CN108982014B - 一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，包括动平衡模块、静平衡模块、维护保养模块、用户管理模块以及机轮数据库，所述动平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮动平衡的检测和补偿；所述静平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮静平衡的检测和补偿；所述维护保养模块用于对程序错误进行纠正、通过测试标准轮胎对程序进行归零调整以及修改程序中的系统参数和单位；所述用户管理模块用于实现用户对账户和操作记录的编辑和浏览；所述机轮数据库用于针对不同机轮型号建立参数数据库，便于用户使用和进行快捷操作。有益效果：通过加入不平衡量的矢量分解功能，使补偿量的指示值可以分解到任意角度的等效分量。
Description
技术领域
本发明涉及民航及通用航空运行保障技术领域，具体来说，涉及一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统。
背景技术
现有的动平衡和静平衡技术中，常用的轮胎平衡装置，可以在检测出轮胎不平衡量之后指示加配重块的位置，这种配重块往往是靠装夹或粘贴来固定的，但对于强度要求比较高的，运行环境比较苛刻的航空轮胎，无法通过装夹或粘贴来固定配重块，而是要求螺栓锁定。飞机轮胎的平衡补偿要比普通轮胎的平衡补偿具有更多的要求和限制。最直接的，飞机轮胎的主轮在轮缘或轮毂面上都有固定的安装孔呈圆周均布以锁定配重块，此时做平衡补偿时无法准确的按照不平衡量位置安装配重块；而飞机的前轮则要求在指定半径的轮毂面上打孔安装配重块，为保证强度打孔数量不能超过三个，轮胎出厂即有一个固定孔位用于辅助固定减压阀。轮胎维修过程中，被检测的飞机前轮大多是出厂时进行过一次或多次平衡补偿，所以在检测时，除去减压阀孔，前轮上一般有一到两个安装孔和相应的配重块，在维修过程中的平衡补偿操作就需要能够按现有孔位对补偿质量重新分配。
市场上现有的同类平衡装置可以检测和指示出不平衡量方向和大小，但是无法按要求的位置和孔位数量对机轮不平衡量进行再次的质量分配，所以加装的配重块不能等效补偿不平衡量，因此对此类高需求的轮胎现有同类平衡装置无法进行准确补偿。现有技术还有待于改进和发展。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，能够对飞机轮胎进行定点位和有限点位的质量补偿。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，包括动平衡模块、静平衡模块、维护保养模块、用户管理模块以及机轮数据库，
所述动平衡模块包括动平衡输入模块、动平衡测量模块、动平衡矢量分解模块及动平衡输出模块，所述动平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮动平衡的检测和补偿；
所述静平衡模块包括静平衡输入模块、静平衡测量模块、静平衡矢量分解模块及静平衡输出模块，所述静平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮静平衡的检测和补偿；
所述维护保养模块包括程序校正模块和程序基础参数设置模块，所述维护保养模块用于对程序错误进行纠正、通过测试标准轮胎对程序进行归零调整以及修改程序中的系统参数和单位；
所述用户管理模块包括用户ID管理模块和用户操作数据管理模块，所述用户管理模块用于实现用户对账户和操作记录的编辑和浏览；
所述机轮数据库包括查看模块、新增模块、修改模块和删除模块，所述机轮数据库用于针对不同机轮型号建立参数数据库，便于用户使用和进行快捷操作。
作为优选，所述动平衡测量模块控制系统达到额定转速后，控制执行机构移除电机驱动力，使主轴在惯性状态下旋转，检测设备支架在旋转轮胎驱动下的受迫振动，所述检测设备支架上设有压力传感器，所述动平衡测量模块对所述压力传感器反馈的响应信号进行采样、滤波、放大和重建，对所得周期信号的多个峰值取加权平均值，获得设备支架在受迫振动时，在检测点产生的压力的水平分量值，通过解算力学模型的函数关系式，得到轮胎在惯性旋转状态下的不平衡力的轴向矢量、不平衡力的径向矢量，换算得到在两个固定距离平面上做轮胎补偿的补偿质量及其相位角。
进一步的，所述动平衡矢量分解模块对于动平衡测量模块的计算结果，在两个补偿块的安装平面上，按平行四边形法则分别对各自以补偿质量和相位角为要素的矢量进行矢量分解，将各自平面的补偿质量分解成等效的两份质量到距离原矢量角度最小的两个补偿块安装孔位置。
进一步的，所述动平衡输出模块用于输出补偿量位置、角度以及质量示数。
作为优选，所述静平衡测量模块控制系统达到额定转速后，控制执行机构移除电机驱动力，使主轴在惯性状态下旋转，检测设备支架在旋转轮胎驱动下的受迫振动，所述检测设备支架上设有压力传感器，所述静平衡测量模块对压力传感器反馈的响应信号进行采样、滤波、放大和重建，对所得周期信号的多个峰值取加权平均值，获得设备支架在受迫振动时，在检测点产生的压力的水平分量值，通过解算力学模型的函数关系式，得到轮胎在惯性旋转状态下的不平衡力的径向矢量，换算得到轮胎径向法平面上做轮胎补偿的补偿质量及其相位角。
进一步的，静平衡矢量分解模块对于静平衡测量模块的计算结果，在轮胎径向的法平面上，按平行四边形法则对以补偿质量和相位角为要素的矢量进行矢量分解，
若轮毂上补偿孔位小于两个的时候，选择距离不平衡量最近的孔位作为其中一个矢量方向进行矢量分解，使得两个分量的总质量最小，求得另外一个分矢量的打孔位置和配重块质量；
若轮毂上已有两个补偿孔，则在两个补偿孔和减压阀孔之间选择距离不平衡量最近的两个孔位方向进行矢量分解，若分解矢量的质量在补偿精度的容许范围内，则按矢量分解结果重新分配质量块。
进一步的，若轮毂上已有两个补偿孔，分解矢量的质量超过补偿精度的容许范围时，静平衡输出模块将输出机轮应报废的提示信息。
进一步的，静平衡输出模块用于输出补偿量位置、角度及质量示数。
作为优选，程序校正模块用于在检测标准轮胎过程中，调整程序运行过程中的各项系数，使程序检测结果与实际数据吻合。
作为优选，所述用户ID管理模块用于实现包括增加用户ID、修改ID下的用户信息、删除用户ID、ID权限管理在内的功能；
所述用户操作数据管理模块用于浏览用户的平衡检测记录，浏览用户的校准数据，打印用户的检测记录和校准记录，删除用户的检测记录或校准记录；所述平衡检测记录包括时间、型号、检测结果信息。
本发明的有益效果：通过加入不平衡量的矢量分解功能，使补偿量的指示值可以分解到任意角度的等效分量。对于飞机主轮，可按不平衡量位置选择距离最近的两个安装孔位的方向进行矢量分解，从而求出两个孔位上的等效补偿质量；对于飞机前轮，可按机轮现有的安装孔位数量采用不同的计算公式，计算得到是否需要增加孔位或调整配重块质量，并指示出具体调整操作。通过平衡系统检测出不平衡量后，可以使飞机主轮在预留孔位上加装配重块达到平衡，也可使在飞机前轮上不超过三个补偿孔等限制下安装配重块做出准确的等效补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统的结构示意图；
图2是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统中动平衡模块的执行流程示意图；
图3是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统中静平衡模块的执行流程示意图；
图4是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统中维护保养模块的执行流程示意图；
图5是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统中程序基础参数设置模块的主要参数示意图；
图6是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统中用户管理模块的功能框图；
图7是根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统中机轮数据库的功能框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，包括动平衡模块、静平衡模块、维护保养模块、用户管理模块以及机轮数据库，
所述动平衡模块包括动平衡输入模块、动平衡测量模块、动平衡矢量分解模块及动平衡输出模块，所述动平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮动平衡的检测和补偿；
所述静平衡模块包括静平衡输入模块、静平衡测量模块、静平衡矢量分解模块及静平衡输出模块，所述静平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮静平衡的检测和补偿；
所述维护保养模块包括程序校正模块和程序基础参数设置模块，所述维护保养模块用于对程序错误进行纠正、通过测试标准轮胎对程序进行归零调整以及修改程序中的系统参数和单位；
所述用户管理模块包括用户ID管理模块和用户操作数据管理模块，所述用户管理模块用于实现用户对账户和操作记录的编辑和浏览；
所述机轮数据库包括查看模块、新增模块、修改模块和删除模块，所述机轮数据库用于针对不同机轮型号建立参数数据库，便于用户使用和进行快捷操作。
作为优选，所述动平衡测量模块控制系统达到额定转速后，控制执行机构移除电机驱动力，使主轴在惯性状态下旋转，检测设备支架在旋转轮胎驱动下的受迫振动，所述检测设备支架上设有压力传感器，所述动平衡测量模块对所述压力传感器反馈的响应信号进行采样、滤波、放大和重建，对所得周期信号的多个峰值取加权平均值，获得设备支架在受迫振动时，在检测点产生的压力的水平分量值，通过解算力学模型的函数关系式，得到轮胎在惯性旋转状态下的不平衡力的轴向矢量、不平衡力的径向矢量，换算得到在两个固定距离平面上做轮胎补偿的补偿质量及其相位角。
进一步的，所述动平衡矢量分解模块对于动平衡测量模块的计算结果，在两个补偿块的安装平面上，按平行四边形法则分别对各自以补偿质量和相位角为要素的矢量进行矢量分解，将各自平面的补偿质量分解成等效的两份质量到距离原矢量角度最小的两个补偿块安装孔位置。
进一步的，所述动平衡输出模块用于输出补偿量位置、角度以及质量示数。
作为优选，所述静平衡测量模块控制系统达到额定转速后，控制执行机构移除电机驱动力，使主轴在惯性状态下旋转，检测设备支架在旋转轮胎驱动下的受迫振动，所述检测设备支架上设有压力传感器，所述静平衡测量模块对压力传感器反馈的响应信号进行采样、滤波、放大和重建，对所得周期信号的多个峰值取加权平均值，获得设备支架在受迫振动时，在检测点产生的压力的水平分量值，通过解算力学模型的函数关系式，得到轮胎在惯性旋转状态下的不平衡力的径向矢量，换算得到轮胎径向法平面上做轮胎补偿的补偿质量及其相位角。
进一步的，静平衡矢量分解模块对于静平衡测量模块的计算结果，在轮胎径向的法平面上，按平行四边形法则对以补偿质量和相位角为要素的矢量进行矢量分解，
若轮毂上补偿孔位小于两个的时候，选择距离不平衡量最近的孔位作为其中一个矢量方向进行矢量分解，使得两个分量的总质量最小，求得另外一个分矢量的打孔位置和配重块质量；
若轮毂上已有两个补偿孔，则在两个补偿孔和减压阀孔之间选择距离不平衡量最近的两个孔位方向进行矢量分解，若分解矢量的质量在补偿精度的容许范围内，则按矢量分解结果重新分配质量块。
进一步的，若轮毂上已有两个补偿孔，分解矢量的质量超过补偿精度的容许范围时，静平衡输出模块将输出机轮应报废的提示信息。
进一步的，静平衡输出模块用于输出补偿量位置、角度及质量示数。
作为优选，程序校正模块用于在检测标准轮胎过程中，调整程序运行过程中的各项系数，使程序检测结果与实际数据吻合。
作为优选，所述用户ID管理模块用于实现包括增加用户ID、修改ID下的用户信息、删除用户ID、ID权限管理在内的功能；
所述用户操作数据管理模块用于浏览用户的平衡检测记录，浏览用户的校准数据，打印用户的检测记录和校准记录，删除用户的检测记录或校准记录；所述平衡检测记录包括时间、型号、检测结果信息。
Claims (6)
1.一种飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，其特征在于，包括动平衡模块、静平衡模块、维护保养模块、用户管理模块以及机轮数据库，所述动平衡模块包括动平衡输入模块、动平衡测量模块、动平衡矢量分解模块及动平衡输出模块，所述动平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮动平衡的检测和补偿，所述动平衡测量模块控制系统达到额定转速后，控制执行机构移除电机驱动力，使主轴在惯性状态下旋转，设备支架在旋转轮胎驱动下的受迫振动，所述设备支架上设有压力传感器，所述动平衡测量模块对所述压力传感器反馈的响应信号进行采样、滤波、放大和重建，对所得周期信号的多个峰值取加权平均值，获得设备支架在受迫振动时，在检测点产生的压力的水平分量值，通过解算力学模型的函数关系式，得到轮胎在惯性旋转状态下的不平衡力的轴向矢量、不平衡力的径向矢量，换算得到在两个固定距离平面上做轮胎补偿的补偿质量及其相位角；所述动平衡矢量分解模块对于动平衡测量模块的计算结果，在两个补偿块的安装平面上，按平行四边形法则分别对各自以补偿质量和相位角为要素的矢量进行矢量分解，将各自平面的补偿质量分解成等效的两份质量到距离原矢量角度最小的两个补偿块安装孔位置；所述静平衡模块包括静平衡输入模块、静平衡测量模块、静平衡矢量分解模块及静平衡输出模块，所述静平衡模块用于根据输入及预设的轮胎数据完成机轮静平衡的检测和补偿；所述维护保养模块包括程序校正模块和程序基础参数设置模块，所述维护保养模块用于对程序错误进行纠正、通过测试标准轮胎对程序进行归零调整以及修改程序中的系统参数和单位；所述静平衡测量模块控制系统达到额定转速后，控制执行机构移除电机驱动力，使主轴在惯性状态下旋转，所述设备支架在旋转轮胎驱动下的受迫振动，所述设备支架上设有压力传感器，所述静平衡测量模块对压力传感器反馈的响应信号进行采样、滤波、放大和重建，对所得周期信号的多个峰值取加权平均值，获得设备支架在受迫振动时，在检测点产生的压力的水平分量值，通过解算力学模型的函数关系式，得到轮胎在惯性旋转状态下的不平衡力的径向矢量，换算得到轮胎径向法平面上做轮胎补偿的补偿质量及其相位角；静平衡矢量分解模块对于静平衡测量模块的计算结果，在轮胎径向的法平面上，按平行四边形法则对以补偿质量和相位角为要素的矢量进行矢量分解，若轮毂上补偿孔位小于两个的时候，选择距离不平衡量最近的孔位作为其中一个矢量方向进行矢量分解，使得两个分量的总质量最小，求得另外一个分矢量的打孔位置和配重块质量；若轮毂上已有两个补偿孔，则在两个补偿孔和减压阀孔之间选择距离不平衡量最近的两个孔位方向进行矢量分解，若分解矢量的质量在补偿精度的容许范围内，则按矢量分解结果重新分配质量块；所述用户管理模块包括用户ID管理模块和用户操作数据管理模块，所述用户管理模块用于实现用户对账户和操作记录的编辑和浏览；所述机轮数据库包括查看模块、新增模块、修改模块和删除模块，所述机轮数据库用于针对不同机轮型号建立参数数据库，便于用户使用和进行快捷操作。
2.根据权利要求1所述的飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，其特征在于，所述动平衡输出模块用于输出补偿量位置、角度以及质量示数。
3.根据权利要求1所述的飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，其特征在于，若轮毂上已有两个补偿孔，分解矢量的质量超过补偿精度的容许范围时，静平衡输出模块将输出机轮应报废的提示信息。
4.根据权利要求1所述的飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，其特征在于，静平衡输出模块用于输出补偿量位置、角度及质量示数。
5.根据权利要求1所述的飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，其特征在于，程序校正模块用于在检测标准轮胎过程中，调整程序运行过程中的各项系数，使程序检测结果与实际数据吻合。
6.根据权利要求1所述的飞机轮胎定点位及有限点位平衡补偿系统，其特征在于，所述用户ID管理模块用于实现包括增加用户ID、修改ID下的用户信息、删除用户ID、ID权限管理在内的功能；所述用户操作数据管理模块用于浏览用户的平衡检测记录，浏览用户的校准数据，打印用户的检测记录和校准记录，删除用户的检测记录或校准记录；所述平衡检测记录包括时间、型号、检测结果信息。
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