CN101450767A - 一种极坐标方式水平自动调节吊具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种极坐标方式水平自动调节吊具及方法，采用双层的承力箱体，并在箱体上层安装有可转动的配重梁、箱体底部安装翼梁、借助翼梁吊钩吊挂载荷的吊具结构；配重梁中安装有可移动的配重块，并在配重梁的一端装有驱动配重块的伺服电机和减速箱，箱体下层安装有驱动配重梁的伺服电机和减速箱、及倾角传感器和控制器。本发明具有快速、安全和高效的特性，解决了调节载荷水平时的费时、危险问题；调节时，将倾角传感器所得数据，传递到控制器，控制器发出指令驱动两个伺服电机，配重梁用伺服电机通过减速箱改变配重梁的角度，配重块用伺服电机通过减速箱转动丝杆调整配重块的位置，从而改变配重块所产生的平衡力矩，实现载荷的水平调节。

Description

一种极坐标方式水平自动调节吊具及方法

技术领域

本发明属于装卸吊运装置领域，涉及装卸吊运装置的极坐标方式水平自动调节吊具及方法。

背景技术

在工业生产或国防建设中，常常需要进行载荷的装卸。由于载荷昂贵及高精密性等原因，现场对装卸过程的水平度要求很高，并且需要进行精确定位，以避免点点接触、碰撞导致所装配的产品发生变形而遭到破坏。例如，在卫星装卸时为保证密封性和安全性，卫星下表面(即对接面)与底座之间应保证面面接触，同时避免碰撞；飞机、直升机的装配、吊运也应保证机体结构安全，不受损坏。通常情况下这些载荷的重心往往不居中，而是偏心于某一侧，因此在装卸时如果不进行重心补偿，使其保持水平，将很容易造成倾斜，势必影响装卸效率，甚至损坏该产品。另外，由于这些载荷体积和重量通常较大，传统的调节方式不但费时、精度不高，而且又由于吊索的柔性、自由度过大等原因会造成重物摆动不停，难以定位，危险性大，生产效率低。这些问题已引起相关科研机构的高度重视，对新型、高效、安全的装卸吊运装置的需求十分迫切。

传统的调节方式有很多种。比如通过目测并调节四根吊绳的长度来进行水平调节的方式，这种人工操作的方式精度不高，而且完全凭着工作人员的经验和熟练程度进行试探和摸索，费时且不容易成功，同时由于有人员的现场参与，又存在着安全隐患；又如通过移动天车在吊梁上的吊点位置来进行水平调节的方式，虽然采用的是重心补偿的方法，但是由于整个载荷的重量都作用在吊点上，通过电机来移动吊点位置，必须要克服大摩擦力，这对电机的功率提出了很高的要求，相应地电机成本也会变得很高，尤其当载荷比较重时更是如此。而同等情况下采用移动配重块来进行重心补偿的方法，对驱动电机的要求和成本相比之下都较低。而且前者移动的是天车的吊点位置，这种方法既改变了载荷的力臂长度，同时又改变了配重块的力臂长度，它所引起的弯矩变化大，因而角度变化也剧烈。调节幅度虽然大，但是容易造成摆动。而移动配重块的方案则仅仅通过改变配重块的力臂长度以改变配重力矩，所引起的水平倾角变化平稳。

发明内容

本发明的目的在于，改进传统方法在调节载荷水平时的费时、危险以及精度不高等缺点，为了解决所述的问题，本发明提出一种与传统方法不同的水平自动调节吊具的方法，并相应地设计出一种新型极坐标方式水平自动调节吊具，该吊具与天车一起使用，该吊具实现载荷的水平调节，而天车实现载荷的运输。

为了实现所述目的，本发明的一方面，提出极坐标方式水平自动调节的吊具，其技术方案如下所述：

具有一双层承力箱体，且承力箱体上层中安装有一根转动的配重梁，配重梁由两根E型钢材通过联接件连接而成，其配重梁的转轴分别与承力箱体的上表面板及中间隔板为轴承连接；

具有一吊耳，安装在承力箱体的上表面板的中部，用来与外部的天车吊钩或吊索相连；

具有两根水平翼梁，其顶面分别固接在承力箱体的下表面板的两端部，并且两翼梁相互平行；

具有四个吊钩分别位于两根水平翼梁底面的端部，与吊绳连接，用来吊挂载荷；

具有一个配重块，安装在配重梁中，配重块两侧有凹槽，中心有螺纹孔，与丝杆为螺纹连接；

具有一根丝杠，丝杠穿过配重块的中心螺纹孔，一端通过轴承与配重梁相连接，另一端连接到减速箱的输出轴上；

具有一组滑轨，位于配重梁本体的内部，由两根E型钢材的中间突出部构成；滑轨与配重块的两凹槽为滑动连接，滑轨用于承受配重块的重量，同时将配重块的重量传递到配重梁上；丝杠与滑轨平行并带动配重块沿滑轨移动；

具有定位用复位开关和法向复位开关分别固接于配重梁的转轴和承力箱体的中间隔板上表面1/4处；

具有一台配重块用伺服电机及其减速箱，该伺服电机和减速箱均安装在配重梁的一端部；该伺服电机通过减速箱与丝杠相连，控制配重块的径向移动；

具有一台配重梁用伺服电机及其减速箱，该伺服电机和减速箱均安装在承力箱体的中间隔板的下表面上，减速箱的输出轴与配重梁的转轴相连；该伺服电机通过螺栓固定在减速箱上，控制配重梁的转动角度；

具有一个控制器，安装在承力箱体的中间隔板的下表面上，用于接收二维倾角传感器传来的数据，并控制着这两台伺服电机；

具有两个二维倾角传感器，对称安装在与翼梁方向平行的承力箱体的中间隔板的下表面中线上，用来测量沿翼梁的方向与水平面的倾角及在两翼梁构成的平面内与翼梁正交的方向与水平面的倾角。

根据本发明的实施例，配重梁是由两根E型钢材连接而成的中空梁。

根据本发明的实施例，每根E型钢材中间具有一突出部，两根E型钢材的中间突出部构成一组滑轨，并与配重块的两凹槽滑动连接。

为了实现所述目的，本发明的另一方面，提出极坐标方式水平自动调节吊具的方法，其技术方案的步骤如下：

步骤1：驱动两伺服电机，将配重块和配重梁分别调整到各自的零点位置处，此状态为系统初始状态；

步骤2：起吊载荷，驱动配重块用伺服电机，将配重块移动到指定的径向位置，而保持配重梁的角度位置不变，仍然在零点角度位置上；

步骤3：系统稳定后，将二维倾角传感器所测得的承力箱体的两个水平倾角传递给控制器，并建立关于载荷质心偏心位置三个参数的两个数学方程；

步骤4：驱动配重梁用伺服电机，将配重梁旋转到指定的角度位置，同时保持配重块在配重梁上的位置不变；

步骤5：稳定后，再次将二维倾角传感器测得的承力箱体的水平倾角传递给控制器，从而又建立起关于载荷质心偏心位置三个参数的两个数学方程；

步骤6：联立关于载荷质心偏心位置三个参数的四个方程中的三个线性独立的方程，计算出载荷质心的偏心位置的三个参数，从而建立起配重块的极坐标位置与承力箱体的两个水平倾角的数学模型；

步骤7：由该数学模型，直接计算出使承力箱体的两个水平倾角为零时的配重梁的目标角度位置及配重块的目标径向位置；

步骤8：控制配重块用伺服电机，使配重块移动到目标径向位置，而配重梁的角度位置不变。

步骤9：控制配重梁用伺服电机，使配重梁转动到目标角度位置，而配重块的径向位置不变，从而实现载荷水平。

根据本发明的实施例，所述重心补偿是配重梁由两根E型钢材通过联接件连接，在配重梁中安装有丝杠和定位用复位开关，配重梁中有一个配重块，配重块中间有螺纹孔和丝杠为螺纹连接，配重块用伺服电机驱动丝杠转动，带动配重块在滑轨上滑动，而配重梁用伺服电机控制配重梁的转动，从而改变配重块所产生的平衡力矩，实现载荷的水平调节。

根据本发明的实施例，所述配重块的极坐标位置和承力箱体的两个水平倾角满足的数学模型，如下所述：

其中，M为载荷的质量；z，r，α表示载荷质心的偏心位置的三个参数；m_W，l，

分别为配重块的质量、在配重梁上的配重块的径向位置和配重梁的旋转角度；θ₁，θ₂分别为承力箱体的翼梁方向的水平倾角及两翼梁构成的平面上与翼梁正交的方向的水平倾角，H，m_b为承力箱体的厚度和质量。

综上所述，本发明采用了重心补偿的方法，提出极坐标方式水平自动调节的吊具，通过转动配重梁及移动配重块来实现载荷水平的自动调节，具有快速、安全和高效的特性，解决了传统方法在调节载荷水平时的费时、危险等问题；而且通过丝杆可以精确控制配重块的位置，水平调节精度可达0.2度。

附图说明

图1、图2是本发明极坐标方式的自动水平调节吊具的整体示意图

图3、图4和图5是本发明配重梁的安装位置和结构示意图

图6是本发明二维倾角传感器、控制器的安装位置示意图

图7是本发明载荷的重心位置示意图

附图标记说明：

承力箱体10；箱体承力梁11；中间承力梁12；隔板承力梁13；

配重梁20；配重梁转轴21；滑轨22；联接件23；配重块24；

径向复位开关25；法向复位开关26；

翼梁30；翼梁吊钩31；

吊耳40；

配重块用伺服电机51，减速箱53；

配重梁用伺服电机52，减速箱54；

控制器60；

二维倾角传感器70；

上、下表面板81，83；中间隔板82；

上、下表面边条85，87；隔板边条86；

丝杠90。

具体实施方式

以下介绍本发明的优选实施例，该部分仅仅是对本发明的举例说明，而非对本发明及其应用或用途的限制。根据本发明得出的其它实施方式，也同样属于本发明的技术创新范围。方案中有关参数的设定也并不表明只有举例值可以使用。

为了采用重心补偿的方法来补偿偏心载荷引起的偏心力矩，本发明设计了如图1所示的极坐标方式的自动水平调节吊具系统。整个系统的主要部分是一个承力箱体10，由支撑上表面板81的箱体承力梁11、支撑下表面板83的箱体承力梁11、及连接上下表面的箱体承力梁11共同承力；承力箱体10的上表面板81与一吊耳40固接在一起，并且通过上表面边条85(见图6二维倾角传感器、控制器的安装位置示意图，图6中去除了箱体下表面板)将力分散到箱体承力梁11上，吊耳40与天车吊钩或吊索相连；承力箱体10的下表面板83由下表面边条87和箱体承力梁11支承。承力箱体10分为两层，由一块中间隔板82分开，中间隔板82则由中间承力梁12和隔板支承梁13以及隔板边条86支承(见图6)。

如图2所示，是极坐标方式的自动水平调节吊具的整体示意图，图2中去除了底面和一根承力梁，承力箱体10的上层安有一根可转动的配重梁20以及一台配重块用伺服电机51及其减速箱53(见图4)，下层安有两个二维倾角传感器70、一个控制器60和一台配重梁用伺服电机52及其减速箱54(见图6)。

如图4所示，配重梁20是一根由两根E型钢材通过联接件23联接而成的空心梁，可以绕其转轴21旋转。配重梁20中有一个配重块24、一只与转轴21同轴线的径向复位开关25和一根丝杠90，配重块24中间有螺纹孔，和丝杠90为螺纹连接。

如图5所示，配重梁20的这两根E型钢材的中间突出部构成一组滑轨22。配重块24两侧有凹槽，通过凹槽与滑轨22配合，形成滑动连接，其重量由滑轨22承受。丝杠90的一端与配重梁20通过轴承相连，另一端通过减速箱53(见图4)与配重块用伺服电机51相连，由该伺服电机51的驱动来实现配重块24沿滑轨22的移动，即径向移动。通过配重块用伺服电机51的转动可以带动丝杠90转动，使配重块24在配重梁20上的位置(即径向位置)发生改变，从而改变配重块24相对于转轴21的力臂长度，实现载荷的水平调节。

如图2所示，承力箱体10下层的配重梁用伺服电机52的输出轴通过减速箱54，与上层中的配重梁20的转轴21相连。通过控制该伺服电机52，实现配重梁20绕转轴21的转动，该转动的零度角位置由法向复位开关26确定。

如图3所示，是配重梁的安装位置和结构示意图，图3中去除了吊耳和顶面，法向复位开关26安装在中间隔板82上表面的1/4位置处，其与转轴21在中间隔板82上的连线与用于吊挂的两翼梁30平行。

如图2所示，系统的另一个重要部分是吊挂部分，主要是由两根相同尺寸的翼梁30组成，可以是工字梁，或者其他截面形状的梁。翼梁30分别安装在承力箱体10的底面两侧，承力箱体10的下表面板83与两根翼梁30用连接件联接，两根翼梁30的下部两端都设有吊钩31，用来吊挂载荷。载荷通过吊绳吊挂在这四个吊钩31上，载荷的重量也通过这四个吊钩31传到翼梁30上，进而通过箱体承力梁11传递到天车吊钩上。

如图2所示，控制部分也是吊具系统的重要组成部分，主要是控制器60和二维倾角传感器70。控制器60和二维倾角传感器70分开安装。两只二维倾角传感器70，对称安装在承力箱体10的中间隔板82上，其连线也与翼梁30相平行，用来测量沿翼梁30的方向及其正交方向分别与水平面的夹角；控制器60则接收二维倾角传感器70传来的角度数据，驱动配重块用伺服电机51和配重梁用伺服电机52，调整配重梁20的角度位置及配重块24的径向位置，从而改变配重块24相对于吊耳40的吊点所产生的力矩。当该力矩与偏心载荷所引起的偏心力矩平衡时，承力箱体10将趋于水平。

设定配重梁20的有效长度为L(即配重梁20上转轴21和配重块24所能到达的最远位置之间的距离)，配重梁20的转轴21所处位置为配重块24的径向零点位置，从配重梁20的转轴21到法向复位开关26的连线为配重梁20的角度零点位置；沿配重块用伺服电机51端指向配重梁20另一端的方向为配重块24移动的正方向；俯视吊具系统时，配重梁20逆时针旋转方向为配重梁20转动的正方向。

在此基础上，根据力学平衡与几何约束条件，可以建立配重块24的极坐标位置与承力箱体10的两个水平倾角的数学模型(1)，如下式。

其中，M为载荷的质量；z，r，α表示载荷质心的偏心位置的三个参数(见图7)；m_W，l，

分别为配重块24的质量、在配重梁20上的配重块24的径向位置和配重梁20的旋转角度；θ₁，θ₂分别为沿翼梁30方向的水平倾角及两翼梁30构成的平面上与翼梁30正交的方向的水平倾角，H，m_b为承力箱体10的厚度和质量。

但在该数学模型(1)中，载荷质心的偏心位置的三个参数z，r，α都是未知的，需要先确定这三个参数。

首先，根据径向复位开关25，控制配重块用伺服电机51，将配重块24移动到径向零点位置处，并根据法向复位开关26，控制配重梁用伺服电机52，将配重梁20转动到角度零点位置处，此状态为配重块24在配重块24的径向位置和配重梁20的角度位置所形成的极坐标系统中的初始状态。吊挂载荷后，驱动配重块用伺服电机51，使配重块24移动到+L/2，而保持配重梁20的角度位置不动，仍然在角度零点位置上。这两个位置信息便以极坐标位置(+L/2，0)的形式表示出了配重块24的位置，并传递给控制器60，而二维倾角传感器70所测得的承力箱体10的两个方向的水平倾角也同时传递给了控制器60。从而，根据数学模型(1)、承力箱体10的两个方向的水平倾角、及配重块的极坐标位置(+L/2，0)，可以得到以下两个数学方程。

$[(m_b/2+m_W)H+M(H+z)]\sin {\mathrm{\θ}}_{11}+[m_{W}L/2+\mathrm{Mr}\cos \mathrm{\α}]\sqrt{{\cos }^2{\mathrm{\θ}}_{11}-{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_{21}}=0---\left(2\right)$

$[(m_b/2+m_W)H+M(H+z)]\sin {\mathrm{\θ}}_{21}+\mathrm{Mr}\sin \mathrm{\α}\sqrt{{\cos }^2{\mathrm{\θ}}_{11}-{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_{21}}=0---\left(3\right)$

再驱动配重梁用伺服电机52，将配重梁20逆时针转动到+π处，同时保持配重块24的径向位置为+L/2，即配重块24的极坐标位置变为(+L/2，+π)。平稳后再根据二维倾角传感器70测得水平倾角，从而又可以建立起以下两个数学方程。

$[(m_b/2+m_W)H+M(H+z)]\sin {\mathrm{\θ}}_{12}+[{-m}_{W}L/2+\mathrm{Mr}\cos \mathrm{\α}]\sqrt{{\cos }^2{\mathrm{\θ}}_{12}-{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_{22}}=0---\left(4\right)$

$[(m_b/2+m_W)H+M(H+z)]\sin {\mathrm{\θ}}_{22}+\mathrm{Mr}\sin \mathrm{\α}\sqrt{{\cos }^2{\mathrm{\θ}}_{12}-{\sin }^2{\mathrm{\θ}}_{22}}=0---\left(5\right)$

由于载荷质心的偏心位置参数有三个，即z，r，α，且方程(3)与方程(5)线性相关，因此，只需联立线性独立的方程(2)(3)(4)，便可以计算出载荷质心的三个偏心位置参数z，r，α。由此，建立起配重块24的极坐标位置与承力箱体10的两水平倾角之间的完整的数学模型(1)。

由该数学模型(1)及求得的载荷质心的偏心位置参数，直接计算出使承力箱体10的两水平倾角为零时的配重块24的目标极坐标位置(即配重块24的目标径向位置和配重梁20的目标角度位置)。为保证水平调节过程的平稳，这个调节过程分两步进行：首先通过配重梁用伺服电机52将配重梁20转动到目标角度位置；然后驱动配重块用伺服电机51，将配重块24的径向位置移动到目标径向位置，从而实现承力箱体10的水平。

如果载荷质量不太大，以至于吊挂载荷所用的四根吊绳的伸长量相差不大，则近似认为当承力箱体10水平时，载荷的对接面也处于水平位置。

如果载荷质量很大，使得四根吊绳的伸长量很大且各不相同，那么会导致当承力箱体10水平时，载荷的对接面并不水平。这种情况下，由于吊绳长度的变化，系统的几何约束关系变得更为复杂，必须在吊绳上安装力传感器来时刻检测吊绳张力，以便建立起配重块位置和载荷对接面水平倾角之间的数学模型。

建立的方法是：如果可以在载荷对接面上直接安装倾角传感器或者测距仪，则可以通过倾角传感器或者测距仪获得或计算出载荷对接面与水平面的倾角；如果不允许在载荷对接面上安装传感器，则可以在目标对接台的附近安装测距仪，通过距离的差值计算出载荷对接面的水平倾角。由于这种情况下，四根吊绳的长度变化可以根据各自的力传感器计算出来，因而可以根据上述的调节方法，首先驱动配重块用伺服电机51，将配重块移动到+L/2，即将配重块的极坐标位置确定在(+L/2，0)处，检测平衡后的倾角传感器的水平倾角，并根据力学平衡及几何约束条件，建立关于载荷质心偏心位置三个参数的两个数学方程；然后再转动配重梁，将配重块的极坐标位置变为(+L/2，+π)处，再得出关于载荷质心偏心位置三个参数的两个数学方程，并联立求解其中三个方程。这样，便可以确立起配重块24的极坐标位置和载荷对接面的两水平倾角之间的数学模型。由该数学模型，计算使载荷对接面水平的配重块24的目标极坐标位置，然后，分别控制配重块24到目标径向位置和配重梁20到目标角度位置，即可以将载荷对接面调整为水平状态。

Claims (6)

1、一种极坐标方式水平自动调节吊具，其特征在于：

具有一双层承力箱体，且承力箱体上层中安装有一根转动的配重梁，配重梁由两根E型钢材通过联接件连接而成，其配重梁的转轴分别与承力箱体的上表面板及中间隔板为轴承连接；

具有一吊耳，安装在承力箱体的上表面板的中部，用来与外部的天车吊钩或吊索相连；

具有两根水平翼梁，其顶面分别固接在承力箱体的下表面板的两端部，并且两翼梁相互平行；

具有四个翼梁吊钩分别位于两根水平翼梁底面的端部，与吊绳连接，用来吊挂载荷；

具有一个配重块，安装在配重梁中，配重块两侧有凹槽，中心有螺纹孔，与丝杆为螺纹连接；

具有一根丝杠，丝杠穿过配重块的中心螺纹孔，一端通过轴承与配重梁相连接，另一端连接到减速箱的输出轴上；

具有一组滑轨，位于配重梁本体的内部，由两根E型钢材的中间突出部构成；滑轨与配重块的两凹槽为滑动连接，滑轨用于承受配重块的重量，同时将配重块的重量传递到配重梁上；丝杠与滑轨平行并带动配重块沿滑轨移动；

具有定位用径向复位开关和法向复位开关分别固接于配重梁的转轴和承力箱体的中间隔板上表面1/4处；

具有一台配重块用伺服电机及其减速箱，该伺服电机和减速箱均安装在配重梁的一端部；该伺服电机通过减速箱与丝杠相连，控制配重块的径向移动；

具有一台配重梁用伺服电机及其减速箱，该伺服电机和减速箱均安装在承力箱体的中间隔板的下表面上，减速箱的输出轴与配重梁的转轴相连；伺服电机通过螺栓固定在减速箱上，控制配重梁的转动角度；

具有一个控制器，安装在承力箱体的中间隔板的下表面上，用于接收二维倾角传感器传来的数据，并控制这两台伺服电机；

具有两个二维倾角传感器，对称安装在与翼梁方向平行的承力箱体的中间隔板的下表面中线上，用来测量沿翼梁的方向与水平面的倾角及在两翼梁构成的平面内与翼梁正交的方向与水平面的倾角。

2、如权利要求1所述的所述的极坐标式水平自动调节吊具，其特征在于：配重梁是由两根E型钢材通过联接件连接而成的中空梁。

3、如权利要求2所述的所述的极坐标式水平自动调节吊具，其特征在于：两根E型钢材的中间突出部构成一组滑轨，并与配重块的两凹槽为滑动连接。

4、一种用于极坐标式水平自动调节吊具的方法，其步骤如下：

步骤1：驱动两伺服电机，将配重块和配重梁分别调整到各自的零点位置处，此状态为系统初始状态；

步骤2：起吊载荷，驱动配重块用伺服电机，将配重块移动到指定的径向位置，而保持配重梁的角度位置不变，仍然在零点角度位置上；

步骤3：系统稳定后，将二维倾角传感器所测得的承力箱体的两个水平倾角传递给控制器，并建立关于载荷质心偏心位置三个参数的两个数学方程；

步骤4：驱动配重梁用伺服电机，将配重梁旋转到指定的角度位置，同时保持配重块在配重梁上的位置不变；

步骤5：稳定后，再次将二维倾角传感器测得的承力箱体的水平倾角传递给控制器，从而又建立起关于载荷质心偏心位置三个参数的两个数学方程；

步骤6：联立关于载荷质心偏心位置三个参数的四个方程中的三个线性独立的方程，计算出载荷质心的偏心位置的三个参数，从而建立起配重块的极坐标位置与承力箱体的两个水平倾角的数学模型；

步骤7：由该数学模型，直接计算出使承力箱体的两个水平倾角为零时的配重梁的目标角度位置及配重块的目标径向位置；

步骤8：控制配重块用伺服电机，使配重块移动到目标径向位置，而配重梁的角度位置不变。

步骤9：控制配重梁用伺服电机，使配重梁转动到目标角度位置，而配重块的径向位置不变，从而实现载荷水平。

5、如权利要求4所述的极坐标式水平自动调节吊具的方法，其特征在于：所述重心补偿是配重梁由两根E型钢材通过联接件连接，在配重梁中安装有丝杠和定位用复位开关，配重梁中有一个配重块，配重块中间有螺纹孔和丝杠为螺纹连接，配重块用伺服电机驱动丝杠转动，带动配重块在滑轨上滑动，而配重梁用伺服电机控制配重梁的转动，从而改变配重块所产生的平衡力矩，实现载荷的水平调节。

6、如权利要求4所述的极坐标方式水平自动调节吊具的方法，其特征在于：所述配重块的极坐标位置和承力箱体的两个水平倾角满足的数学模型，如下所述：

其中，M为载荷的质量；z，r，α表示载荷质心的偏心位置的三个参数；m_W，l，

分别为配重块的质量、在配重梁上的配重块的径向位置和配重梁的旋转角度；θ₁，θ₂分别为承力箱体的翼梁方向的水平倾角及两翼梁构成的平面上与翼梁正交的方向的水平倾角，H，m_b为承力箱体的厚度和质量。

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