一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法技术

本发明专利技术公开了一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法。本发明专利技术运用力矩平衡原理测量，无需应变片和处理电路，操作和观察方便，计算过程简单，不引入偏心力矩耦合作用，在扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩这四种力矩耦合作用下，且在扭簧扭矩始终大于其余三种摩擦力矩耦合作用下，扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩这四种力矩无法达到四种力矩平衡状态下，在施加外部力矩达到第一次多种力矩平衡基础上，通过对折叠弹翼组合在展开瞬间预先施加作用力，实现了折叠弹翼组合的反向滚转，进而实现了滚转力矩和轴承间摩擦力矩多种力矩组合的同步测量。

【技术实现步骤摘要】
一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法
本专利技术涉及测量
，具体涉及一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法。
技术介绍
为实现全弹径向空间的小型化，或为满足发射筒径向尺寸要求时，经常采用折叠弹翼组合结构，折叠弹翼组合通常包括若干片弹翼、弹翼筒、折叠机构等，多片弹翼通过折叠机构安装在弹翼筒上，弹翼筒与弹体间通过轴承连接，常用的折叠机构是在弹翼和弹翼筒间增加螺旋扭簧和转轴等，在装入发射筒前需要将所有弹翼折叠，而发射过程中弹体与发射筒分离后，所有折叠弹翼在扭簧作用下展开，在扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩共同作用下，弹翼组合会对弹体产生滚转力矩，为减小折叠弹翼组合展开对弹体的影响，所以要控制和测量折叠弹翼组合的滚转力矩。现有力矩测量方法大多利用应变片的压电效应原理，或利用测力计(或测力装置)直接测量力后与力臂相乘计算力矩。前一种方法需要在被测件上粘贴应变片，通过应变片单片全桥或组桥方式处理电路测量力矩，测量方法原理复杂，操作繁琐。而折叠弹翼组合在展开过程中需要克服弹翼与转轴间摩擦力矩、扭簧与转轴间摩擦力矩和轴承内部摩擦力矩，后一种方法只适用于单一力矩的测量，无法测量折叠弹翼组合的滚转力矩。ZL201510589012.7采用力矩组合同步测量的方法，但首先，该方法需要引入偏心力矩，其次，该方法只适用于两种力矩耦合作用情况，最后，两种力矩在测量时需达到力矩平衡状态，不适用于无偏心力矩耦合作用情况，也不适用于三种及三种以上力矩耦合作用情况，也不适用于两种及两种以上力矩不平衡状态下的测量。<br>
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法，运用力矩平衡原理测量，无需应变片和处理电路，操作和观察方便，计算过程简单，不引入偏心力矩耦合作用，在扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩这四种力矩耦合作用下，且在扭簧扭矩始终大于其余三种摩擦力矩耦合作用下，扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩这四种力矩无法达到四种力矩平衡状态下，在施加外部力矩达到第一次多种力矩平衡基础上，通过对折叠弹翼组合在展开瞬间预先施加作用力，实现了折叠弹翼组合的反向滚转，进而实现了滚转力矩和轴承间摩擦力矩多种力矩组合的同步测量。本专利技术的折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法，采用拉绳和测力装置矩形测量，包括：步骤1，设置初始状态：固定弹体，所述弹体中心轴线与铅垂线平行，所有弹翼为折叠状态；所述拉绳的一端粘在弹翼筒外圆面，另一端与测力装置连接，拉绳与弹翼筒外圆面相切；通过测力装置将拉绳拉紧并将测力装置示数归零；步骤2，释放折叠机构中的扭簧扭矩，所有弹翼展开，直到弹翼筒相对弹体旋转；记录弹翼筒开始旋转瞬间的测力装置示数，记为F1；步骤3，恢复初始状态；步骤4，释放折叠机构中的扭簧扭矩，在所有弹翼展开的同时迅速施加拉力，直到弹翼筒相对弹体反方向旋转；记录弹翼筒开始旋转瞬间的测力装置示数，记为F2；步骤5，计算折叠弹翼组合的滚转力矩为0.5·(F1+F2)·R,折叠弹翼组合的摩擦力矩为0.5·(F2-F1)·R，其中，R为弹翼筒外圆面半径尺寸。较优的，所述测力装置为电子测力计。有益效果：(1)本专利技术运用力矩平衡原理测量折叠弹翼组合的滚转力矩，无需传感器和处理器，操作和观察方便，计算过程简单；(2)本专利技术通过两次施加可测量外部力矩和两次测力，在扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩这四种力矩耦合作用下，实现了滚转力矩和轴承间摩擦力矩的同步测量。(3)本专利技术通过两次施加可测量外部力矩和两次测力，在扭簧扭矩始终大于其余三种摩擦力矩，扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩这四种力矩无法达到四种力矩平衡状态下，实现了滚转力矩和轴承间摩擦力矩的同步测量；(4)本专利技术通过对折叠弹翼组合在展开瞬间预先施加作用力，实现了折叠弹翼组合的反向滚转，进而实现了滚转力矩和轴承间摩擦力矩多种力矩组合的同步测量。(5)本专利技术固定弹体使弹体中心轴线与铅垂线平行，扭簧扭矩、弹翼与转轴间的摩擦力矩、扭簧与转轴间的摩擦力矩、轴承间摩擦力矩和施加的测试力矩均作用在水平面内，虽然弹翼质心偏离转轴中心线，但整个测试过程中不引入弹翼组合的偏心力矩，简化了力矩平衡关系和方程式，计算过程简单。附图说明图1为折叠弹翼组合在开展瞬间的第一次测量示意图；图2为折叠弹翼组合在开展瞬间的第二次测量示意图；其中，1-弹体，2-弹翼，3-弹翼筒，4-拉绳，5-电子测力计。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法，包括如下步骤：步骤1，设置初始状态：如图1所示，固定弹体1，使弹体1中心轴线与铅垂线平行，将所有弹翼2保持在折叠状态，将拉绳4粘在弹翼筒3外圆面，弹翼筒3外圆面半径尺寸为R，电子测力计5与拉绳4连接，弹翼筒3绕弹体1中心轴线旋转时，在水平面内，拉绳4可以带动电子测力计5的测试头，拉绳4始终与弹翼筒3外圆面相切，通过电子测力计5将拉绳4拉紧并将电子测力计5示数为归零；步骤2，释放折叠机构中的扭簧扭矩，所有弹翼2顺时针展开，弹翼筒在弹簧扭矩作用下开始逆时针转动，当弹翼筒3相对弹体1旋转的瞬间，记录此时电子测力计5示数，记为F1；步骤3，重复步骤1；步骤4，如图2所示，释放折叠机构中的扭簧扭矩，所有弹翼2顺时针展开，并在弹翼2展开的同时迅速施加向下的拉力，弹翼筒3在拉力的作用下开始相对弹体1顺时针旋转，当弹翼筒3相对弹体1旋转的瞬间，记录此时电子测力计5示数，记为F2；步骤5，依据力矩平衡原理，列弹翼筒3相对弹体1旋转时的力学平衡方程式如下：(F1×R)-M1+M2＝0(1)依据力矩平衡原理，列弹翼筒3相对弹体1反方向旋转时的力学平衡方程式如下：(F2×R)-M1-M2＝0(2)其中，M1为滚转力矩；M2为轴承间摩擦力矩；解方程式(1)、(2)组合，折叠弹翼组合的滚转力矩：M1＝0.5·(F1+F2)·R，折叠弹翼组合的摩擦力矩M2＝0.5·(F2-F1)·R。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法，其特征在于，采用拉绳和测力装置矩形测量，包括：/n步骤1，设置初始状态：固定弹体，所述弹体中心轴线与铅垂线平行，所有弹翼为折叠状态；所述拉绳的一端粘在弹翼筒外圆面，另一端与测力装置连接，拉绳与弹翼筒外圆面相切；通过测力装置将拉绳拉紧并将测力装置示数归零；/n步骤2，释放折叠机构中的扭簧扭矩，所有弹翼展开，直到弹翼筒相对弹体旋转；记录弹翼筒开始旋转瞬间的测力装置示数，记为F1；/n步骤3，恢复初始状态；/n步骤4，释放折叠机构中的扭簧扭矩，在所有弹翼展开的同时迅速施加拉力，直到弹翼筒相对弹体反方向旋转；记录弹翼筒开始旋转瞬间的测力装置示数，记为F2；/n步骤5，计算折叠弹翼组合的滚转力矩为0.5·(F1+F2)·R,折叠弹翼组合的摩擦力矩为0.5·(F2-F1)·R，其中，R为弹翼筒外圆面半径尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.一种折叠弹翼组合的滚转力矩测量方法，其特征在于，采用拉绳和测力装置矩形测量，包括：
步骤1，设置初始状态：固定弹体，所述弹体中心轴线与铅垂线平行，所有弹翼为折叠状态；所述拉绳的一端粘在弹翼筒外圆面，另一端与测力装置连接，拉绳与弹翼筒外圆面相切；通过测力装置将拉绳拉紧并将测力装置示数归零；
步骤2，释放折叠机构中的扭簧扭矩，所有弹翼展开，直到弹翼筒相对弹体旋转；记录弹翼筒开始旋转瞬间的测力装置示数，记为F1；
步骤3，恢复初始状态；
步骤4，释放折叠机构中的扭簧扭矩，在所有弹翼展开的同时迅速施加拉力，直到弹翼筒相对弹体反方向旋转；记录弹翼筒开始旋转瞬间的测力装置示数，记为F2；
步骤5，计算折叠弹翼组合的滚转力矩为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：张振华，孟凡强，周立媛，孙一帆，高则超，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13