调距桨桨叶重心测量装置和测量方法制造方法及图纸

调距桨桨叶重心测量装置和测量方法，包括机座、升降机构、称重传感器、测量台、V型对心装置、桨叶支撑组件和两轴倾角传感器。V型对心装置固定设置在测量台上，用于放置桨叶底盘；桨叶支撑组件用于支撑桨叶叶片；两轴倾角传感器放置在桨叶叶片上表面的平整表面上。测量方法包括步骤为测量台坐标系建立、三个重心测量点位置输入、空载称重、桨叶调平、桨叶称重和桨叶重心位置计算等。本发明专利技术采用双层结构，三个称重传感器能同时接触测量台，同时受力，对称重传感器的使用起到了保护作用；桨叶安装方便，桨叶底盘安放在V型对心装置上，能起到自动对心作用，还能适用多种不同规格的桨叶重心测量。另外，两次测量，测量方便、计算误差小。

【技术实现步骤摘要】
调距桨桨叶重心测量装置和测量方法
本专利技术涉及调距桨测量领域，特别是一种调距桨桨叶重心测量装置和测量方法。
技术介绍
传统的重心测量方法主要有：悬挂测重法、复摆测重法、配重平衡法和平面测定法等。其中，悬挂测量方法主要用来对厚度均匀的物体进行平面重心测量。复摆测量方法在物理上主要用来测量刚体的转动惯量和重力加速度，适用于小体积刚体重心的粗略测量。配重平衡测量方法是在进行工件重心测定时，通过调整传感器的安装位置和配重质量，使工件达到平衡状态，并根据力矩平衡关系，计算得到粗略的工件重心位置，但是对工件的形状尺寸有一定要求。而目前的平面人工测定法仅能够粗略地计算工件重心的平面位置，方法效率较低，精度较差。以上重心测量方法，虽然具有原理简单、操作简便的特点，但在对大型复杂曲面工件的进行重心测量时，上述方法在管理操作、执行效率、误差控制以及测量范围等方面都有局限性。现有技术中，调距桨桨叶重心测量台多为单层结构，常规的测量方法为：用三个普通传感器三点式固定于基座上，桨叶直接接触到传感器，用手动螺旋装置调整桨叶状态测量平衡。该方法存在以下问题：1.桨叶为不规则形状，调整工作周期长，调平难度大。2.由于传感器直接接触到桨叶，在测量过程中桨叶容易撞击称重传感器；桨叶为异形，工装的支撑点易产生滑动等因素使测量结果受到影响，重复测量时数据变化比较大。3.每片桨叶定位安装、调整、称重、拆卸要花费近几个小时，耗时。申请号为200920289621.0的中国专利，公开了一种船用调距桨桨叶重心测量仪，其结构为双层结构，仪器底座上装有四个液压升降机构和三个称重传感器，测量架放置在四个液压升降机构上，通过四个液压升降机构上的四对球形接触面自动定位，测量基座安装在测量架上，通过定位装置和螺钉将桨叶固定在测量基座上，再用螺钉将测量基座固定在测量架上。上述专利的这种结构相对传统的单层结构有了较大的改进，也只有在测量状态下才会让称重传感器受力，对其起到了保护作用。但是这种测量仪仍然存在如下不足：1.四个液压升降机构需同时工作，因而同步性难以保证，在上升和下降的过程中测量架可能会发生倾斜，不能保证称重传感器一开始就能同时受力，可能会对某一称重传感器造成过载，影响称重传感器使用寿命。2.桨叶通过定位和螺钉安装在测量基座上，安装较麻烦。3.可测量的桨叶种类单一，适用范围小。4.桨叶重心测量完需将桨叶和测量基座同时拆下，待桨叶放置好再将测量基座放回并固定在测量架上，来回装拆费力耗时，工作效率低。5.四个液压缸顶部和测量架之间球面接触，没有导向机构，不能完全保证在升降过程中测量架没有滑动。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种调距桨桨叶重心测量装置，该调距桨桨叶重心测量装置采用双层结构，三个称重传感器能同时接触测量台，同时受力，对称重传感器的使用起到了保护作用；桨叶安装方便，桨叶底盘安放在V型对心装置上，能起到自动对心作用，还能适用多种不同规格的桨叶重心测量。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种调距桨桨叶重心测量装置，包括机座、升降机构、称重传感器、测量台、V型对心装置、桨叶支撑组件和两轴倾角传感器。测量台通过升降机构设置在机座的正上方，测量台的高度能够升降。称重传感器至少有三个，所有称重传感器均设置在位于测量台正下方的机座上。V型对心装置固定设置在测量台上，用于放置桨叶底盘。桨叶支撑组件用于支撑桨叶叶片，桨叶支撑组件包括电磁吸盘、电动升降机构和桨叶接触半球头；桨叶接触半球头固定设置在电动升降机构的顶端，电动升降机构的底部滑动连接在测量台上，电磁吸盘固定设置在与测量台相接触的电动升降机构底部。两轴倾角传感器放置在桨叶叶片上表面的平整表面上。所述V型对心装置的内侧面设置有限位槽。所述V型对心装置的内侧面固定有两块尼龙块，两块尼龙块之间的间隙形成所述限位槽。还包括设置在机座和测量台之间的若干个导向组件。每个导向组件均包括从内至外依次同轴设置的导向轴、直线轴承和直线轴承安装套筒；导向轴的底端固定在机座上，直线轴承内壁面与导向轴滑动连接，直线轴承外壁面或顶端与直线轴承套筒固定连接，直线轴承套筒顶端固定在测量台下表面。所述升降机构为螺旋升降机构，电动升降机构为电动缸。本专利技术还提供一种调距桨桨叶重心测量方法，该调距桨桨叶重心测量方法能使三个称重传感器能同时接触测量台，同时受力，对称重传感器的使用起到了保护作用；桨叶安装方便，桨叶底盘安放在V型对心装置上，能起到自动对心作用，还能适用多种不同规格的桨叶重心测量。另外，两次测量，通过去皮的方式得出桨叶重量，再利用力矩平衡公式计算出桨叶重心的位置，测量方便、计算误差小。一种调距桨桨叶的重心测量方法，包括如下步骤。步骤1，测量台坐标系建立：当桨叶水平放置时，在桨叶的正下方取三个呈三角形的重心测量点，每个重心测量点均设置一个称重传感器；其中一个重心测量点布置在桨叶底盘的正下方，另外两个重心测量点布置在桨叶叶片的下方；以三个重心测量点为基础建立XY面，且以位于桨叶底盘正下方的重心测量点为坐标原点O，沿桨叶叶片的延伸方向为X轴正方向，XY面内垂直于X轴向右为Y轴正方向。步骤2，三个重心测量点位置输入：位于三个重心测量点的三个称重传感器分别为第一称重传感器、第二称重传感器和第三称重传感器，则在步骤1建立的测量台坐标系内，第一称重传感器的坐标值为(X1，Y1)，第二称重传感器的坐标值为(X2，Y2)，第三称重传感器的坐标值为(X3，Y3)。步骤3，空载称重：测量台上不放置桨叶，测量台高度下降，并与称重传感器紧密接触；此时，称重传感器只测量测量台及位于测量台上的V型对心装置以及桨叶支撑组件的重量，此时三个称重传感器测得的示数分别G1、G2、G3，则桨叶重心测量装置空载总重量为G＝G1+G2+G3。步骤4，桨叶调平：桨叶调平，包括如下步骤。步骤41，桨叶初步调平：步骤1空载称重完成后，测量台高度上升；然后将桨叶底盘放置在V型对心装置上，桨叶支撑组件滑移至桨叶叶片下方，通过控制电动升降机构的位置高低，使桨叶叶片处于初步水平状态，完成桨叶初步调平。步骤42，桨叶二次调平：将经过角度校正的两轴倾角传感器放置在桨叶叶片上表面的平整表面上，通过再次控制电动升降机构的位置高低，使两轴倾角传感器检测的角度值读数在设定范围内时，完成桨叶二次调平。步骤5，桨叶称重：桨叶调平完成后，测量台高度再次下降，并与称重传感器紧密接触；此时，三个称重传感器测得的示数分别为G1’、G2’、G3’，则桨叶重心测量装置和桨叶总重量为G’＝G1’+G2’+G3’。步骤6，桨叶重心位置计算：根据以下力矩平衡公式得出调距桨桨叶的重心位置(X，Y)：(G’-G)＝(G1’-G1)+(G2’-G2)+(G3’-G3)(G’-G)×X＝(G1’-G1)×X1+(G2’-G2)×X2+(G3’-G3)×X3(G’-G)×Y＝(G1’-G1)×Y1+(G2’-G2)×Y2+(G3’-G3)×Y3式中：X为桨叶重心在测量台坐标系中X轴上的坐标数值，Y为桨叶重心在测量台坐标系中Y轴上的坐标数值。所述步骤1中，测量台坐标系建立时，在桨叶的正下方所取的三个重心测量点呈等腰三角形布置，其中，位于桨叶底盘正下方的重心测量点为等腰三角形的顶点。三个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：包括机座、升降机构、称重传感器、测量台、V型对心装置、桨叶支撑组件和两轴倾角传感器；测量台通过升降机构设置在机座的正上方，测量台的高度能够升降；称重传感器至少有三个，所有称重传感器均设置在位于测量台正下方的机座上；V型对心装置固定设置在测量台上，用于放置桨叶底盘；桨叶支撑组件用于支撑桨叶叶片，桨叶支撑组件包括电磁吸盘、电动升降机构和桨叶接触半球头；桨叶接触半球头固定设置在电动升降机构的顶端，电动升降机构的底部滑动连接在测量台上，电磁吸盘固定设置在与测量台相接触的电动升降机构底部；两轴倾角传感器放置在桨叶叶片上表面的平整表面上。

【技术特征摘要】
1.一种调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：包括机座、升降机构、称重传感器、测量台、V型对心装置、桨叶支撑组件和两轴倾角传感器；测量台通过升降机构设置在机座的正上方，测量台的高度能够升降；称重传感器至少有三个，所有称重传感器均设置在位于测量台正下方的机座上；V型对心装置固定设置在测量台上，用于放置桨叶底盘；桨叶支撑组件用于支撑桨叶叶片，桨叶支撑组件包括电磁吸盘、电动升降机构和桨叶接触半球头；桨叶接触半球头固定设置在电动升降机构的顶端，电动升降机构的底部滑动连接在测量台上，电磁吸盘固定设置在与测量台相接触的电动升降机构底部；两轴倾角传感器放置在桨叶叶片上表面的平整表面上。2.根据权利要求1所述的调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：所述V型对心装置的内侧面设置有限位槽。3.根据权利要求2所述的调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：所述V型对心装置的内侧面固定有两块尼龙块，两块尼龙块之间的间隙形成所述限位槽。4.根据权利要求1所述的调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：还包括设置在机座和测量台之间的若干个导向组件。5.根据权利要求4所述的调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：每个导向组件均包括从内至外依次同轴设置的导向轴、直线轴承和直线轴承安装套筒；导向轴的底端固定在机座上，直线轴承内壁面与导向轴滑动连接，直线轴承外壁面或顶端与直线轴承套筒固定连接，直线轴承套筒顶端固定在测量台下表面。6.根据权利要求1所述的调距桨桨叶重心测量装置，其特征在于：所述升降机构为螺旋升降机构，电动升降机构为电动缸。7.一种调距桨桨叶的重心测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，测量台坐标系建立：当桨叶水平放置时，在桨叶的正下方取三个呈三角形的重心测量点，每个重心测量点均设置一个称重传感器；其中一个重心测量点布置在桨叶底盘的正下方，另外两个重心测量点布置在桨叶叶片的下方；以三个重心测量点为基础建立XY面，且以位于桨叶底盘正下方的重心测量点为坐标原点O，沿桨叶叶片的延伸方向为X轴正方向，XY面内垂直于X轴向右为Y轴正方向；步骤2，三个重心测量点位置输入：位于三个重心测量点的三个称重传感器分别为第一称重传感器、第二称重传感器和第三称重传感器，则在步骤1建立的测量台坐标系内，第一称重传感器的坐标值为(X1，Y1)，第二称重传感器的坐标值为(X2，Y2)，第三称重传感器的坐标值为(X3，Y3)；步骤3，空载称重：测量台上不放置桨叶，测量台...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，刘吉涛，张超，杨逸琳，付灵懿，许松青，王国富，孙高枕，徐义波，苏世杰，唐文献，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32