(lián)接螺釘剛性固定在所述轉(zhuǎn)臂本體上，所述樣品臺上設(shè)有用于安裝所述試驗(yàn)件的“T”形安裝孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，其特征在于:兩個(gè)所述樣品臺上分別設(shè)有用于確保與所述轉(zhuǎn)臂本體的中點(diǎn)距離相等的安裝基準(zhǔn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種動態(tài)離心機(jī)一體化剛性轉(zhuǎn)臂，包括轉(zhuǎn)臂本體，轉(zhuǎn)臂本體的中心位置設(shè)有豎向的安裝孔，轉(zhuǎn)臂本體為一體化結(jié)構(gòu)的鋼材本體，且轉(zhuǎn)臂本體為中間大、左右兩端小的梭形形狀，且轉(zhuǎn)臂本體為前后對稱、左右對稱、上下對稱的對稱結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臂本體的前后兩側(cè)邊緣為外凸圓弧形；轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端的上面分別安裝有用于安裝試驗(yàn)件的樣品臺，轉(zhuǎn)臂本體的左右兩端的下面分別安裝有用于與樣品臺一一對應(yīng)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)臂本體左右對稱的配重塊。本發(fā)明所述剛性轉(zhuǎn)臂具有較強(qiáng)的剛性、較低的轉(zhuǎn)動慣量和更小的空氣阻尼，保證了離心機(jī)具有較高的動態(tài)性能，通過轉(zhuǎn)臂本體的變速運(yùn)動直接產(chǎn)生變加速度，解決了傳統(tǒng)動態(tài)離心機(jī)加速度需要合成、方向改變等問題。
【IPC分類】B04B7-00
【公開號】CN104841575
【申請?zhí)枴緾N201510263120
【發(fā)明人】王軍, 黎啟勝, 王小龍, 劉靜, 劉偉, 王彩霞, 陳練, 吳付崗
【申請人】中國工程物理研究院總體工程研究所
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月21日