本發(fā)明應(yīng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)，屬于力學(xué)計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是研究、生產(chǎn)過程中非常重要的參數(shù)，其影響范圍包括飛行軌道及姿態(tài)控制、命中精度等。根據(jù)需要建立相應(yīng)的專用測(cè)試設(shè)備，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試設(shè)備的量值是否準(zhǔn)確、可靠是其測(cè)試結(jié)果可靠的前提和基礎(chǔ)，因此必須對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

長(zhǎng)期以來，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)都采用標(biāo)準(zhǔn)樣件，即對(duì)給定的具有規(guī)則形狀的幾何體，通過理論計(jì)算得到其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，采用該轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

在實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)過程中，采用上述方法校準(zhǔn)后進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與原本的設(shè)計(jì)理論值偏差較大。經(jīng)分析，采用規(guī)則形狀幾何體的幾何中心作為其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其假設(shè)基礎(chǔ)為規(guī)則形狀幾何體所采用材料的密度均勻，而事實(shí)上該假設(shè)條件并不成立，材料密度均勻與否在現(xiàn)階段無法測(cè)量，且存在較大分散性，導(dǎo)致采用標(biāo)準(zhǔn)樣件的方法對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)的不確定度較大，不滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種具有無差放大特性的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量校準(zhǔn)裝置和方法，可以用于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)。

本發(fā)明通過對(duì)較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值進(jìn)行無差放大，使其具有滿足要求的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值，而在放大過程中，較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值的誤差保持不變，因此，該誤差相對(duì)于放大后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值很小，技術(shù)指標(biāo)滿足要求。采用該方法，研制了專用校準(zhǔn)裝置，在實(shí)際應(yīng)用中滿足了需求，其該方法具有共性，可用于多種轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)。

本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，包括被校設(shè)備1，定位銷孔2，鎖緊螺栓孔3，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4，專用工裝5，測(cè)量平臺(tái)6，其中測(cè)量平臺(tái)6與專用工裝5通過定位銷孔2與鎖緊螺栓孔3固定連接，使得專用工裝5上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4的對(duì)稱中心與測(cè)量平臺(tái)的扭擺中心重合。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4通過定位銷孔2與專用工裝5進(jìn)行定位，專用工裝5與緊固螺栓7進(jìn)行固定。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，專用工裝5為圓板。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，專用工裝5為長(zhǎng)方體。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，專用工裝5采用剛度定量化設(shè)計(jì)，在扭擺過程中，其撓度所引起的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件傾斜角度小于0.0001°。

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，專用工裝5采用輕質(zhì)化設(shè)計(jì)，在進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大的過程中，專用工裝5引入的未知轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值不大于放大后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值的10％。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，專用工裝5采用熱膨脹系數(shù)小的材質(zhì)生產(chǎn)。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置，專用工裝5的制備材料為銦鋼。

本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)的方法，包括如下步驟：

a安裝專用工裝5至測(cè)量平臺(tái)6并進(jìn)行定位；

b驅(qū)動(dòng)被校設(shè)備1工作，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量示值J_y0；

c在專用工裝5的對(duì)稱位置加載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4；

d驅(qū)動(dòng)被校設(shè)備1工作，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量示值J_y1；

e計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值作為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參考值J_yR；

f用J_y1減Y_y0得到測(cè)量設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參考值J_yR的測(cè)量結(jié)果J_yT；

g從專用工裝5上取下轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4；

h重復(fù)步驟c～f共3次，取3次測(cè)量結(jié)果J_yT的均值作為測(cè)量設(shè)備示值

i比較J_yR與完成一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的檢定；

j選用不同量程的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件加載，重復(fù)步驟c至i，直到覆蓋全部測(cè)量范圍。

附圖說明

圖1是專用工裝為圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置示意圖；

如圖1所示，其中1——被校設(shè)備，2——定位銷孔，3——鎖緊螺栓孔，4——轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件，5——專用工裝，6——測(cè)量平臺(tái)

圖2是專用工裝為長(zhǎng)方體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無差放大校準(zhǔn)裝置示意圖；

圖3是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件緊固示意圖。

如圖3所示，其中2——定位銷孔，4——轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件，5——專用工裝，7——緊固螺栓

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

以圖1為例，說明專用工裝為圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)的實(shí)施步驟：

使用前，首先采用三坐標(biāo)機(jī)定量測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件與其外測(cè)基準(zhǔn)軸線之間的距離。

a安裝專用工裝5至測(cè)量平臺(tái)6并進(jìn)行定位；

b驅(qū)動(dòng)被校設(shè)備1工作，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量示值J_y0；

c在專用工裝5的對(duì)稱位置加載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4；

d驅(qū)動(dòng)被校設(shè)備1工作，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量示值J_y1；

e計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值作為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參考值J_yR；

f用J_y1減J_y0得到測(cè)量設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參考值J_yR的測(cè)量結(jié)果J_yT；

g從專用工裝5上取下轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4；

h重復(fù)步驟c～f共3次，取3次測(cè)量結(jié)果J_yT的均值作為測(cè)量設(shè)備示值

i比較J_yR與完成一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的檢定；

j選用不同量程的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件加載，重復(fù)步驟c至i，直到覆蓋全部測(cè)量范圍。

實(shí)施例2：

以圖2為例，說明專用工裝為長(zhǎng)方體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)的實(shí)施步驟：

使用前，首先采用三坐標(biāo)機(jī)定量測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件與其外測(cè)基準(zhǔn)軸線之間的距離。

a安裝專用工裝5至測(cè)量平臺(tái)6并進(jìn)行定位；

b驅(qū)動(dòng)被校設(shè)備1工作，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量示值J_y0

c在專用工裝5的對(duì)稱位置加載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4；

d驅(qū)動(dòng)被校設(shè)備1工作，得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量示值J_y1；

e計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值作為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參考值J_yR；

f用J_y1減J_y0得到測(cè)量設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量參考值J_yR的測(cè)量結(jié)果J_yT；

g從專用工裝5上取下轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件4；

h重復(fù)步驟c～f共3次，取3次測(cè)量結(jié)果J_yT的均值作為測(cè)量設(shè)備示值

i比較J_yR與完成一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的檢定；

j選用不同量程的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量標(biāo)準(zhǔn)件加載，重復(fù)步驟c至i，直到覆蓋全部測(cè)量范圍。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專利技術(shù)人員來說是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。