基于离心力法的转动惯量误差检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及测量转动惯量技术，具体是一种基于离心力法的转动惯量误差检测装置及检测方法。

背景技术

转动惯量是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度，用字母J表示，其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置，在生产中需要尽量减少转动惯量误差以保证产品质量，现有技术对转动惯量误差测的装置结构复杂，操作繁琐检测效率低，检测精度不高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于离心力法的转动惯量误差检测装置及检测方法。这种装置成本低、结构简单、操作容易。这种方法检测精度高、检测效率高。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于离心力法的转动惯量误差检测装置，包括设置在机架上的测量平台，测量平台通过轴承支撑于机架上，测量平台的中心部连接有驱动轴，驱动轴上套装有二级惯量盘，测量平台和二级惯量盘由驱动轴同轴驱动，驱动轴与驱动电机的输出轴为同一轴心，驱动轴外接连通外设控制器的转动惯量误差显示屏幕，被测对象置于测量平台的中心位置上。

所述二级惯量盘包括惯量托盘，惯量托盘上设有呈反镜向对称分布的第一惯量锤和第二惯量锤，第一惯量锤和第二惯量锤分别通过第一连杆、第二连杆与第一支承销上的第一支承销套、第二支承销上的第二支承销套连接，第一支承销、第二支承销以驱动轴为轴呈轴对称嵌装于惯量托盘上，第一收紧弹簧、第二收紧弹簧分别套装于第一支承销套和第二支承销套外壁上，第一收紧弹簧、第二收紧弹簧的一端分别嵌装于惯量托盘上，另一端分别紧贴第一连杆、第二连杆，分别通过第一连杆、第二连杆把第一惯量锤和第二惯量锤压靠于惯量托盘内驱动轴外壁上，第一支承销套、第二支承销套分别可绕第一支承销、第二支承销转动，第一支承销套和第二支承销套分别通过第一连杆、第二连杆带动第一惯量锤和第二惯量锤随惯量托盘转动，驱动轴转速低时，第一惯量锤和第二惯量锤由第一收紧弹簧、第二收紧弹簧拉靠于惯量托盘内驱动轴的外壁上形成检测装置总的一级标准转动惯量J

所述驱动轴上设有转矩传感器，转矩传感器与驱动电机、外设控制器连通形成闭环控制，提高测量系统的转矩稳定性。

用上述基于离心力法的转动惯量误差检测装置的检测方法，包括如下步骤：

1)在驱动电机转速从n

2)在驱动电机转速从n

3)当驱动电机转速从n

4)设加速过程中驱动电机的转矩为T、系统摩擦阻力矩为M，选配闭环控制电机，实现T-M恒定不变，测前标定；

5)空载标定时，驱动电机从n

6)设空载时角加速度带上标为β′

7)采用角加速度做为直接测量参数，得到整个惯量系统与角加速度形成正比的线性关系，即：

驱动电机从n

T-M＝(J

，进一步计算出J

本技术方案利用二级惯量盘实现对检测产品惯量的测定，且不同转速产生不同离心效果形成的不同惯量，驱动电机加速过程中实现系统获得不同的转动惯量标准状态，外接控制器可以即时获得两个角加速度值，根据计算公式，即可获得待测产品的转动惯量误差值，且通过转动惯量误差显示屏幕显示测量数据，且操作简单方便效率高。

这种装置成本低、结构简单、操作容易。这种方法检测精度高、检测效率高。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中二级惯量盘的结构示意图。

图中：1.测量平台 2.被测对象 3.轴承 4.驱动轴 6.驱动电机 7.转动惯量误差显示屏幕 8.机架 50.二级惯量盘 51.惯量托盘 52.第一惯量锤 52-1.第二惯量锤 53.第一收紧弹簧 53-1.第二收紧弹簧 54.第一支承销 54-1.第二支承销 55.第一支承销套55-1.第二支承销套 56.第一连杆 56-1.第二连杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。

实施例：

参照图1，一种基于离心力法的转动惯量误差检测装置，包括设置在机架8上的测量平台1，测量平台1通过轴承3支撑于机架8上，测量平台1的中心部连接有驱动轴4，驱动轴4上套装有二级惯量盘50，测量平台1和二级惯量盘50由驱动轴4同轴驱动，驱动轴4与驱动电机6的转子为同一轴心，驱动轴4外接连通外设控制器的转动惯量误差显示屏幕7，被测对象2置于测量平台1的中心位置上。

如图2所示，所述二级惯量盘50包括惯量托盘51，惯量托盘51上设有呈反镜向对称分布的第一惯量锤52和第二惯量锤52-1，第一惯量锤52和第二惯量锤52-1分别通过第一连杆56、第二连杆56-1与第一支承销54上的第一支承销套55、第二支承销54-1上的第二支承销套55-1连接，第一支承销54、第二支承销54-1以驱动轴4为轴呈轴对称嵌装于惯量托盘51上，第一收紧弹簧53、第二收紧弹簧53-1分别套装于第一支承销套55和第二支承销套55-1外壁上，第一收紧弹簧53、第二收紧弹簧53-1的一端分别嵌装于惯量托盘51上，另一端分别紧贴第一连杆56、第二连杆56-1，分别通过第一连杆56、第二连杆56-1把第一惯量锤52和第二惯量锤52-1压靠于惯量托盘51内驱动轴4外壁上，第一支承销套55、第二支承销套55-1分别可绕第一支承销54、第二支承销54-1转动，第一支承销套55和第二支承销套55-1分别通过第一连杆56、第二连杆56-1带动第一惯量锤52和第二惯量锤52-1随惯量托盘51转动，驱动轴4转速低时，第一惯量锤52和第二惯量锤52-1由第一收紧弹簧53、第二收紧弹簧53-1拉靠于惯量托盘51内驱动轴4的外壁上形成检测装置总的一级标准转动惯量J

所述驱动轴4上设有转矩传感器，转矩传感器与驱动电机6、外设控制器连通形成闭环控制，提高测量系统的转矩稳定性。

用上述基于离心力法的转动惯量误差检测装置的检测方法，包括如下步骤：

1)在驱动电机6转速从n

2)在驱动电机6转速从n

3)当驱动电机6转速从n

4)设加速过程中驱动电机6的转矩为T、系统摩擦阻力矩为M，选配闭环控制电机，实现T-M恒定不变，测前标定；

5)空载标定时，驱动电机6从n

6)设空载时角加速度带上标为β′

7)采用角加速度做为直接测量参数，得到整个惯量系统与角加速度形成正比的线性关系，即：

驱动电机6从n

T-M＝(J

，进一步计算出J