CN109163847A - 一种旋翼重心测量方法及其测量工装 - Google Patents

Abstract

本发明属于测量技术，涉及一种旋翼重心测量方法及其测量工装。本发明中一种旋翼重心测量工装，包括桨根衬套定位装置、桨叶前缘定位装置、三个电子秤，所述电子秤上带有支撑点。本发明使用三点支撑，旋翼平稳不晃动，避免了坠落损伤，只需将桨叶水平放置在三个支撑点上，用电子称读出三个点的重量，不需再用尺手动测量重心位置尺寸，只需将三点的重量代入公式，即可直接测算出桨叶重心位置。本发明装置结构简单，实施方便，大大提高了工作效率和测量精度，且能保证测量过程的安全性。

Description

一种旋翼重心测量方法及其测量工装

技术领域

本发明属于测量技术，涉及一种旋翼重心测量方法及其测量工装。

背景技术

旋翼重心位置是影响直升机飞行时旋翼震颤强度的重要因素，旋翼成型后需测量桨叶重心位置，监控重心位置是否符合要求。

现有的旋翼重心测量方式如下：一根直径为10mm铜棒，一个固定平台，将钢棒固定在平台上，组成旋翼测重心工装。将桨叶水平放置在铜棒上，由多人抬平寻找平衡点，使桨叶在该平衡点的支撑下保持水平，该平衡点的中心即桨叶重心，然后用铅笔圈出该平衡点，用钢板尺及直尺测量该重心的展向位置及弦向位置。

现有技术的测量方法及操作极为困难，因旋翼展长较长，重量较大，需要5个工人同时操作才能避免磕碰伤，在操作极为不便的情况下，还需要找到桨叶的平衡状态，用铅笔画重心，用钢板尺及卷尺进行测量，产生的测量误差很大。

通过专利检索，发现有三项近似专利，分别如下：

一、质量重心测量装置及方法(申请号CN201310167089.6)，技术方案为：通过调节水平向调节机构在所述滑槽内的位置；水平测量尺测量待测量部位支撑点的位置；垂向精密测量装置读数调整每个垂向调节机构的垂向距离；小型传感器测量待测量部位保持水平时的支持点的第一垂向力，根据第一垂向力确定所述待测量部位的质量；根据待测量部位的质量，相邻两支撑点之间的距离和第一垂向力确定待测量部位的水平向重力心；以待测量部位的其中相邻两个支撑点的联系为轴将待测量部位转动a角；小型力传感器测量待测量部位另外两个支撑点的第二垂向力；确定待测量部位的垂向重心。其缺点是：1、水平测量尺测量，存在测量误差；2采用传感器测量重量，装置较为复杂。

二、一种核电站设备闸门重心测量的方法(公开号CN101498576A)，技术方案为：在离闸门封头垂直中心线两侧安装第一组吊耳和产品吊耳，在离水平中心线上下分别安装第二组吊耳盒第三组吊耳，将主钢丝绳一端挂在起重机吊钩上，用手拉起重葫芦将闸门吊起，在法兰的三个位置挂重锤，用激光束打到主钢丝绳中心，然后将激光束下移到产品吊耳上下端，各标记一个记号，连接两个记号，寻找重心。其缺点是：采用吊装技术，危险性较大。

三、一种无人直升机转动惯量和重心一体化测量装置(公开号CN102410905A)，技术方案为：被测无人直升机通过安装机构固定在六纬力传感器的上环面，六维力传感器的下环面安装到并联六自由度平台上台面；控制计算机控制并联六自由度平台的运动以及接受六维力传感器信号，解算无人机的重心和转动惯量。其缺点是：测量装置采用传感器及计算机技术，电路及安装系统较为复杂。

发明内容

本发明的目的是：提供一种旋翼重心测量方法及其测量工装，使重心测量操作更为简便，避免旋翼磕碰伤，同时降低测量误差。

本发明的技术方案是：一种旋翼重心测量工装，包括桨根衬套定位装置、桨叶前缘定位装置、三个电子秤，所述电子秤上带有支撑点。

进一位的，所述桨根衬套定位装置包括U形夹持块和定位销，所述U形夹持块开有定位孔，所述定位孔与桨根衬套孔相配合，所述定位销可以同时穿过定位孔与桨根衬套孔实现定位功能。

进一步的，所述桨叶前缘定位装置为一限定其弦向位置的挡板。

进一步的，所述支撑点为圆柱形顶件。

一种使用上述测量工装的旋翼重心测量方法，包括以下步骤：

步骤一，在旋翼的桨根和前缘之间设定三个支撑点的位置，设其位置参数分别为：点1的位置参数为(A1、B1)，点2的位置参数为(A2、B2)，点3的位置参数为(A3、B3)；在三个支撑点下放置电子称。

步骤二，把旋翼水平放在这三个支撑点上，用桨根衬套定位装置及前缘定位装置将桨叶位置固定，用电子称读出点1、点2、点3三个点的重力值，分别记为：G1、G2、G3，将三个点的位置参数及重力值代入下列公式就可得出桨叶的重心位置：

展向重心X＝(G1*A1+G2*A2+G3*A3)/(G1+G2+G3)；

弦向重心Y＝(G1*B1+G2*B2+G3*B3)/(G1+G2+G3)

注：G1、G2、G3分别为个电子称示数，A1、A2、A3分别为点1、点2、点3三个支撑点的展向位置，B1、B2、B3分别为点1、点2、点3三个支撑点的弦向位置。

本发明的优点是：本发明使用三点支撑，旋翼平稳不晃动，避免了坠落损伤，只需将桨叶水平放置在三个支撑点上，用电子称读出三个点的重量，不需再用尺手动测量重心位置尺寸，只需将三点的重量代入公式，即可直接测算出桨叶重心位置。本发明装置结构简单，实施方便，大大提高了工作效率和测量精度，且能保证测量过程的安全性。

附图说明

图1为本发明的测量方法及工装示意图；

其中，1-桨根衬套定位装置；2-画点样板；3-电子称；4-立式支架；5-平式托架；6-圆柱形顶件；8-根部定位件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明提供了一种新工装实现桨叶重心的测量，该工装设计的思路来自于三点式测重心的公式，将重物放置在三个支撑点上，只要已知三个测重点的相对位置，以及三个测量点受到的重力值，就可以求出重物的重心。

工装结构及测量方法如下：该工装由及桨叶前缘定位装置构成，工装上有三个支撑点，三点的位置参数在工装设计时已定好，点1的位置参数为(A1、B1)，点2的位置参数为(A2、B2)，点3的位置参数为(A3、B3)，在三个支撑点下放置电子称。把旋翼水平放在这三个支撑点上，用桨根衬套定位装置及前缘定位装置将桨叶位置固定，用电子称读出三个点的重力值，将三个点的位置尺寸及重力值代入下列公式1就可得出桨叶的重心位置。

公式1：

展向重心X＝(G1*A1+G2*A2+G3*A3)/(G1+G2+G3)

弦向重心Y＝(G1*B1+G2*B2+G3*B3)/(GI+G2+G3)

注：GI、G2、G3分别为个电子称示数，A1、A2、A3分别为三个支撑点的展向位置，B1、B2、B3分别为三个支撑点的弦向位置。

所述桨根衬套定位装置包括U形夹持块和定位销，所述U形夹持块开有定位孔，所述定位孔与桨根衬套孔相配合，所述定位销可以同时穿过定位孔与桨根衬套孔实现定位功能；U形夹持块将桨叶根部上下表面夹持住并在将根衬套孔穿插定位销配合使用，进行定位。所述桨叶前缘定位装置为一限定其弦向位置的挡板。所述支撑点为圆柱形顶件。

实施例一：

某型机旋翼采用此三点法测重心工装进行测量：先用桨根衬套定位装置1定位桨叶,桨叶竖直放置，用立式支架4支撑，用画点样板2画出三个支撑点在桨叶上的位置，然后撤掉画点样板2及立式支架4，将桨叶水平放置在平式托架5上，桨根靠根部定位件8定位，此时三个支撑点的空间位置已由画点工装及托架固定，将顶件6逐渐提高，分别接触桨叶上3个支撑点，直到电子称开始读数，停止升高，撤掉平式托架5，待电子称3平稳，读出电子称3示数，代入公式，测算出桨叶重心位置。

下表1为某型机应用该工装测量的重心位置。

表1某型机重心测量值

旋翼水平放置在三个支撑点上，稳定不易损伤，用该工装反复测同一片桨叶重心，测量值上下浮动0.1mm，证明了此工装的测量精度高，解决了生产中测量精度低易损伤的问题。

Claims (5)

1.一种旋翼重心测量工装，其特征为：所述旋翼重心测量工装包括桨根衬套定位装置、桨叶前缘定位装置、三个电子秤，所述电子秤上带有支撑点。

2.根据权利要求1所述的旋翼重心测量工装，其特征为：所述桨根衬套定位装置包括U形夹持块和定位销，所述U形夹持块开有定位孔，所述定位孔与桨根衬套孔相配合，所述定位销可以同时穿过定位孔与桨根衬套孔实现定位功能。

3.根据权利要求2所述的旋翼重心测量工装，其特征为：所述桨叶前缘定位装置为一限定其弦向位置的挡板。

4.根据权利要求2所述的旋翼重心测量工装，其特征为：所述支撑点为圆柱形顶件。

5.一种使用权利要求1所述测量工装的旋翼重心测量方法，其特征为包括以下步骤：

步骤一，在旋翼的桨根和前缘之间设定三个支撑点的位置，设其位置参数分别为：点1的位置参数为(A1、B1)，点2的位置参数为(A2、B2)，点3的位置参数为(A3、B3)；在三个支撑点下放置电子称；

步骤二，把旋翼水平放在这三个支撑点上，用桨根衬套定位装置及前缘定位装置将桨叶位置固定，用电子称读出点1、点2、点3三个点的重力值，分别记为：G1、G2、G3，将三个点的位置参数及重力值代入下列公式就可得出桨叶的重心位置：

展向重心X＝(G1*A1+G2*A2+G3*A3)/(G1+G2+G3)；

弦向重心Y＝(G1*B1+G2*B2+G3*B3)/(G1+G2+G3)；

其中，G1、G2、G3分别为个电子称示数，A1、A2、A3分别为点1、点2、点3三个支撑点的展向位置，B1、B2、B3分别为点1、点2、点3三个支撑点的弦向位置。