本發(fā)明涉及一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，屬于轉(zhuǎn)動慣量測量裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

質(zhì)量特性測量技術(shù)對于飛行器等一類尖端設(shè)備及高精密裝備的制造環(huán)節(jié)至關(guān)重要。質(zhì)量特性測量主要包括質(zhì)量測量、質(zhì)心測量、轉(zhuǎn)動慣量測量以及慣性積測量等。質(zhì)量特性的測量技術(shù)要求能對被測產(chǎn)品進行快速、準確的測量。同時根據(jù)被測產(chǎn)品自身特性，質(zhì)量特性測量技術(shù)還應(yīng)有能力滿足各類特殊要求。

目前，在尖端設(shè)備及高精密裝備的制造中，存在一類長徑比大的回轉(zhuǎn)體機械產(chǎn)品。對于這類產(chǎn)品，以飛行器產(chǎn)品為例，其繞自身軸線的轉(zhuǎn)動慣量參數(shù)，在其加工制造、飛控系統(tǒng)設(shè)計等環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。受限于其自身設(shè)計要求和加工現(xiàn)場的條件，這類產(chǎn)品往往不能起豎。

現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動慣量測量通?；谂[法，即通過測量被測產(chǎn)品繞自身軸線的扭擺周期來計算產(chǎn)品繞自身軸線的轉(zhuǎn)動慣量。常用的扭擺機構(gòu)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(xiàn)有的氣浮式測量裝置，其扭擺的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動慣量測量不能實施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)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(xiàn)有的氣浮式測量裝置，其扭擺的回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動慣量測量裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，包括兩套臥式扭擺機構(gòu)、激振氣缸和推塊，每套所述臥式扭擺機構(gòu)包括上抱環(huán)、下抱環(huán)、四套壓緊塊、扭擺托環(huán)、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(huán)和下抱環(huán)組成一個完整環(huán)用于抱緊被測物，上抱環(huán)的內(nèi)側(cè)固連有兩套壓緊塊，下抱環(huán)的內(nèi)側(cè)固連有兩套壓緊塊，完整環(huán)內(nèi)的四套壓緊塊呈十字形設(shè)置，扭擺托環(huán)內(nèi)側(cè)與下抱環(huán)外側(cè)之間相配合，扭擺托環(huán)托舉下抱環(huán)，扭擺托環(huán)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(huán)境，托板相對于氣浮基座自由運動，扭擺托環(huán)下部端面處固定有插銷，插銷兩側(cè)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(diào)，兩套滾輪同時向內(nèi)側(cè)伸出夾緊扭擺托環(huán)，推塊固定連接在任意一套扭擺托環(huán)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。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的轉(zhuǎn)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(chǎn)品的軸向轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動慣量測量裝置，吸收了現(xiàn)有氣浮式測量裝置扭擺阻尼小的優(yōu)點，可有效提高測量精度。同時，本發(fā)明的裝置采用的是臥式氣浮扭擺機構(gòu)，改進了現(xiàn)有的氣浮式測量裝置的扭擺軸必須與水平面平行的缺點。因此本發(fā)明能有效針對不能起豎的細長體，測量其軸向轉(zhuǎn)動慣量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于平動氣浮支撐的扭擺式細長體軸向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是臥式扭擺機構(gòu)的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)細長體)，2為臥式扭擺機構(gòu)，3為激振氣缸，4為推塊，2-1為上抱環(huán)，2-2為下抱環(huán)，2-3為壓緊塊，2-4為扭擺托環(huán)，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(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發(fā)明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(zhuǎn)動慣量測量裝置，包括兩套臥式扭擺機構(gòu)2、激振氣缸3和推塊4，每套所述臥式扭擺機構(gòu)2包括上抱環(huán)2-1、下抱環(huán)2-2、四套壓緊塊2-3、扭擺托環(huán)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(huán)2-1和下抱環(huán)2-2組成一個完整環(huán)用于抱緊被測物1，上抱環(huán)2-1的內(nèi)側(cè)固連有兩套壓緊塊2-3，下抱環(huán)2-2的內(nèi)側(cè)固連有兩套壓緊塊2-3，完整環(huán)內(nèi)的四套壓緊塊2-3呈十字形設(shè)置，更換不同尺寸的壓緊塊2-3即可適應(yīng)被測物1不同的截面尺寸。扭擺托環(huán)2-4內(nèi)側(cè)與下抱環(huán)2-2外側(cè)之間相配合，扭擺托環(huán)2-4托舉下抱環(huán)2-2，從而托舉被測物1。扭擺托環(huán)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(huán)境，托板2-9相對于氣浮基座2-10自由運動。扭擺托環(huán)2-4下部端面處固定有插銷2-5，插銷2-5兩側(cè)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(diào)，兩套滾輪2-6同時向內(nèi)側(cè)伸出夾緊扭擺托環(huán)2-4。推塊4固定連接在任意一套扭擺托環(huán)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(huán)2-1和下抱環(huán)2-2之間采用螺栓連接。

所述扭擺托環(huán)2-4內(nèi)側(cè)與下抱環(huán)2-2外側(cè)之間通過錐銷配合。

所述扭擺托環(huán)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(huán)2-1、下抱環(huán)2-2、扭擺托環(huán)作扭擺運動，托板2-9在水平面上往復(fù)地作直線運動。

在轉(zhuǎn)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(gòu)的扭擺周期，根據(jù)已有的扭擺法轉(zhuǎn)動慣量測量方法，即可計算出被測物1繞其軸線的轉(zhuǎn)動慣量大小。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，這些具體實施方式都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。