一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于導(dǎo)彈轉(zhuǎn)動慣量測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測 量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 轉(zhuǎn)動慣量是力學(xué)中一個基本的物理量，其值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布以及所 選轉(zhuǎn)軸的位置。對于幾何形狀簡單、質(zhì)量分布均勻的剛體可以直接用公式計(jì)算出它相對于 某一確定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量;但是對于外形復(fù)雜和質(zhì)量分布不均勻的物體就只能通過試驗(yàn)的 方法來精確測量其轉(zhuǎn)動慣量。
[0003] 轉(zhuǎn)動慣量是導(dǎo)彈的重要參數(shù)之一，對導(dǎo)彈的起始擾動、飛行穩(wěn)定性以及命中精度 有重要的影響，然而導(dǎo)彈因外形相對復(fù)雜且整體質(zhì)量分布不均勻，因此無法直接用公式計(jì) 算其轉(zhuǎn)動慣量。
[0004] 目前針對此類物體測量其轉(zhuǎn)動慣量的方法主要有三擺線法、扭擺法等，其中三擺 線法有著操作簡單，適合各種形狀等優(yōu)點(diǎn)，但是會因?yàn)槿祟愂止げ僮鞫饘?shí)驗(yàn)誤差;扭擺 法是通過測量扭擺系統(tǒng)的自由擺動周期來計(jì)算被測試件的轉(zhuǎn)動慣量，其中把扭杠作為彈性 元件，因?yàn)榕じ軇偠鹊姆€(wěn)定性和可靠性，所以測量精度相對較高。
[0005] 雖然利用扭杠作為彈性元件的扭擺系統(tǒng)測量轉(zhuǎn)動慣量可以得到較高的測量精度， 但是對于如導(dǎo)彈等較長的被測物體，需要豎著裝夾來測量滾轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)動慣量，而且對于 扭杠的尺寸也需要加大，從而導(dǎo)致測量設(shè)備高度增加，導(dǎo)致吊裝被測物體和操作設(shè)備不方 便，另外也會影響測量轉(zhuǎn)動慣量的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn) 方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)方便且成本低，方便了導(dǎo)彈的裝夾，使用操作方 便，安全性高，能夠提高導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量精度，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣 使用。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測 量裝置，其特征在于:包括底座和設(shè)置在底座上的臺面，以及沿臺面的長度方向間隔設(shè)置在 臺面上的兩組導(dǎo)軌，兩組導(dǎo)軌中的第一組導(dǎo)軌上通過滑塊滑動連接有主動環(huán)支架，兩組導(dǎo) 軌中的第二組導(dǎo)軌上通過滑塊滑動連接有從動環(huán)支架，所述主動環(huán)支架頂部對稱設(shè)置有兩 個主動環(huán)滾動支撐機(jī)構(gòu)，兩個主動環(huán)滾動支撐機(jī)構(gòu)頂部設(shè)置有用于套裝導(dǎo)彈的主動滾環(huán)， 所述主動滾環(huán)的底部側(cè)面設(shè)置有能夠隨主動滾環(huán)做往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動運(yùn)動的滾轉(zhuǎn)擺桿，所述主 動環(huán)支架的側(cè)面設(shè)置有位于滾轉(zhuǎn)擺桿正下方的光電管座，所述光電管座上安裝有用于對主 動滾環(huán)的擺動周期進(jìn)行測量的光電傳感器;所述主動環(huán)支架與主動滾環(huán)之間連接有主動滾 環(huán)擺動動力機(jī)構(gòu)和滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)，所述主動滾環(huán)底部設(shè)置有供所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)頂部卡入 的卡孔，所述主動滾環(huán)擺動動力機(jī)構(gòu)包括對稱設(shè)置在主動滾環(huán)兩側(cè)的兩個旋轉(zhuǎn)臂和對稱設(shè) 置在主動環(huán)支架兩側(cè)的兩個拉簧座，所述旋轉(zhuǎn)臂與拉簧座之間設(shè)置有拉簧，所述旋轉(zhuǎn)臂上 固定連接有拉簧連接件，所述拉簧連接件上轉(zhuǎn)動連接有拉簧轉(zhuǎn)軸，所述拉簧的上端與拉簧 轉(zhuǎn)軸固定連接，所述拉簧座上連接有在拉簧座上的上下位置能夠調(diào)節(jié)的拉杠，所述拉簧的 下端與拉杠固定連接;所述從動環(huán)支架頂部對稱設(shè)置有兩個用于滾動支撐導(dǎo)彈的支撐滾 輪。
[0008] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:兩組導(dǎo)軌中的第一組 導(dǎo)軌上設(shè)置有用于固定主動環(huán)支架的位置的第一導(dǎo)軌鎖緊件，兩組導(dǎo)軌中的第二組導(dǎo)軌上 設(shè)置有用于固定從動環(huán)支架的位置的第二導(dǎo)軌鎖緊件。
[0009] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臂與主動滾 環(huán)螺紋連接。
[0010] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述拉簧座上開有螺 紋孔，所述拉杠螺紋連接在所述螺紋孔中，所述拉杠上螺紋連接有兩個分別位于所述螺紋 孔上部和下部的螺母。
[0011] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述主動環(huán)滾動支撐 機(jī)構(gòu)包括滾輪支架和滾輪，所述滾輪支架中間開有凹槽，所述滾輪支架上安裝有四個對稱 位于所述凹槽兩側(cè)的軸承座，所述軸承座上固定連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上連接有能夠繞轉(zhuǎn) 軸自由旋轉(zhuǎn)并用于限位主動滾環(huán)的軸向直線運(yùn)動的第一軸承，所述滾輪支架上固定連接有 位于所述凹槽內(nèi)的滾輪軸，所述滾輪軸上轉(zhuǎn)動連接有第二軸承，所述第二軸承上套裝有滾 輪。
[0012] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述主動滾環(huán)包括下 半環(huán)和上半環(huán)，所述上半環(huán)一側(cè)通過滾環(huán)銷軸與下半環(huán)一側(cè)頂部轉(zhuǎn)動連接，所述上半環(huán)另 一側(cè)通過螺釘與下半環(huán)另一側(cè)頂部可拆卸連接，所述上半環(huán)的內(nèi)壁上和下半環(huán)的內(nèi)壁上均 固定連接有用于卡合連接導(dǎo)彈的工裝卡塊，所述工裝卡塊上固定連接有橡膠墊;所述滾轉(zhuǎn) 擺桿連接在下半環(huán)的底部側(cè)面，所述卡孔的數(shù)量為兩個且兩個卡孔分別設(shè)置在下半環(huán)底部 中心左偏10°和右偏10°的位置處。
[0013] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述上半環(huán)的內(nèi)壁上 的工裝卡塊的數(shù)量和所述下半環(huán)的內(nèi)壁上的工裝卡塊的數(shù)量均為兩個，四個所述工裝卡塊 均勻分布在主動滾環(huán)內(nèi)。
[0014] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)包 括滾轉(zhuǎn)鎖底座、鉸接在滾轉(zhuǎn)鎖底座上的滾轉(zhuǎn)鎖按鈕和嵌入安裝在滾轉(zhuǎn)鎖底座內(nèi)中間位置處 的鎖舌組件，所述滾轉(zhuǎn)鎖按鈕內(nèi)安裝有頂在滾轉(zhuǎn)鎖底座外壁上的鎖按彈簧，所述鎖舌組件 包括從上到下依次螺紋連接的鎖舌、鎖舌座和鎖舌連桿軸，所述鎖舌連桿軸的外部套裝有 鎖舌彈簧，所述鎖舌彈簧的下端頂在設(shè)置在滾轉(zhuǎn)鎖底座內(nèi)壁上的凸起上，所述鎖舌彈簧的 上端頂在鎖舌座底部，所述鎖舌座的側(cè)面設(shè)置有用于卡接滾轉(zhuǎn)鎖按鈕下端的卡槽，所述鎖 舌連桿軸的下部固定連接有與鎖舌連桿軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動連接有滾轉(zhuǎn)鎖 把手，所述滾轉(zhuǎn)鎖把手的一端與主動環(huán)支架鉸接，所述滾轉(zhuǎn)鎖把手的另一端連接有手柄。
[0015] 上述的一種導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置，其特征在于:所述底座底部設(shè)置有 帶鎖萬向輪和調(diào)平座。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種方法步驟簡單、實(shí)現(xiàn)方便、測量精度高、實(shí)用性強(qiáng)的導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn) 方向轉(zhuǎn)動慣量測量方法，其特征在于該方法包括以下步驟：
[0017] 步驟一、測量導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置未安裝導(dǎo)彈時的擺動周期To并記 錄，具體過程為：
[0018] 步驟101、手動壓旋轉(zhuǎn)臂，使主動滾環(huán)旋轉(zhuǎn)，并操作所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)，使所述滾轉(zhuǎn) 解鎖機(jī)構(gòu)的頂部卡入卡孔內(nèi)；
[0019] 步驟102、操作所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)，使所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)的頂部退出卡孔，此時，主 動滾環(huán)由于兩邊拉簧力矩的不平衡而發(fā)生往復(fù)擺動旋轉(zhuǎn)，滾轉(zhuǎn)擺桿隨主動滾環(huán)擺動，所述 光電傳感器對滾轉(zhuǎn)擺桿的擺動周期進(jìn)行測量并將測量得到的擺動周期記錄為導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方 向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置未安裝導(dǎo)彈時的擺動周期To;
[0020] 步驟二、測量導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動慣量測量裝置安裝上導(dǎo)彈后的擺動周期Tx并記 錄，具體過程為：
[0021] 步驟201、將導(dǎo)彈的一端裝入主動滾環(huán)內(nèi)，另一端放在滾輪上；
[0022] 步驟202、手動壓旋轉(zhuǎn)臂，使主動滾環(huán)連同導(dǎo)彈旋轉(zhuǎn)，并操作所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)，使 所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)的頂部卡入卡孔內(nèi)；
[0023] 步驟203、操作所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)，使所述滾轉(zhuǎn)解鎖機(jī)構(gòu)的頂部退出卡孔，此時，主 動滾環(huán)和導(dǎo)彈由于兩邊拉簧力矩的不平衡而發(fā)生往復(fù)擺動旋轉(zhuǎn)，滾轉(zhuǎn)擺桿隨主動滾環(huán)擺 動，所述光電傳感器對滾轉(zhuǎn)擺桿的擺動周期進(jìn)行測量并將測量得到的擺動周