CN112504151B - 螺旋桨螺距三维测量工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明螺旋桨螺距三维测量工艺方法，包括以下步骤：A、在平台上勘划一条直线；B、将螺旋桨竖直放置于直线中心区域；C、利用螺距规勘划出每个桨叶不同半径处放射夹角并标识；D、架设全站仪，采集已勘划直线首尾端点建立空间坐标系；E、测量螺旋桨桨榖上端面圆心空间位置作为螺距测量基准；F、在测量点位置粘贴反射片，依次测量螺距规先行勘划出的每个桨叶不同半径处放射夹角三坐标数据；G、校对标识勘划精度；H、测量每个桨叶不同半径处放射夹角标识空间位置；I、计算螺旋桨局部螺距和截面螺距。本发明不仅能实现定距桨、变距桨、可调距桨高精度螺距测量，而且降低船厂螺旋桨螺距测量外协成本，缩短舰船修理周期，显著提高工作效率。

Description

螺旋桨螺距三维测量工艺方法
技术领域
本发明涉及一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法。
背景技术
目前，开展螺旋桨螺距测量的方法主要有传统手工测量、扫描仪测量和摄像机测量，传统手工测量需针对不同螺旋桨制作相应测量工装，由于整个过程均为手工操作，测量精度差，且测量步骤繁琐，严重影响了舰船修理周期，增加了舰船修理成本；扫描仪和摄像机测量过程中，测量点位置均为设备自动识别，测量过程中并无实质性精准测定目标，存在测量偏差。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，具体包括以下步骤：
A、在平台上勘划一条长度至少5m的直线；
B、将螺旋桨竖直放置于直线中心区域，保证螺旋桨桨榖横截面与平台接触面完全贴合；
C、利用螺距规勘划出每个桨叶不同半径处放射夹角，并用记号笔进行标识；
D、架设全站仪，采集已勘划直线首尾端点建立空间坐标系，螺距测量过程中，测距模式设定为反射片模式；
E、利用三点生成圆心法，测量螺旋桨桨榖上端面圆心空间位置作为螺距测量基准；
F、在测量点位置粘贴反射片，依次测量螺距规先行勘划出的每个桨叶不同半径处放射夹角三坐标数据，根据测量结果对标记点做出相应修正、调整，直至将半径、角度调整至绝对理论数值；
G、校对标识勘划精度，并作相应调整；
H、依次测量调整后的每个桨叶不同半径处放射夹角标识空间位置；
I、根据测量结果，计算螺旋桨局部螺距和截面螺距。
所述步骤A中，平台应地基牢固区域，平台水平度偏差不大于3mm，划线宽度不大于0.5mm。
所述步骤B中，螺距测量点应在距螺旋桨桨叶边缘40mm范围内选择。
所述步骤D中，调整全站仪水平时，将倾斜角度X和Y的差值调整至10″以内，并将全站仪测距模式设置为斜平改正。
所述步骤E中，测量螺旋桨桨榖上端面水平度，测量点数量不少于3个，测量点位置应均匀分布， 水平度偏差应不大于1mm。
所述步骤F中，反射片相对全站仪镜头摆放角度控制在45～60°。
所述步骤I中，螺旋桨桨叶截面螺距按桨叶压力面上同一半径处放射夹角α的m、n两点间的高度差△h来计算，螺距计算公式Ps=
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中，Ps为截面螺距，△h为m、n两点间的轴向高度差，α为压力面上同一半径处放射夹角。
本发明一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，基于全站仪电磁波测距原理，在测量目标点粘贴反射片，通过建立基准坐标，之后逐点生成螺距测量点，可将人为产生的测量点位置偏差控制到零，测量过程中不需制作工装，测量流程便捷、高效，不仅能够实现定距桨、变距桨、可调距桨高精度螺距测量，而且降低船厂螺旋桨螺距测量外协成本，缩短舰船修理周期，显著提高工作效率，可以广泛应用于各种型号定距桨、变距桨、可调距桨的高精度螺距测量工作，具有推广价值。
附图说明
图1是本发明一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法的螺旋桨桨叶半径测量示意图。
图2是本发明一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法的螺旋桨桨叶放射夹角测量示意图。
图3是本发明一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法的定距桨桨叶半径测量示意图。
图4是本发明一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法的定距桨桨叶放射夹角测量示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，螺旋桨螺距三维测量工艺方法，具体包括以下步骤：
A、在平台上勘划一条长度至少5m的直线；B、将螺旋桨竖直放置于直线中心区域，保证螺旋桨桨榖横截面与平台接触面完全贴合；C、利用螺距规勘划出每个桨叶不同半径处放射夹角，并用记号笔进行标识；D、架设全站仪，采集已勘划直线首尾端点建立空间坐标系，螺距测量过程中，测距模式设定为反射片模式；E、利用三点生成圆心法，测量螺旋桨桨榖上端面圆心空间位置作为螺距测量基准；F、在测量点位置粘贴反射片，依次测量螺距规先行勘划出的每个桨叶不同半径处放射夹角三坐标数据，根据测量结果对标记点做出相应修正、调整，直至将半径、角度调整至绝对理论数值；G、校对标识勘划精度，并作相应调整；H、依次测量调整后的每个桨叶不同半径处放射夹角标识空间位置；I、根据测量结果，计算螺旋桨局部螺距和截面螺距；架设全站仪，仪器应满足如下条件：第一、视准轴与水平轴正交；第二、水平轴与垂直轴正交；第三、垂直轴与水平度盘正交，且过其中心；第四、水平轴与垂直度盘正交，且过其中心；第五、十字丝纵丝应处于铅垂面内；第六、垂直度盘指标差近于零；调整全站仪水平时，应将倾斜角度X和Y的差值调整至10″以内，将全站仪测距模式设置为斜平改正，螺距测量过程中，螺旋桨不允许发生位置变化，螺距测量点应在距桨叶边缘40mm范围内选择，利用螺距规勘划出每个桨叶不同半径处放射夹角，并用记号笔进行标识，利用全站仪采集已勘划直线首尾端点建立空间坐标系，螺距测量过程中，测距模式设定为反射片模式，测量螺旋桨桨榖上端面水平度，测量点数量不少于3个，测量点位置应均匀分布，水平度偏差应不大于1mm,若超出偏差范围，应对螺旋桨摆放位置做出相应调整，利用三点生成圆心法，测量螺旋桨桨榖上端面圆心空间位置作为螺距测量基准，在记号笔标识位置粘贴反射片，反射片相对仪器镜头摆放角度控制在45～60°之间，依次测量螺距规先行勘划出的每个桨叶不同半径处放射夹角三坐标数据，根据测量结果对标记点做出相应修正、调整，直至将半径（三维数据中dxy值）、角度（三维数据中3Pangle值）调整至绝对理论数值，满足单一项数值无效，调整后的该点为有效的螺距测量点，依次测量调整后的每个桨叶不同半径处放射夹角标识空间位置，根据测量结果，计算螺旋桨局部螺距和截面螺距，
桨叶截面螺距Ps，按桨叶压力面上同一半径处放射夹角α的m、n两点间的高度差（三维数据中z值）△h来计算，螺距计算方法见公式， Ps=
Figure 360511DEST_PATH_IMAGE002
，式中，Ps为螺距，单位为毫米（mm）；△h为m、n两点间的轴向高度差，单位为毫米（mm）；α为压力面上同一半径处放射夹角，单位为度（°），如图3所示，本桨叶R=1133mm、0.6R=679.8mm、0.8R=906.4mm、0.95R=1076.35mm，P1为桨榖上端面螺距测量基准点，dxy项数据分别为：0.6R、0.8R、0.9R桨叶半径实测值；如图4所示，本桨叶放射夹角10°，P1为桨榖上端面螺距测量基准点，Angle项数据为桨叶以10°为放射夹角的实测值，本方法基于全站仪电磁波测距原理，在测量目标点粘贴反射片，通过建立基准坐标，之后逐点生成螺距测量点，可将人为产生的测量点位置偏差控制到零，测量过程中不需制作工装，测量流程便捷、高效，可以广泛应用于各种型号定距桨、变距桨、可调距桨的高精度螺距测量工作，具有推广价值。

Claims (6)

1.一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
A、在平台上勘划一条长度至少5m的直线；
B、将螺旋桨竖直放置于直线中心区域，保证螺旋桨桨榖横截面与平台接触面完全贴合；
C、利用螺距规勘划出每个桨叶不同半径处放射夹角，并用记号笔进行标识；
D、架设全站仪，采集已勘划直线首尾端点建立空间坐标系，螺距测量过程中，测距模式设定为反射片模式；
E、利用三点生成圆心法，测量螺旋桨桨榖上端面圆心空间位置作为螺距测量基准；
F、在测量点位置粘贴反射片，依次测量螺距规先行勘划出的每个桨叶不同半径处放射夹角三坐标数据，根据测量结果对标记点做出相应修正、调整，直至将半径、角度调整至绝对理论数值；
G、校对标识勘划精度，并作相应调整；
H、依次测量调整后的每个桨叶不同半径处放射夹角标识空间位置；
I、根据测量结果，计算螺旋桨桨叶截面螺距，螺旋桨桨叶截面螺距按桨叶压力面上同一半径处放射夹角α的m、n两点间的高度差△h来计算，螺距计算公式
Figure 546459DEST_PATH_IMAGE002
式中，Ps为截面螺距，△h为m、n两点间的轴向高度差，α为压力面上同一半径处放射夹角。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，其特征在于：所述步骤A中，平台应为地基牢固区域，平台水平度偏差不大于3mm，划线宽度不大于0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，其特征在于：所述步骤B中，螺距测量点应在距螺旋桨桨叶边缘40mm范围内选择。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，其特征在于：所述步骤D中，调整全站仪水平时，将倾斜角度X和Y的差值调整至10″以内，并将全站仪测距模式设置为斜平改正。
5.根据权利要求1所述的一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，其特征在于：所述步骤E中，测量螺旋桨桨榖上端面水平度，测量点数量不少于3个，测量点位置应均匀分布， 水平度偏差应不大于1mm。
6.根据权利要求1所述的一种螺旋桨螺距三维测量工艺方法，其特征在于：所述步骤F中，反射片相对全站仪镜头摆放角度控制在45～60°。
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