動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種動態(tài)離心機的轉(zhuǎn)臂，尤其涉及一種動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂。
【背景技術(shù)】
[0002]動態(tài)離心機是一種利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生變化加速度(或加速度變化率)以實現(xiàn)對產(chǎn)品進行加速度適應(yīng)性考核的試驗設(shè)備。離心機的動態(tài)性能，即離心機產(chǎn)生加速度變化率的能力是離心機最核心的指標，為了提高離心機的動態(tài)性能，理論上希望離心機的旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動慣量盡量小。
[0003]目前常見的實驗離心機為恒加速度離心機，它是利用離心機運行后產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)加速度對產(chǎn)品進行考核。
[0004]而動態(tài)離心機由于其特殊的用途，目前研宄得較少，主要用于慣導組件或高機動裝備的性能考核。目前中國國內(nèi)已有的動態(tài)離心機采用了雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，即在一個大的轉(zhuǎn)盤上安裝一個小的轉(zhuǎn)盤，被測產(chǎn)品安裝在小轉(zhuǎn)盤上，試驗時，將大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到試驗加速度，然后通過轉(zhuǎn)動小轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生一個加速度，兩個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方面的缺點: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；二是被試驗產(chǎn)品所承受的加速度是個合成加速度，很難精確控制；三是在某一加速度下，離心機產(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現(xiàn)。傳統(tǒng)動態(tài)離心機之所以會采用雙轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，主要原因是專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過計算分析，認為采用轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)直接實現(xiàn)離心機動態(tài)功能，由于轉(zhuǎn)臂本體的大的轉(zhuǎn)動慣量，將導致離心機驅(qū)動功率非常大，離心機結(jié)構(gòu)也非常龐大，幾乎不可能實現(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)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種具有較強剛性、較低轉(zhuǎn)動慣量的動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂。
[0006]本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
[0007]一種動態(tài)離心機一體化剛性轉(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)以實現(xiàn)所述轉(zhuǎn)臂本體左右對稱的配重塊。
[0008]進一步，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件的“T”形安裝孔。
[0011]進一步，兩個所述樣品臺上分別設(shè)有用于確保與所述轉(zhuǎn)臂本體的中點距離相等的安裝基準。
[0012]本實用新型的有益效果在于:
[0013]本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂具有較強的剛性、較低的轉(zhuǎn)動慣量和更小的空氣阻尼，從而保證了離心機具有較高的動態(tài)性能，通過轉(zhuǎn)臂本體的變速運動直接產(chǎn)生變加速度，解決了傳統(tǒng)動態(tài)離心機加速度需要合成、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)量對離心機動態(tài)性能的影響，保證了轉(zhuǎn)臂本體在每個位置的剛度基本相同，并盡量減輕每個部位的重量，在確保轉(zhuǎn)臂強度與剛度的情況下，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，其迎風面在臂本體轉(zhuǎn)動過程中的風阻相比平面形狀大大減小，增加轉(zhuǎn)臂運行的平穩(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)計通用性的T形安裝孔，使被測試件的定位方便、安裝方便、運行控制方便；在樣品臺上設(shè)計安裝基準，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，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?。晦D(zhuǎn)臂本體的鏤空空間內(nèi)設(shè)有加強筋，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)臂運行過程中的風阻，增加轉(zhuǎn)臂運行的平穩(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)離心機的主軸穩(wěn)定連接。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂安裝于動態(tài)離心機上后的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂的局剖主視圖，圖中示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0023]圖3是本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂的俯視圖；
[0024]圖4是本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂的仰視圖；
[0025]圖5是本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(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。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0029]如圖2-圖7所示，本實用新型所述動態(tài)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂包括轉(zhuǎn)臂本體1，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件的樣品臺7，樣品臺7上設(shè)有用于安裝試驗件的“T”形安裝孔(為常規(guī)安裝孔，圖中未示)，兩個樣品臺7上分別設(shè)有用于確保與轉(zhuǎn)臂本體I的中點距離相等的安裝基準(為常規(guī)安裝基準，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，將轉(zhuǎn)臂本體I的安裝孔通過脹套6安裝于動態(tài)離心機的主軸4上，再將試驗件安裝于樣品臺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3驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)臂本體I的變速運動直接產(chǎn)生變加速度，不需要進行加速度合成和方向改變即可完成試驗并獲得試驗數(shù)據(jù)。
[0031]上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術(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施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實用新型專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)離心機一體化剛性轉(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)離心機一體化剛性轉(zhuǎn)臂，其特征在于:兩個所述樣品臺上分別設(shè)有用于確保與所述轉(zhuǎn)臂本體的中點距離相等的安裝基準。
【專利摘要】本實用新型公開了一種動態(tài)離心機一體化剛性轉(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)以實現(xiàn)轉(zhuǎn)臂本體左右對稱的配重塊。本實用新型所述剛性轉(zhuǎn)臂具有較強的剛性、較低的轉(zhuǎn)動慣量和更小的空氣阻尼，保證了離心機具有較高的動態(tài)性能，通過轉(zhuǎn)臂本體的變速運動直接產(chǎn)生變加速度，解決了傳統(tǒng)動態(tài)離心機加速度需要合成、方向改變等問題。
【IPC分類】B04B7/00
【公開號】CN204638374
【申請?zhí)枴緾N201520333092
【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9月16日
【申請日】2015年5月21日