[发明专利]头盔重心和转动惯量测试装置及方法

权利要求书

1.一种头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：包括定盔盒、V型垫块、测量台架、凸轮机构、底座、第一至第三力传感器、振动频率传感器和上位机；

所述定盔盒用于固定放置待测头盔；

所述V型垫块为具有90度V型槽的垫块，所述V型垫块用于放置定盔盒或放有待测头盔的定盔盒；

所述测量台架包括扭摆台架、弯曲支点轴承和蝶形板；所述扭摆台架用于测试时固定放置定盔盒，所述扭摆台架的顶面中心形成有垂直相交的第一滑槽和第二滑槽；所述弯曲支点轴承安装在所述扭摆台架的底部，所述弯曲支点轴承包括结构相同的动端部和静端部，所述动端部和静端部之间呈中心对称分布，所述动端部和静端部之间通过两对十字形分布的弹簧片连接，所述动端部相对于所述静端部绕着两对所述十字形分布的弹簧片的交叉点构成的轴线旋转，所述动端部固接于所述扭摆台架的底部，所述静端部固接于蝶形板上，所述静端部与扭摆台架之间设置锁定件，所述锁定件用于将所述扭摆台架随动端部一起锁止于所述静端部上；

所述凸轮机构设置在所述蝶形板和底座之间，所述凸轮机构用于驱动所述测量台架相对于所述底座上下运动；

所述第一至第三力传感器位于所述蝶形板的正下方，并呈等腰三角形的布置于所述底座上；所述第一至第三力传感器用于测试时采集定盔盒或放有待测头盔的定盔盒的重力；

所述振动频率传感器设置在所述弯曲支点轴承的静端部上，用于采集所述扭摆台架的振动频率；

所述第一至第三力传感器和振动频率传感器均与上位机连接。

2.如权利要求1所述的头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：所述凸轮机构包括安装座、凸轮、顶杆和传动轴；所述安装座固定安装在所述底座，所述凸轮通过所述传动轴转动设置在所述安装座内，所述传动轴偏心地穿设于所述凸轮上，所述顶杆竖直活动穿设在所述安装座上，所述顶杆的上端固定设置有顶板，所述顶板与所述蝶形板接触，所述顶杆的下端与所述凸轮的圆周面相接触；所述传动轴的一端伸出所述底座的外部。

3.如权利要求1所述的头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：所述锁定件包括相应地开设在所述扭转盘架以及静端部上的止动孔，活动配合于所述扭摆台架和静端部上的止动孔之间的止动件；

在所述蝶形板的两侧布置两限位滑板，两所述限位滑板固定在所述底座上，所述蝶形板的两侧边缘分别开设凹槽，所述限位滑板滑动配合于所述凹槽内。

4.如权利要求2所述的头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：所述弯曲支点轴承、蝶形板、凸轮机构和底座均置于箱体内，所述扭摆台架伸出所述箱体的顶部，所述箱体的侧壁设置开孔，所述开孔与所述传动轴伸出底座的一端正对。

5.如权利要求4所述的头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：所述第一、第二和第三力传感器通过多路压力变送电路模块与单片机连接，所述振动频率传感器与单片机连接，所述单片机与所述上位机连接，箱体的外部设置有显示面板，显示面板与单片机连接，用来显示第一至第三力传感器测量的重力及扭摆台架的振动频率。

6.如权利要求1所述的头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：第一至第三力传感器均采用BK-2S型剪切梁荷重传感器，振动频率传感器采用光脉冲传感器，光脉动传感器设置在所述静端部上，所述扭摆台架上设置挡片；所述蝶形板采用铝合金材质；所述定盔盒采用有机玻璃制成，所述定盔盒包括盒体以及可拆卸地设置在盒体顶部的盒盖。

7.如权利要求1所述的头盔重心和转动惯量测试装置，其特征在于：所述扭摆台架包括铝合金材质的圆盘，所述圆盘的底面设置有辐条和肋板结构，所述圆盘的顶面中心有垂直相交的第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽内均滑动设置有滑块，所述滑块上设置有将其锁定于所述第一滑槽或第二滑槽内的锁止件，所述第一滑槽和第二滑槽边缘贴有刻度尺。