RU131480U1 - SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR DETERMINING WEIGHT AND COORDINATES OF THE CENTER OF GRAVITY OF THE AIRCRAFT - Google Patents
SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR DETERMINING WEIGHT AND COORDINATES OF THE CENTER OF GRAVITY OF THE AIRCRAFT Download PDFInfo
- Publication number
- RU131480U1 RU131480U1 RU2012138007/28U RU2012138007U RU131480U1 RU 131480 U1 RU131480 U1 RU 131480U1 RU 2012138007/28 U RU2012138007/28 U RU 2012138007/28U RU 2012138007 U RU2012138007 U RU 2012138007U RU 131480 U1 RU131480 U1 RU 131480U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- load
- platform
- platforms
- gravity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
1. Программно-технический комплекс определения веса и координат центра тяжести самолета, характеризующийся тем, что он имеет подъемный с приводом вертикального перемещения стол, грузоприемные платформы с весоизмерительными датчиками, связанными с нормирующими преобразователями, электрически подключенными к входу блока управления, выход которого подсоединен к персональному компьютеру, имеющему монитор и средства программного обеспечения, при этом общее количество платформ равно числу всех имеющихся колес шасси самолета, а каждая грузоприемная платформа представляет собой объемно-пространственную грузонесущую конструкцию, в весоизмерительные датчики которой подвижно вмонтированы передающие на них давление винтовые опоры, выравнивающие верхнее основание грузоприемной платформы в строго горизонтальное положение, и которая снабжена транспортирующими опорными роликами, убираемыми при необходимости в нейтральное, нерабочее положение, причем подъемный стол, предназначенный для измерения угла тангажа путем выравнивания продольной оси самолета относительно горизонта, имеет в качестве привода вертикального перемещения гидравлический телескопический цилиндр, приводимый в действие гидравлическим блоком, включающим насосную станцию и ручной насос, размещенный на корпусе убираемого в нишу пола кронштейна, а определение веса и координат центра тяжести самолета осуществляется расчетным путем с помощью средств программного обеспечения на основе действующего алгоритма с выводом контура самолета со схемой установки платформ, результатов измерения и значения угла тангажа и положения центра тяжести с1. The software and hardware complex for determining the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft, characterized in that it has a lifting table with a vertical displacement drive, load platforms with load cells connected to normalizing converters, electrically connected to the input of the control unit, the output of which is connected to a personal a computer having a monitor and software tools, with the total number of platforms equal to the number of all available wheels of the aircraft chassis, and each load The pickup platform is a three-dimensional load-bearing structure, in the load cells of which the screw supports transmitting pressure are movably mounted on them, leveling the upper base of the pickup platform in a strictly horizontal position, and which is equipped with transporting support rollers, which are removed if necessary in a neutral, inoperative position, and a lifting table designed to measure the pitch angle by aligning the longitudinal axis of the aircraft relative to the horizontal nta, has a hydraulic telescopic cylinder as a vertical displacement actuator, driven by a hydraulic unit including a pumping station and a hand pump located on the body of a bracket that is removable into a niche of the floor, and the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft are determined by calculation using software tools based on the current algorithm with the output of the aircraft circuit with a diagram of the installation of the platforms, the measurement results and the pitch angle and the center of gravity with
Description
Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована для определения веса и координат центра тяжести летательных аппаратов, имеющих продольную ось симметрии.The utility model relates to a weight measuring technique and can be used to determine the weight and coordinates of the center of gravity of aircraft with a longitudinal axis of symmetry.
Известно устройство для определения веса и координат центра тяжести самолета, которое содержит как продолжение рулежной дорожки участок подъема, который в верхней своей части соприкасается с горизонтальной площадкой, которая в свою очередь соприкасается поддерживающей платформой, установленной под углом α к горизонтам. Имеющаяся измерительная платформа установлена горизонтально и соприкасается с нижнем краем поддерживающей платформы. Измерительная платформа снабжена блоком весоизмерительных датчиков. Кроме этого, измерительная платформа снабжена дальномером и микропроцессорным устройством. Переднее и заднее шасси самолета являются измерительной и поддерживающей опорами соответственно. Угол подъема участка и габариты его горизонтальной площадки выбраны из условия доставки и установки самолета на измерительную и поддерживающую платформы.A device for determining the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft, which contains as a continuation of the taxiway the lifting section, which in its upper part is in contact with a horizontal platform, which in turn is in contact with a supporting platform installed at an angle α to the horizons. The existing measuring platform is installed horizontally and is in contact with the lower edge of the supporting platform. The measuring platform is equipped with a load cell block. In addition, the measuring platform is equipped with a rangefinder and a microprocessor device. The front and rear landing gears are measuring and supporting legs, respectively. The elevation angle of the site and the dimensions of its horizontal platform are selected from the conditions of delivery and installation of the aircraft on the measuring and supporting platform.
Указанное устройство работает следующим образом. Самолет как объект измерения перемещают с рулежной дорожки по участку подъема на горизонтальную площадку, с которой самолет перемещают на поддерживающую платформу, наклоненную под углом α к горизонтам, устанавливая, таким образом, самолет с расположением его продольной оси под углом α к горизонтам. Затем самолет перемещают вдоль его продольной оси по поддерживающей платформе до установки переднего шасси на измерительной платформе в заданной точке n1 и приводят первый замер давления RA самолета на измерительную опору (переднее шасси) и расстояния X, от точки n1, до точки F на линии соприкосновения платформ друг с другом. Указанное расстояние измеряют длинномером. Давление RA измеряют блоком весоизмерительных датчиков. Самолет продолжают перемещать вдоль его продольной оси до установки переднего шасси в следующую точку n2 на измерительной платформе, после чего производят замеры давления RA2 и расстояния Х2. Указанные замеры производят во всех заданных точках n3, n4, n5. Расстояние между опорами, т.е. передним и задним шасси является величиной постоянной и равной значению L, угол α наклона поддерживающей платформы также известен заранее, а угол α′ - текущий угол наклона продольной оси самолета относительно горизонтали определяется с помощью тригонометрических функций. Обработку результатов измерений осуществляют расчетным путем по заданной формуле с помощью микропроцессорного устройства.The specified device operates as follows. The aircraft as an object of measurement is moved from the taxiway along the lifting section to a horizontal platform from which the aircraft is moved to a support platform, tilted at an angle α to the horizons, thus setting the aircraft with its longitudinal axis at an angle α to the horizons. Then the aircraft is moved along its longitudinal axis along the supporting platform until the front landing gear is mounted on the measuring platform at a given point n 1 and the first pressure measurement R A of the aircraft is measured on the measuring support (front landing gear) and the distance X, from point n 1 , to point F on lines of contact between the platforms with each other. The indicated distance is measured with a long meter. Pressure R A is measured by a load cell unit. The aircraft continues to move along its longitudinal axis until the front landing gear is installed at the next point n 2 on the measuring platform, after which pressure R A2 and distance X 2 are measured. The indicated measurements are made at all given points n 3 , n 4 , n 5 . The distance between the supports, i.e. the front and rear landing gear is constant and equal to the value of L, the inclination angle α of the supporting platform is also known in advance, and the angle α ′, the current angle of inclination of the longitudinal axis of the aircraft relative to the horizontal, is determined using trigonometric functions. Processing the measurement results is carried out by calculation according to a given formula using a microprocessor device.
Неизвестная масса самолета и координата центра его тяжести Х0 находятся из решения данной системы по методу наименьших квадратов (см. Патент РФ на изобретение №2397456 G01G 19/07, G01M 1/12, опубликован 20.08.2010 г.). Это устройство достаточно громоздко по своему конструктивному исполнению и требует при его эксплуатации очень точного расчета по предлагаемому методу измерения веса и координат центра тяжести самолета.The unknown mass of the aircraft and the coordinate of its center of gravity X 0 are found from the solution of this system using the least square method (see RF Patent for the invention No. 2397456 G01G 19/07, G01M 1/12, published on 08/20/2010). This device is rather cumbersome in its design and requires very accurate calculation of the proposed method for measuring the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft during its operation.
Известен также и комплекс для взвешивания и контроля расположения центра тяжести транспортного средства, а именно самолета, содержащий весоизмерительные тензодатчики, число которых определяется конфигурацией взвешиваемого объекта, установленные на опорах, размещенных на основании с возможностью перемещения по высоте и подключенных к измерительному блоку, выполненному например, в виде системного блока компьютера с соответствующими преобразователями. Монитор компьютера выполняет при этом функции блока отображения информации. К измерительному блоку также подключен блок памяти, выход которого подключен к блоку отображения суммарной информации, т.е. к монитору компьютера. Упомянутые опоры выполнены в виде регулируемых по высоте стоек или домкратов и с возможностью их перестановки на основании. В блок отображения суммарной информации введены средства отображения информации с каждого тензодатчика и плана контролируемого самолета. На мониторе компьютера отмечены окна, в которых раздельно отображается сила давления на каждый весоизмерительный датчик. Имеется и окно для отображения суммарного веса взвешиваемого самолета, а также окно с указание места фактического нахождения его центра тяжести. (см. Патент РФ на полезную модель №65216 G01G 19/04, опубликован 27.07.2007 г.).Also known is a complex for weighing and controlling the location of the center of gravity of a vehicle, namely an aircraft, containing load cell load cells, the number of which is determined by the configuration of the weighed object, mounted on supports placed on the base with the possibility of movement in height and connected to a measuring unit, made for example, in the form of a computer system unit with corresponding converters. The computer monitor performs the functions of the information display unit. A memory block is also connected to the measuring unit, the output of which is connected to the display unit of the total information, i.e. to the computer monitor. The mentioned supports are made in the form of uprights or jacks adjustable in height and with the possibility of their rearrangement on the base. The means for displaying information from each load cell and the plan of the controlled aircraft are introduced into the display unit of the total information. Windows are marked on the computer monitor, in which the pressure force for each load cell is separately displayed. There is also a window for displaying the total weight of the weighed aircraft, as well as a window indicating the location of its actual center of gravity. (see RF Patent for utility model No. 65216
Существенным недостатком данного комплекса является наличие дополнительной некомпенсируемой погрешности при измерении массы и координат центра тяжести самолета, имеющего большие геометрические размеры, обусловленной изменением геометрии объекта из-за его деформации при взвешивании. Этот недостаток устраняется практически идентичным комплексом для определения координат центра масс и массы, включающий тензодатчики, число которых определяется объектом измерения, на каждом из которых установлено грузоприемное устройство, форма которого определяется взвешиваемым объектом. Весоизмерительные датчики установлены на грузоприемные платформы, опирающиеся на основания. Грузоприемные платформы свободно перемещаются по плоскости основания. Основание же закреплено на опоре с возможностью перемещения по высоте. В качестве опор могут выступать домкраты. Каждый весоизмерительный датчик подключен к измерительному блоку, выполненному например, в виде системного блока компьютера с соответствующими преобразователями. Монитор компьютера выполняет при этом функции блока отображения информации. К измерительному блоку подключен блок памяти. При включении грузоприемных устройств в компьютер вводится код контролируемого самолета и из блока памяти на монитор компьютера выводится контур подлежащего взвешиванию летательного аппарата и координаты его опорных узлов - точек контроля веса. Под точки опорных узлов самолета путем перемещения устанавливают опоры с размещенными на них основаниями, грузоприемными платформами, весоизмерительными тензодатчиками и грузоприемными устройствами. Опоры регулируют по высоте для обеспечения установки взвешиваемого самолета на грузоприемные платформы в заданном для данного самолета пространственном положении. Измерительный блок обрабатывает информацию, снимаемую с весоизмерительных датчиков и отражает ее раздельно в соответствующих окнах экрана монитора компьютера, где также отображается полная масса самолета и координаты проекции центра масс самолета на горизонтальную плоскость, вычисленные измерительные блоком. Результаты измерения и вычисления заносятся в блок памяти (см. Патент РФ на полезную модель №100615 G01G 19/07, опубликован 20.12.2010 г.).A significant drawback of this complex is the presence of an additional uncompensated error in measuring the mass and coordinates of the center of gravity of an aircraft having large geometric dimensions, due to a change in the geometry of the object due to its deformation during weighing. This disadvantage is eliminated by an almost identical complex for determining the coordinates of the center of mass and mass, including strain gauges, the number of which is determined by the measurement object, each of which has a load receptor, the shape of which is determined by the object being weighed. The load cells are mounted on load platforms resting on the bases. Load platforms move freely along the base plane. The base is fixed on a support with the ability to move in height. As supports, jacks can act. Each load cell is connected to a measuring unit made, for example, in the form of a computer system unit with corresponding converters. The computer monitor performs the functions of the information display unit. A memory unit is connected to the measuring unit. When the load receptors are turned on, the code of the controlled aircraft is entered into the computer and the contour of the aircraft to be weighed and the coordinates of its reference nodes — weight control points — are output from the memory unit to the computer monitor. Under the points of the support nodes of the aircraft by moving, install supports with bases placed on them, load platforms, load cells and load cells. The supports are height-adjustable to ensure the installation of the weighed aircraft on load platforms in the spatial position specified for the aircraft. The measuring unit processes the information taken from the load cells and reflects it separately in the corresponding windows of the computer monitor screen, which also displays the total mass of the aircraft and the coordinates of the projection of the center of mass of the aircraft on a horizontal plane, calculated by the measuring unit. The measurement and calculation results are recorded in the memory unit (see RF Patent for Utility Model No. 100615 G01G 19/07, published December 20, 2010).
Однако, этот комплекс, как и вышеприведенный аналог в силу своего конструктивного исполнения, а именно наличия подвижных составляющих элементов подставляемых под крылья самолетов опор с тензодатчиками вносит значимые погрешности в результаты измерений и в силу этого может быть использован только для определения веса и координат центра тяжести лишь одного какого-то типа летательного аппарата, например - истребителей. В виду того, что комплекс совпадает с известными аналогами только по функциональному назначению и программной реализации расчетов искомых параметров, а в то же время эти технические решения имеют различное конструктивное исполнение, то они не могут поэтому считаться близкими аналогами заявляемой полезной модели.However, this complex, as well as the above analogue, due to its design, namely the presence of movable component elements of supports with load cells placed under the wings of the aircraft, makes significant errors in the measurement results and, therefore, can only be used to determine the weight and coordinates of the center of gravity only one type of aircraft, for example, fighters. In view of the fact that the complex coincides with known analogues only in terms of functionality and software implementation of the calculations of the desired parameters, and at the same time, these technical solutions have different designs, they cannot therefore be considered close analogues of the claimed utility model.
Задача по созданию универсального средства, применяемого для всех типов самолетов (выпускаемых например, на одном авиазаводе) измерения веса и координат центра тяжести самолета, повышения точности этих измерений решается путем создания программно-технического комплекса, основанного на ином конструктивном исполнении с использованием новых грузоприемных платформ и подъемного стола.The task of creating a universal tool used for all types of aircraft (manufactured, for example, at one aircraft factory) for measuring the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft, improving the accuracy of these measurements is achieved by creating a software and hardware complex based on a different design using new load platforms and lifting table.
Технический результат - повышение точности измерения веса и координат центра тяжести самолета, а также возможность определения веса и центра тяжести всех типов летательных аппаратов одним комплексом достигается тем, что он имеет подъемный стол, грузоприемные платформы с весоизмерительными датчиками с нормирующими преобразователями электрически подключенными к входу блока управления, выход которого подсоединен к персональному компьютеру, имеющему монитор и средства программного обеспечения, при этом общее количество платформ равно числу имеющихся колес самолета, а каждая грузоприемная платформа представляет собой объемно пространственную грузонесущую конструкцию, в весоизмерительные датчики которой подвижно вмонтированы передающие на них давление винтовые опоры, посредством которых выравнивается рабочая поверхность платформы в строго горизонтальное положение и которая снабжена для перемещения транспортирующими опорными роликами, убираемыми при необходимости в нейтральное нерабочее положение. При этом подъемный стол предназначен для изменения угла тангажа путем выравнивания продольной оси самолета относительно горизонта, а определение веса и координат центра тяжести самолета осуществляется суммированием воздействия каждой стойки шасси на соответствующие грузоприемные платформы и выполняется расчетным путем по имеющимся формулам с помощью средств программного обеспечения на основе действующего алгоритма с выводом контура самолета со схемой установки платформ, результатов измерения положения центра масс и значения угла тангажа на табло блока управления и монитор персонального компьютера. Для достижения горизонтального положения верхнего рабочего основания грузоприемной платформы комплекс дополнительно снабжен электронным угломером, а для определения стояночного угла тангажа самолета он снабжен индикатором угла тангажа, который подключен непосредственно к персональному компьютеру. Позиционирование платформ относительно друг друга в стойке шасси обеспечивается соединителями, а при необходимости и проставками. Перевод платформ в транспортируемое положение, а затем и убирание опорных роликов в нерабочее положение осуществляется специальным ключом, специальным и динамометрическим ключами производится и выставление рабочей поверхности платформы в горизонт. Особенностью комплекса является то, что подъемный стол имеет гидравлический блок, включающий в свой состав насосную станцию и ручной насос, установленные на кожухе кронштейна, убираемого в нишу пола.The technical result - improving the accuracy of measuring the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft, as well as the ability to determine the weight and center of gravity of all types of aircraft in one complex is achieved by the fact that it has a lifting table, load platforms with load cells with standardizing converters electrically connected to the input of the control unit the output of which is connected to a personal computer having a monitor and software, while the total number of platforms is the number of aircraft wheels, and each load-bearing platform is a three-dimensional spatial load-bearing structure, in the load cells of which the screw supports transmitting pressure are movably mounted on them, by means of which the working surface of the platform is leveled in a strictly horizontal position and which is equipped with moving support rollers that can be removed when Necessity to a neutral non-working position. In this case, the lift table is designed to change the pitch angle by aligning the longitudinal axis of the aircraft relative to the horizon, and the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft are determined by summing the effects of each landing gear on the respective load platforms and is calculated using the available formulas using software tools based on the current algorithm with the output of the aircraft circuit with a diagram of the installation of platforms, the results of measuring the position of the center of mass and angle The pitch on the board of the control unit and a PC monitor. To achieve the horizontal position of the upper working base of the cargo receiving platform, the complex is additionally equipped with an electronic angle meter, and for determining the parking pitch angle of the aircraft, it is equipped with a pitch angle indicator, which is connected directly to a personal computer. The positioning of the platforms relative to each other in the chassis rack is provided by connectors, and, if necessary, spacers. The transfer of the platforms to the transported position, and then the support rollers in the idle position, is carried out with a special key, using the special and dynamometric keys, the working surface of the platform is set to the horizon. A feature of the complex is that the lift table has a hydraulic unit, which includes a pumping station and a hand pump mounted on the casing of the bracket, which is removed into the niche of the floor.
Для повышения точности измерения комплекса каждый весоизмерительный датчик через соединительную коробку подключен к нормирующему преобразователю, который размещен в грузоприемной платформе, а в качестве весоизмерительных датчиков применены тензорезисторные датчики.To increase the accuracy of measuring the complex, each load cell through a junction box is connected to a normalizing transducer, which is located in the load receiving platform, and strain gauge sensors are used as load cells.
Предполагаемый комплекс представляет собой единое техническое решение, в котором силовое воздействие колес самолета на весоизмерительные датчики платформ передается интерфейсно в виде электрического сигнала на электронные средства измерения, в которых расчетным путем программно по имеющимся формулам определяется вес и координаты центра тяжести самолета, что и обеспечивает получение технического результата, а именно - возможность точного определения веса и координат центра тяжести любых типоразмеров самолетов с помощью только одного комплекса, т.е. с использованием набора идентичных платформ и подъемного стола.The proposed complex is a single technical solution in which the force effect of the aircraft wheels on the load cell sensors is transmitted interface in the form of an electric signal to electronic measuring instruments, in which the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft are determined by software using the available formulas, which ensures technical the result, namely, the ability to accurately determine the weight and coordinates of the center of gravity of any aircraft sizes using only one th complex, i.e. using a set of identical platforms and a lifting table.
Программно-технический комплекс для определения веса и координат центра тяжести самолета является новым, так как в источниках информации, в том числе Интернете, совокупность предложенных признаков в формуле полезной модели не обнаружена.The software and hardware complex for determining the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft is new, since in the sources of information, including the Internet, the totality of the proposed features in the formula of the utility model is not found.
Предлагаемая полезная модель промышленно применима, так как его изготовление не вызывает затруднение в виду того, что уже разработана конструкторская документация и изготовлен опытный образец, проводятся его испытания, в результате которых подтверждается получение технического эффекта.The proposed utility model is industrially applicable, since its manufacture does not cause difficulty in view of the fact that the design documentation has already been developed and a prototype has been made, its tests are being carried out, as a result of which the technical effect is confirmed.
Полезная модель проиллюстрирована чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид самолета с размещенными под его колесами грузоприемными платформами, на фиг.2 показана схема размещения и подключения грузоприемных платформ к блоку управления и персональному компьютеру для самолета с передней и основными стойками шасси, имеющие спаренные колеса, на фиг.3 - то же, но имеющие основные стойки шасси с двойными спаренными колесами, на фиг.4 - то же с тройными спаренными колесами, принципиальная схема подключения весоизмерительных датчиков каждой грузоприемной платформы и индикатор угла тангажа к блоку управления и персональному компьютеру показана на фиг.5, на фиг.6 отражен общий вид грузоприемной платформы, на фиг.7 - ее вид сверху. А на фиг.8 изображен вид Б на фиг.6, грузоприемная платформа в рабочем положении с выпущенными опорными роликами показана на фиг.9, на фиг.10 - то же, но с убранными опорными роликами, на фиг.11 изображена конструкция подъемного стола, и на фиг.12 изображена схема действующего алгоритма расчета итоговых результатов определения веса и координат центра тяжести самолета.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of an aircraft with load-receiving platforms placed under its wheels, and Fig. 2 shows a diagram of the placement and connection of load-receiving platforms to the control unit and a personal computer for the aircraft with front and main landing gears having paired wheels, in Fig. 3 - the same, but with the main landing gear with double twin wheels, in Fig. 4 - the same with triple twin wheels, a schematic diagram of the connection of load cells of each load the receiving platform and the pitch angle indicator to the control unit and the personal computer are shown in FIG. 5, FIG. 6 shows a general view of the cargo receiving platform, and FIG. 7 is a plan view thereof. And Fig. 8 shows a view B in Fig. 6, the load receiving platform in the working position with the supporting rollers released is shown in Fig. 9, Fig. 10 is the same, but with the supporting rollers removed, Fig. 11 shows the design of the lifting table , and Fig. 12 shows a diagram of a current algorithm for calculating the final results of determining the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft.
Программно-технический комплекс для определения веса и координат центра тяжести самолета включает подъемный стол 1 с гидравлическим приводом 2 его вертикального перемещения, грузоприемные платформы 3 с весоизмерительными тензорезисторными датчиками 4, связанными с нормирующими преобразователями 5 электрически подключенными к входу блока 6 управления, выход которого подсоединен к персональному компьютеру 7, имеющему монитор 8 и средства программного обеспечения, при этом компьютер 7 может быть снабжен принтером 9 или иным печатающим устройством для ввода результатов измерения на бумажный носитель. Общее количество грузоприемных платформ 3 (далее платформа) равно числу всех имеющихся колес шасси самолета, а каждая платформа 3 представляет собой грузонесущую объемно-пространственную конструкцию 10, в весоизмерительные датчики 4 которой подвижно вмонтированы передающие на них давление винтовые опоры 11, посредством которых с помощью динамометрического и специального ключей 12 и 13 происходит выравнивание верхнего основания 14 платформы 3 в строго горизонтальное положение, а для перемещения относительно места установки она снабжена транспортирующими опорными роликами 15, которые при необходимости убираются в нерабочее положение специальным ключом 16. Подставки 17 используются для подкладки под свободные края платформы 3, чтобы также выравнивать их в горизонт на конкретном месте установки. Подъемный стол 1, предназначенный для перевода в горизонтальное положение, соответствующее нулевому значению угла тангажа самолета, содержит силовой рамной конструкции каркас 18, подъемно-грузовую площадку 19, контактирующую с телескопическим гидроцилиндром 20, обеспечивающем ее вертикальное перемещение с помощью гидравлического блока 21, включающего насосную станцию 22 и ручной насос 23, размещенный на корпусе 24 поворотного кронштейна 25, убираемого в нишу 26 пола 27 и закрываемого крышкой 28. Для исключения перекоса и бокового смещения подъемно-грузовой площадки 19 во время нагружения стола 1 по его краям установлены направляющие 29, которые входят во внешние направляющие 30, заливаемые для амортизации маслом. На раме каркаса 18 и внешних направляющих 30 установлены бесконтактные индуктивные датчики 31 верхнего и нижнего пределов опускания подъемно-грузовой площадки 19, а индикаторы 32, фиксирующие эти крайние положения, размещены на кожухе 33 кронштейна 25. Гидравлический блок 21 предназначен для создания необходимого давления в гидравлической системе и управления в целом работой подъемного стола 1 в ручном режиме. Питание гидравлического блока 21 осуществляется от сети номинальным напряжением 24 В. При работе стола 1 необходимо открыть крышку 28, достать блок 21 и зафиксировать его на раме винтами (на фиг. не показано). По окончанию работы гидравлический блок 21 убирается в нишу 26 пола 27 в обратном порядке. Приводя в действие ручной насос 23 или включая станцию 22 гидравлическую, перемещают подъемно-грузовую площадку 19 вверх до заданного положения, опускание же ее происходит под собственным весом. Когда подъемный стол 1 не эксплуатируется, его подъемно-грузовая площадка 19 выставляется до уровня пола и фиксируется неподвижно. При работе стола 1 одновременное применение гидравлической станции и ручного насоса не допускается. Чтобы произвести точный расчет полетного веса и координат центра тяжести самолета необходимо точно определить угол наклона его продольной оси к горизонту, для чего в комплексе используется индикатор 34 угла тангажа. Он представляет собой инклинометрический датчик, размещенный в корпусе, на боковой поверхности которого расположен жидкостный уровнемер 35 для выставления индикатора в горизонт (на фиг. как известные не показаны). Индикатор 34 угла тангажа располагается на самолете или внутри самолета и подключается интерфейсом RS - 232 непосредственно к персональному компьютеру 7 и выдает код, пропорциональный углу наклона продольной оси самолета. Блок 6 управления предназначен для получения цифровой информации об измеряемой силе тяжести от грузоприемных платформ 3, преобразования ее и отображения на информационное табло 36 индикации в единицах массы и угла тангажа. В состав блока также входят преобразователь сигналов 37 с грузоприемных платформ 3 в цифровую форму и блок питания в виде аккумулятора 38 и зарядного устройства 39. Преобразователь сигналов электрически связан через клеммные коробки 40, 41 и 42 с нормирующими преобразователями 5 грузоприемных платформ 3 каждой стойки 43, 44 и 45 шасси самолета, что создает возможность учета веса отдельно по каждой платформе, стойке шасси и суммарного веса всего самолета (фиг.5), а также осуществлять контроль за исправным состоянием каждой платформы 3 в отдельности и в случае неисправности любой из них заменить на запасную. При транспортировке грузоприемной платформы 3 между ободом 46 выставленного колеса 15 и опорной поверхностью 47 роликов 11 создается внешний зазор а, а при убранном колесе образуется такой же только внутренний зазор b (фиг.9 и 10).The software and hardware complex for determining the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft includes a lifting table 1 with a
Схема расстановки грузоприемных платформ 3 определяется тоннажностью самолетов, чем тяжелее самолет, тем больше количество колес он имеет (фиг.2, 3 и 4). Так, например, тяжелый бомбардировщик типа ТУ-160 имеет три стойки, которые состоят из 14 колес, а именно два колеса в передней и по три спаренных в правой и левой стойках шасси самолета, и следовательно для определения веса и координат центра тяжести потребуется четырнадцать весоизмерительных платформ 3, причем две платформы 3 передней стойки 43 будут установлены под два колеса по 10 т, а остальные двенадцать платформ 3 основных стоек по 20 т каждая составят 240 т измеряемого веса. Согласно схеме каждая стойка 43, 44 и 45 шасси подключена отдельно к блоку управления 6 и от него к компьютеру 7, с возможностью печатания и размножения результатов через принтер 9 (фиг.4). Аналогичным образом построены схемы расположения платформ 3 по принципу: «под каждое колесо-платформу», и для среднемагистральных самолетов (фиг.3), а также для легкомоторных летательных аппаратов (фиг.2). Каждая из грузоприемных платформ 3 запрограммирована под своим порядковым номером, что дает возможность выявлять при эксплуатации их погрешность или в целом неисправность (фиг.1).The arrangement of the
Для гарантированной работы системы управления комплексом необходим следующий состав аппаратных средств: промышленный компьютер с 4 свободными портами USB 2,0, тактовой частотой процессора 2700 МГц, объемом 2048 Мб, свободным дисковым пространством для установки работающей программы, видеоадаптером 256 Мб, CD-ROM 4X, а для корректной работы программного обеспечения целесообразно использовать компьютер с ОС WINDOWS XP Professional SP3. Вся последовательность программных действий оператора записана на диске, CD-ROM 4X и выведена на экран монитора 8 и описана прилагаемом алгоритме этой программы (фиг.11). На информационное табло 36 блока управления 6 и в окно монитора 8 персонального компьютера 7 выводится контур контролируемого самолета 51 со схемой расположения по порядку номеров платформ 3, цифровое значение веса на платформах 3 каждой стойки шасси и общий суммарный вес всего самолета, а также после ввода константных данных длин L1, L2 после расчета по принятым формулам появляется координаты центра тяжести (X, Y, Z), лежащие на продольной оси самолета. Программный расчет веса и определение центра тяжести самолета выполняется по следующим формулам:For the guaranteed operation of the complex management system, the following hardware is required: an industrial computer with 4 free USB 2.0 ports, a processor frequency of 2700 MHz, a volume of 2048 MB, free disk space for installing a working program, a 256 MB video adapter, 4-CD-ROM, and for the correct operation of the software, it is advisable to use a computer with the WINDOWS XP Professional SP3 OS. The entire sequence of programmed actions of the operator is recorded on a disk, CD-ROM 4X and displayed on the
где:Where:
Мсам. - масса пустого самолета в кг,M myself. - empty mass in kg,
M1 - показания массы с платформы или платформ, установленных под носовым шасси;M 1 - mass readings from the platform or platforms installed under the bow chassis;
М2 - показания массы с платформ, установленным под основным шасси.M 2 - weight indications from platforms installed under the main chassis.
Где: M1 М2 - массы, показанные с платформ передней и основных стоек.Where: M 1 M 2 - the masses shown from the platforms of the front and main racks.
L1 - расстояние от линии, соединяющей центры вращения тележек основного шасси, до линии, соединяющей отвесы, опущенные из реперных точек, расположенных на П лонжероне крыла, в мм;L 1 is the distance from the line connecting the centers of rotation of the main chassis trolleys to the line connecting the plumb lines dropped from the reference points located on the W side member of the wing, in mm;
L2 - расстояние от центра колес носового шасси до базовой линии самолета, в мм;L 2 is the distance from the center of the nose gear wheels to the aircraft baseline, in mm;
Pδ - расстояние от оси П-ланжерона до базовой линии, в мм.P δ is the distance from the axis of the P-langeron to the baseline, in mm.
Программно-технический комплекс для определения веса и координат центра тяжести самолета функционирует следующим образом.The software and hardware complex for determining the weight and coordinates of the center of gravity of the aircraft operates as follows.
Самолет носовой стойкой накатывают на середину подъемного стола 1, затем поднимают ее не входящим в состав комплекса подъемником и подкатывают под нее две грузоприемные платформы 3 весом 10 т каждая. Специальным ключом 16 опорные ролики 15 убирают в рабочее положение с образованием внутреннего зазора b, предварительно подложив под свободные края грузоприемной платформы 3 подставку 17 высотой 50 мм. Дальнейшее выравнивание верхнего основания 14 грузоприемных платформ 3 в строго горизонтальное положение осуществляют с помощью динамометрического и специального ключей 12 и 13, вкручивая или выкручивая винтовые опоры 11 весоизмерительных датчиков 4. Надежность окончательной установки винтовых опор 11, выровненных грузоприемных платформ 3, обеспечивается контргайкой 49. Аналогичный подъем проводят и основных стоек шасси и также под каждое его колесо подкатывают отдельную весоизмерительную платформу 3, и аналогично проводят все действия по выравниваю горизонтальности их верхней поверхности 14 с использованием тех же приемов и тех же самых ключей 12, 13, и 16. Отклонение от горизонтали верхней поверхности 14 платформы 3 не должно выходить за пределы допуска ±0,5°. Горизонтальность установки грузоприемных платформ 3 проверяется электронным угломером S - Digit mini. Для обеспечения устойчивого положения грузоприемных платформ в спаренных колесах относительно друг друга их скрепляют соединителями 50, выполненными в виде скоб (фиг.4), а под колеса шасси устанавливают откатные упоры (на фиг. не показаны). Плавно и без рывков опускают стойки 43, 44 и 45 шасси самолета на платформы 3. После завершения подготовительных работ по установке платформ 3, включают блок 6 управления и персональный компьютер 7 с монитором 8 и программно проводят опрос всех подключенных весоизмерительных датчиков 4 и поканальный осмотр, которые служат для проверкм исправности каждого канала, при этом на экране информационного табло 36 блока 6 управления кратковременно высвечивается номер канала (платформы 3) и тут же отображается текущее значение измеряемого веса данного канала. Также программно определяется вес по каждой стойке и суммарный вес самолета по формуле:The aircraft with a nose stand is rolled onto the middle of the lifting table 1, then it is lifted by a lift that is not part of the complex and two
Мсам=Мнш+Мосн.пр+Мосн.л. M itself = M nsh + M mainstream + M mainline
где:Where:
Мсам - общий его вес;M himself is his total weight;
Мнш - вес, зарегистрированный на носовом шасси;M nsh - weight recorded on the nose landing gear;
Мосн.пр. - вес основного правого шасси;M main - weight of the main right chassis;
Мосн.л. - вес основного левого шасси.M main - weight of the main left chassis.
Алгоритм действия оператора выведен на монитор 8 персонального компьютера 7 (фиг.12).The operator’s action algorithm is displayed on the
Установив общий вес самолета вводят в программу компьютера линейные размеры L1, L2 после чего расчетно по вышеприведенной формуле:Having established the total weight of the aircraft, linear dimensions L 1 , L 2 are introduced into the computer program, and then calculated by the above formula
находят центр тяжести самолета.find the center of gravity of the aircraft.
На практике, кроме стояночного веса самолета, наиболее важным является также определение его веса и координат центра тяжести в положении, имитирующем полетное состояние, при котором угол тангажа, т.е. наклона к горизонту должен быть равен нулю.In practice, in addition to the parking weight of the aircraft, the most important is also to determine its weight and the coordinates of the center of gravity in a position simulating a flight state at which the pitch angle, i.e. tilt to the horizon should be zero.
В предлагаемом комплексе эта задача решается применением подъемного стола 1, который своим приводом 2 вертикального перемещения «вверх-вниз» носовой стойки самолета позволяет изменять угол наклона его продольной оси к горизонту. Приводя в движение грузоподъемную площадку 19 стола 1 посредством извлеченного из ниши 26 гидравлического блока 21, задействованного гидравлической насосной станции 22 или ручным насосом 23, добиваются, контролируя индикатором 34 угла тангажа и жидкостного уровнемера 35, их показателей равными нулю, после чего все алгоритмические действия расчета по формулам веса и координат центра тяжести самолета повторяются подобно вышеописанным в стояночном его положении.In the proposed complex, this problem is solved by using a lifting table 1, which with its
Использование полезной модели позволит повысить точность измерения комплекса, а главное, с помощью набора типовых грузоприемных платформ и известного аппаратно-программного обеспечения решается задача определения веса и координат центра тяжести различного типа самолетов одним и тем же комплексом.Using a utility model will improve the accuracy of complex measurements, and most importantly, with the help of a set of typical load platforms and well-known hardware and software, the problem of determining the weight and coordinates of the center of gravity of various types of aircraft with the same complex is solved.
Информация, принятая во внимание при оформлении заявки на полезную модельInformation taken into account when applying for a utility model
1. Заявка RU на изобретение №2007148147 G01G 19/07 от 10.07.2009 г.1. Application RU for the invention No. 2007148147
2. Заявка RU на изобретение №93047208 G01G 9/01, G01G 19/07 от 20.07.1996 г.2. Application RU for the invention No. 93047208
3. Заявка RU на изобретение №94008936 G01G 19/07 от 10.01.1996 г.3. Application RU for the invention No. 94008936
4. Заявка RU на изобретение №2009148994 G01M 1/12 от 10.07.2011 г.4. Application RU for the invention No. 2009148994
5. Авторское свидетельство СССР №386265 G01G 19/07 оп. 14.06.1973 г.5. USSR author's certificate No. 386265
6. Патент РФ №2196967 G01G 19/07 оп. 20.01.2003 г.6. RF patent No. 2196967
7. Патент РФ №2265192 G01G 19/07 оп. 27.11.2005 г.7. RF patent No. 2265192
8. Патент РФ №2397456 G01G 19/07 оп. 20.08.2010 г.8. RF patent No. 2397456
9. Патент США №49358856 G01M 1/12 оп. 19.06.1990 г.9. US patent No. 49358856
10. Патент США №6608262 G01G 19/52 заявлено 17.06.2001 г.10. US patent No. 6608262
11. Евразийский патент №002253 G01G 19/04 заявлено 22.10.1998 г.11. Eurasian patent No. 002253
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138007/28U RU131480U1 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR DETERMINING WEIGHT AND COORDINATES OF THE CENTER OF GRAVITY OF THE AIRCRAFT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138007/28U RU131480U1 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR DETERMINING WEIGHT AND COORDINATES OF THE CENTER OF GRAVITY OF THE AIRCRAFT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU131480U1 true RU131480U1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49163244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012138007/28U RU131480U1 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR DETERMINING WEIGHT AND COORDINATES OF THE CENTER OF GRAVITY OF THE AIRCRAFT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU131480U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538357C1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-01-10 | Владимир Ильич Речицкий | Method and set for static weighing of motor vehicle |
US20190375519A1 (en) * | 2016-09-09 | 2019-12-12 | Runweight Pty Ltd | A system for real time determination of parameters of an aircraft |
RU201037U1 (en) * | 2020-04-14 | 2020-11-24 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Мера-ТСП" | A device for weighing and determining the coordinates of the center of mass of the weighed object |
-
2012
- 2012-09-05 RU RU2012138007/28U patent/RU131480U1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538357C1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-01-10 | Владимир Ильич Речицкий | Method and set for static weighing of motor vehicle |
US20190375519A1 (en) * | 2016-09-09 | 2019-12-12 | Runweight Pty Ltd | A system for real time determination of parameters of an aircraft |
RU2745837C2 (en) * | 2016-09-09 | 2021-04-01 | Ранвейт Пти Лтд | System for real time determining parameters of aircraft running on taxiway surface (options), and ways of its use |
RU201037U1 (en) * | 2020-04-14 | 2020-11-24 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Мера-ТСП" | A device for weighing and determining the coordinates of the center of mass of the weighed object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9933324B2 (en) | System for field measurement of center of gravity | |
CN107449397A (en) | A kind of novel building engineering surveying instrument | |
RU131480U1 (en) | SOFTWARE AND TECHNICAL COMPLEX FOR DETERMINING WEIGHT AND COORDINATES OF THE CENTER OF GRAVITY OF THE AIRCRAFT | |
CN108801548A (en) | Vehicle centroid survey tool and measurement method | |
CN104555765B (en) | A kind of tower machine verticality Monitoring systems and monitoring method | |
CN107894338A (en) | Automobile multifunctional testing stand | |
CN110954202A (en) | Attitude-variable airplane weight and gravity center measuring equipment and attitude-variable airplane weight and gravity center measuring method | |
CN102967287A (en) | High-precision detection instrument and method for measuring perpendicularity of large mechanical element | |
CN103601072B (en) | Absolute position control method based on the horizontal adjusting sling for spacecraft that suspension centre regulates | |
CN106959216A (en) | A kind of tramcar bogie static-load testing device | |
CN207516050U (en) | Automobile multifunctional testing stand | |
CN201892566U (en) | Hopper scale calibration device | |
CN207123280U (en) | A kind of novel building engineering surveying instrument | |
CN206804308U (en) | A kind of tramcar bogie static-load testing device | |
CN211576456U (en) | Helicopter gravity center measuring device | |
CN108107181A (en) | Two-dimensional physical analog simulation test platform and its test method | |
CN211118547U (en) | Support arrangement for outdoor environment detecting instrument | |
CN116222878A (en) | Aircraft gravity center measuring device and method | |
EP3531086B1 (en) | Conveyor system with weighing capability | |
CN113390560B (en) | Measuring mechanism for measuring mass three-dimensional mass center of large winged flying body | |
CN215064275U (en) | Vertical detection device for building engineering construction | |
JP2005114425A (en) | Onboard weighing device | |
CN212227967U (en) | Hand-held type building wall flatness self-checking device | |
CN201177549Y (en) | Vane centroid balancing apparatus | |
CN206208449U (en) | A kind of high accuracy static three-dimensional force sensor caliberating device |