[发明专利]一种回转体极转动惯量卧式测试方法

摘要

本发明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。

主权项

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：${\mathrm{\ω}}^2=\frac{K}{J};$因为：${\mathrm{\ω}}^2=\left(\frac{2\mathrm{\π}}{T}\right)=\frac{K}{J};$所以得：$J=\frac{K}{{4\mathrm{\π}}^2}{T}^2$其中J：J＝J₀+J_d＝AT²   (3)J₀为扭摆系统本身的转动惯量；J_d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：$J_d=\frac{K}{{4\mathrm{\π}}^2}{T}^2-J_0={\mathrm{AT}}^2-J_0---\left(4\right)$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J_d；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T_b1，根据上式有：$J_{b1}={\mathrm{AT}}_{b1}^2-J_0---\left(5\right)$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T_b2，根据上式有：$J_{b_2}={\mathrm{AT}}_{b_2}^2-J_0---\left(6\right)$由(5)和(6)两式可得：$A=\frac{J_{b_1}-J_{b_2}}{T_{b_1}^2-T_{b_2}^2}---\left(7\right)$$J_0=\frac{J_{b_1}-J_{b_2}}{T_{b_1}^2-T_{b_2}^2}{T}_{b_2}^2-J_{b_1}---\left(8\right)$式中：J_b1为第一标准体转动惯量的理论值；J_b2为第二标准体转动惯量的理论值；T_b1为加第一标准体后扭摆摆动周期；T_b2为加第二标准体后扭摆摆动周期。