一种刚体转动惯量测试方法

摘要

本发明提供了一种刚体转动惯量测试方法，包括提供一测试台架，包括主机和捆绑组件，主机包括基台、固定于基台上的摆动组件、滑动组件、转动组件及翻动组件；摆动组件包括可在前后方向自由摆动的摆盘；滑动组件包括设置于摆盘上，并可相对摆盘前后滑动的滑盘；转动组件包括设置于滑盘上，并可水平转动的转盘；翻动组件包括设置于转盘上，并可相对转盘左右翻转的翻盘；捆绑组件设置于翻盘上，用于固定待测试物体；测试台架还包括用于测量滑盘滑动距离的量具、用于测量摆盘倾斜角度的角度仪以及用于测试摆盘摆动周期的周期仪；通过测试台架对进行测量，可获得待测试物体的转动惯量。本发明提供的刚体转动惯量测试方法精度高，测量耗时短。

主权项

一种刚体转动惯量测试方法，其特征在于，包括：（1）、提供一测试台架，所述测试台架包括主机和捆绑组件，所述主机包括基台、固定于基台上的摆动组件、滑动组件、转动组件及翻动组件； 所述摆动组件包括相互固定的摆盘和摆臂，所述摆盘可通过摆臂绕摆动轴线在前后方向自由摆动；所述滑动组件包括设置于摆盘上，并可相对摆盘前后滑动的滑盘；所述转动组件包括设置于滑盘上，并可在滑盘表面水平转动的转盘；所述翻动组件包括设置于转盘上，并可相对转盘左右倾斜的翻盘；所述捆绑组件设置于翻盘上；摆臂和摆盘总重记为m₀，滑盘和转盘的总重记为m，翻盘重量记为m₂；摆臂和摆盘的总质心到摆动轴线所在水平面的距离记为H₀，滑盘和转盘的总质心到摆动轴线所在水平面的距离记为H；所述测试台架还包括用于测量滑盘滑动距离的量具、测量摆盘倾斜角度的角度仪以及用于测试摆盘摆动周期的周期仪；并且以摆盘的几何中心所在的竖直方向为中心线，所述摆盘、滑盘、转盘、翻盘的质心位于中心线上，并且所述转盘转动时，转盘质心不变；所述测试台架可实现以下9种工况：工况1：不转不翻；工况2：左转不翻；工况3：左转左翻；工况4：不转左翻；工况5：不转右翻；工况6：右转右翻；工况7：右转不翻；工况8：右转左翻；工况9：左转右翻；以翻盘质心所在空间位置为原点，从原点沿中心线向上为台上Z轴，从原点沿向前方向为台上X轴，从原点沿向左方向为台上Y轴，建立台上三维坐标系；（2）、获取测试台架上未固定待测试物体时，第i种工况下，测试台架的总转动惯量I_台0i；其中，i为选自1‑9的自然数；（3）、使用捆绑组件将重量为M的待测试物体固定于翻盘上，获取待测试物体质心在所述台上三维坐标系中的坐标；（4）、调整测试台架，使其处于第i种工况下，对台架进行调平处理，所述调平处理包括滑动滑盘，直至角度仪测量的摆盘角度为0；获取翻盘质心到摆动轴线所在水平面的垂直距离H_2i、待测试物体质心到摆动轴线所在水平面的垂直的距离H_i、滑盘相对摆盘滑动的距离S_i；（5）、获取第i种工况下，由测试台架和待测试物体组成的测试系统的总转动惯量I_系统i；（6）、获取第i种工况下，待测试物体相对于摆动轴线的转动惯量I_物i。