一種細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置及測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置及測(cè)量方法，特別適用于重量大、長度長的圓柱體飛行器質(zhì)心位置的方便測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]例如飛行物體的質(zhì)心位置影響自身飛行軌跡，因此質(zhì)心位置的測(cè)量對(duì)于空間飛行器至關(guān)重要。
[0003]目前利用天平原理采用不平衡力矩法測(cè)量質(zhì)心位置的裝置均采用刀口支點(diǎn)在重心之下的結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)對(duì)于較大的物體，尤其是測(cè)量重量大、長度長的圓柱體飛行器的質(zhì)心位置前，裝置的平衡很難調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置及測(cè)量方法，該質(zhì)心測(cè)量裝置的刀口支點(diǎn)在質(zhì)心位置測(cè)量裝置重心之上，利用重心在支撐軸下方時(shí)，如果偏離豎直方向，合力指向平衡位置，使之回歸平衡的基本原理，實(shí)現(xiàn)測(cè)量重量大、長度長的細(xì)長部件，如圓柱體飛行器的質(zhì)心位置前，整個(gè)裝置易于快速調(diào)整平衡，方便測(cè)量，提高測(cè)量效率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，包括底板，裝在底板上的左右兩個(gè)側(cè)支座，裝在左右兩個(gè)側(cè)支座上的軸，以及裝在軸上位于左右兩個(gè)側(cè)支座之間的偏心輪；左右兩個(gè)側(cè)支座內(nèi)側(cè)各設(shè)有一個(gè)側(cè)掛板，每個(gè)側(cè)掛板頂部裝有一個(gè)主體定位在左右兩個(gè)側(cè)支座頂端的刀口，兩個(gè)側(cè)掛板底部通過托板固定相連，位于偏心輪之上的所述托板上設(shè)有用于放置細(xì)長部件的條形的主板，該主板的一端下部裝有用于測(cè)量主板端部力F的頂尖，在主板的另一端裝有調(diào)整主板水平度的水平調(diào)整機(jī)構(gòu)；所述刀口下端面可隨著偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而與所述側(cè)支座頂端接觸或分離。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案:
為了更均勻地支撐細(xì)長部件，所述主板的兩個(gè)端部上裝有用于支撐所述細(xì)長部件的支撐塊。由此，細(xì)長部件支撐在主板的支撐塊上，方便裝卸。
[0007]作為一種具體的調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述水平調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在主板端部的吊塊，裝在吊塊上水平布置的螺桿，以及裝在螺桿上的至少一個(gè)砝碼。由此，旋轉(zhuǎn)螺桿上的砝碼，可以調(diào)整砝碼的位置，從而保證平衡狀態(tài)。同時(shí)，也可以增減砝碼數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。
[0008]優(yōu)選地，所述主板上裝有顯示主板水平度的水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)儀的氣泡位于中心時(shí)，主板水平。
[0009]優(yōu)選地，所述側(cè)掛板頂部開有定位孔，所述側(cè)支座頂端開有定位刀口的V形槽，所述刀口部分置于所述定位孔內(nèi)。刀口落在側(cè)支座頂端時(shí)，刀口的刀尖與V形槽均勻接觸。
[0010]所述托板的安裝位置為偏心輪頂面位于下止點(diǎn)時(shí)，托板與偏心輪頂面具有間隙，刀口下端面與所述側(cè)支座頂端接觸；偏心輪頂面位于上止點(diǎn)時(shí)，托板與偏心輪頂面接觸，刀口下端面與所述側(cè)支座頂端分離。
[0011]為了方便旋轉(zhuǎn)偏心輪，所述側(cè)支座外側(cè)設(shè)有用于通過軸旋轉(zhuǎn)偏心輪的扳手。
[0012]基于同一個(gè)發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種利用上述細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置來測(cè)量細(xì)長部件質(zhì)心的方法，已知細(xì)長部件重力G，頂尖到兩個(gè)刀口之間連線的垂直距離LI ;所述測(cè)量細(xì)長部件質(zhì)心的方法包括如下步驟:
51、旋轉(zhuǎn)偏心輪，使偏心輪頂面位于下止點(diǎn)時(shí)與托板存在間隙，刀口定位于側(cè)支座頂端并保持接觸，此時(shí)通過水平調(diào)整機(jī)構(gòu)使主板保持水平而處于平衡狀態(tài)；
52、旋轉(zhuǎn)偏心輪，使偏心輪頂面與托板接觸，且刀口脫離側(cè)支座頂端，并將細(xì)長部件置于主板上，
53、再次旋轉(zhuǎn)偏心輪，使偏心輪頂面位于下止點(diǎn)時(shí)與托板存在間隙，且側(cè)支座頂端與刀口的刀尖均勻接觸，此時(shí)質(zhì)心測(cè)量裝置處于非平衡狀態(tài)，即可利用頂尖測(cè)得主板端部力F，同時(shí)根據(jù)F*L1=G*L2，得質(zhì)心O到兩個(gè)刀口之間連線的垂直距離L2=F*L1/G，即得細(xì)長部件的質(zhì)心位置。
[0013]作為一種具體的調(diào)節(jié)方式，所述水平調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在主板端部的吊塊，裝在吊塊上水平布置的螺桿，以及裝在螺桿上的至少一個(gè)砝碼；所述主板上裝有水準(zhǔn)儀；在調(diào)整主板水平度時(shí)，旋轉(zhuǎn)砝碼使水準(zhǔn)儀的氣泡位于中心時(shí)，主板水平。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的質(zhì)心測(cè)量裝置的刀口支點(diǎn)在質(zhì)心位置測(cè)量裝置重心之上，利用重心在支撐軸下方時(shí)，如果偏離豎直方向，合力指向平衡位置，使之回歸平衡的基本原理，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量重量大、長度長的細(xì)長部件，如圓柱體飛行器的質(zhì)心位置前，整個(gè)裝置易于快速調(diào)整平衡，方便測(cè)量，提高了測(cè)量效率。
[0015]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是圖1的A— A剖視圖；
圖3是圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]—種上支點(diǎn)式圓柱形飛行器質(zhì)心測(cè)量裝置，如圖1和2所示，由以下零件構(gòu)成:頂尖1、螺母2、主板3、支撐塊4、底板5、扳手6、側(cè)支座7、刀口 8、螺栓9、銷釘10、水準(zhǔn)儀11、螺釘12、螺桿13、吊塊14、砝碼15、緊定螺釘16、側(cè)掛板17、托板18、軸19、偏心輪20。
[0018]安裝時(shí)，將軸19、偏心輪20安裝在兩件側(cè)支座7上，再將兩件側(cè)支座7通過螺栓9、銷釘10與底板5連接為一體。刀口 8壓入側(cè)掛板17上部孔，用緊定螺釘16鎖緊；托板18兩端分別插入側(cè)掛板17的定位槽內(nèi)，用螺釘12、銷釘10固定；支撐塊4、水準(zhǔn)儀11用螺釘12固定在主板3上，左端螺桿13安裝在吊塊14上，吊塊14通過螺釘12連接在主板3右端，砝碼15通過螺紋旋入螺桿13，再將螺母2將頂尖I安裝在主板3。主板3與托板18同樣采用螺釘12、銷釘10連接，接著將兩側(cè)刀口 8分別輕放在兩件側(cè)支座上的V形槽內(nèi)。
[0019]使用時(shí)，把扳手6套在軸19前端，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)扳手6保證偏心輪20在最低位不與托板18接觸，旋轉(zhuǎn)砝碼15調(diào)整測(cè)量裝置，當(dāng)主板3上的水準(zhǔn)儀11的水泡在中心時(shí)，測(cè)量裝置處于平衡狀態(tài)。此時(shí)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)扳手6，使偏心輪20與托板18接觸，刀口 8脫離側(cè)支座上的V形槽，然后將細(xì)長部件21放在主板3上的支撐塊4上，再將扳手6按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)使偏心輪20與托板18脫離，使側(cè)支座7的V形槽底與刀口 8的刀尖均勻接觸，此時(shí)質(zhì)心位置不在支點(diǎn)，所以頂尖處可測(cè)得向下力F，利用頂尖I測(cè)得的力F，及已知細(xì)長部件21的重力為G，頂尖I到刀口 8的垂直距離LI，即可計(jì)算出質(zhì)心O到刀口 8的垂直距離L2，同時(shí)根據(jù)F*L1=G*L2，得質(zhì)心O到兩個(gè)刀口的刀尖之間連線的垂直距離L2=F*L1/G，從而確定質(zhì)心O的位置，整個(gè)操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、迅速。
[0020]上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，包括底板(5)，裝在底板(5)上的左右兩個(gè)側(cè)支座(7)，裝在左右兩個(gè)側(cè)支座(7)上的軸(19)，以及裝在軸(19)上位于左右兩個(gè)側(cè)支座(7)之間的偏心輪(20);左右兩個(gè)側(cè)支座(7)內(nèi)側(cè)各設(shè)有一個(gè)側(cè)掛板(17)，每個(gè)側(cè)掛板(17)頂部裝有一個(gè)主體定位在左右兩個(gè)側(cè)支座(7)頂端的刀口(8)，兩個(gè)側(cè)掛板(17)底部通過托板(18)固定相連，位于偏心輪(20)之上的所述托板(18)上設(shè)有用于放置細(xì)長部件的條形的主板(3)，該主板(3)的一端下部裝有用于測(cè)量主板(3)端部力F的頂尖(1)，在主板(3)的另一端裝有調(diào)整主板(3)水平度的水平調(diào)整機(jī)構(gòu)；所述刀口(8)下端面可隨著偏心輪(20 )的轉(zhuǎn)動(dòng)而與所述側(cè)支座(7 )頂端接觸或分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，所述主板(3)的兩個(gè)端部上裝有用于支撐所述細(xì)長部件(21)的支撐塊(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，所述水平調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在主板(3)端部的吊塊(14)，裝在吊塊(14)上水平布置的螺桿(13)，以及裝在螺桿(13)上的至少一個(gè)砝碼(15)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，所述主板(3)上裝有顯示主板(3 )水平度的水準(zhǔn)儀(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，所述側(cè)掛板(17)頂部開有定位孔，所述側(cè)支座(7)頂端開有定位刀口(8)的V形槽，所述刀口(8)部分置于所述定位孔內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，所述托板(18)的安裝位置為偏心輪(20)頂面位于下止點(diǎn)時(shí)，托板(18)與偏心輪(20)頂面具有間隙，刀口(8)下端面與所述側(cè)支座(7)頂端接觸；偏心輪(20)頂面位于上止點(diǎn)時(shí)，托板(18)與偏心輪(20)頂面接觸，刀口(8)下端面與所述側(cè)支座(7)頂端分離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置，其特征在于，所述側(cè)支座(7)外側(cè)設(shè)有用于通過軸(19 )旋轉(zhuǎn)偏心輪(20 )的扳手(6 )。8.一種利用權(quán)利要求1-7之一的細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置來測(cè)量細(xì)長部件質(zhì)心的方法，已知細(xì)長部件重力G，頂尖(I)到兩個(gè)刀口(8)之間連線的垂直距離LI ;其特征在于，所述測(cè)量細(xì)長部件質(zhì)心的方法包括如下步驟: 51、旋轉(zhuǎn)偏心輪(20)，使偏心輪(20)頂面位于下止點(diǎn)時(shí)與托板(18)存在間隙，刀口(8)定位于側(cè)支座(7)頂端并保持接觸，此時(shí)通過水平調(diào)整機(jī)構(gòu)使主板(3)保持水平而處于平衡狀態(tài)； 52、旋轉(zhuǎn)偏心輪(20)，使偏心輪(20 )頂面與托板(18 )接觸，且刀口( 8 )脫離側(cè)支座(7 )頂端，并將細(xì)長部件(21)置于主板(3 )上， 53、再次旋轉(zhuǎn)偏心輪(20)，使偏心輪(20)頂面位于下止點(diǎn)時(shí)與托板(18)存在間隙，且側(cè)支座(7)頂端與刀口(8)的刀尖均勻接觸，此時(shí)質(zhì)心測(cè)量裝置處于非平衡狀態(tài)，即可利用頂尖(I)測(cè)得主板(3)端部力F，同時(shí)根據(jù)F*L1=G*L2，得質(zhì)心O到兩個(gè)刀口(8)之間連線的垂直距離L2=F*L1/G，即得細(xì)長部件(21)的質(zhì)心位置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量細(xì)長部件質(zhì)心的方法，其特征在于，所述水平調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定在主板(3)端部的吊塊(14)，裝在吊塊(14)上水平布置的螺桿(13)，以及裝在螺桿(13)上的至少一個(gè)砝碼(15);所述主板(3)上裝有水準(zhǔn)儀(11);在調(diào)整主板(3)水平度 時(shí)，旋轉(zhuǎn)砝碼(15)使水準(zhǔn)儀(11)的氣泡位于中心時(shí)，主板(3 )水平。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置及測(cè)量方法。所述細(xì)長部件的質(zhì)心測(cè)量裝置包括底板，裝在底板上的左右兩個(gè)側(cè)支座，裝在左右兩個(gè)側(cè)支座上的軸，以及裝在軸上位于左右兩個(gè)側(cè)支座之間的偏心輪；左右兩個(gè)側(cè)支座內(nèi)側(cè)各設(shè)有一個(gè)側(cè)掛板，每個(gè)側(cè)掛板頂部裝有一個(gè)主體定位在左右兩個(gè)側(cè)支座頂端的刀口，兩個(gè)側(cè)掛板底部通過托板固定相連，位于偏心輪之上的所述托板上設(shè)有用于放置細(xì)長部件的條形的主板，該主板的一端下部裝有用于測(cè)量主板端部力F的頂尖，在主板的另一端裝有調(diào)整主板水平度的水平調(diào)整機(jī)構(gòu)。本發(fā)明易于快速調(diào)整平衡，方便測(cè)量，提高測(cè)量效率。
【IPC分類】G01M1/12
【公開號(hào)】CN105222958
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510812785
【發(fā)明人】喻萍, 王海云, 劉平, 謝歡, 楊亞強(qiáng), 周云罡, 廖敏昱
【申請(qǐng)人】江南工業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日