心校準(zhǔn)方法，其用于校準(zhǔn)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備4，如圖1和圖2所示,其包括如下步驟:
[0037](a)在地面上放置安全保護(hù)裝置6，所述的安全保護(hù)裝置6帶有呈方形布置的4根相同的支撐立柱8 ;待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備4布置在4根支撐立柱8中間，4根支撐立柱8高出待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備4 ；
[0038](b)在待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備4上放置質(zhì)心定位圓盤3，質(zhì)心定位圓盤3上開有若干個(gè)凹槽，施力球7的下半部分可放置在任意一個(gè)上述凹槽內(nèi)，施力球7的上半部分露在凹槽外；
[0039](c)自尋心結(jié)構(gòu)5位于質(zhì)心定位圓盤3上方，自尋心結(jié)構(gòu)5中間為呈正交的“十”字形支架結(jié)構(gòu)，在“十”字形結(jié)構(gòu)的四端對(duì)稱固定向上延伸的相同的4個(gè)支腿；在“十”字形支架的下表面中心處開有弧形槽；
[0040]在自尋心結(jié)構(gòu)5的4個(gè)支腿的端部均連接I個(gè)杠桿I，每個(gè)杠桿I上分別加載砝碼2，使得自尋心結(jié)構(gòu)5在垂直的兩個(gè)方向上的水平度可調(diào)節(jié)；在加載砝碼2時(shí)，自尋心結(jié)構(gòu)5的4個(gè)支腿放置在安全保護(hù)裝置6的4根支撐立柱8上；
[0041]在校準(zhǔn)過程中，自尋心結(jié)構(gòu)5放置在施力球7上，即自尋心結(jié)構(gòu)5的“十”字形支架的下表面弧形槽位于施力球7上，使得自尋心結(jié)構(gòu)5的合力垂直作用在位于施力球7所在的質(zhì)心定位圓盤3的凹槽位置處；此時(shí)，自尋心結(jié)構(gòu)5的4個(gè)支腿脫離在安全保護(hù)裝置6的4根支撐立柱8上；
[0042](d)將待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備4的坐標(biāo)示值與此時(shí)施力球7放置的質(zhì)心定位圓盤3的凹槽位置中心坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，得到坐標(biāo)誤差。圖4所示為質(zhì)心測(cè)量設(shè)備4坐標(biāo)示值與本發(fā)明給出的質(zhì)心參考值(施力球7放置的質(zhì)心定位圓盤3的凹槽位置中心坐標(biāo)值)在同一坐標(biāo)系下的分布情況，單點(diǎn)X坐標(biāo)誤差及I坐標(biāo)誤差如圖5所示。
[0043]本發(fā)明方法工作原理如下:當(dāng)加載完畢所有砝碼后，包含“十”字形支架和砝碼整體的質(zhì)心位置設(shè)計(jì)在支架受力點(diǎn)下方Λ X位置處，如圖3所示。通過裝置“質(zhì)心落下”的思路，確保支架系統(tǒng)在微小受力不平衡狀態(tài)下，支架系統(tǒng)通過自偏轉(zhuǎn)使之達(dá)到平衡狀態(tài)，不致使支架系統(tǒng)傾倒，此時(shí)通過四個(gè)杠桿的小砝碼加載，即可使支架系統(tǒng)在垂直兩個(gè)方向上保持水平平衡狀態(tài)。以簡(jiǎn)化的二維視角來看，如圖3所示，當(dāng)圖上所示的具有穩(wěn)定平衡特性的杠桿系統(tǒng)臂長(zhǎng)不等，或兩邊的質(zhì)量不等，或雖然臂長(zhǎng)相等、質(zhì)量相等，但由于密度不均勻引起的杠桿系統(tǒng)對(duì)支點(diǎn)的力矩不等時(shí)，杠桿系統(tǒng)會(huì)自然偏轉(zhuǎn)，直到對(duì)支點(diǎn)的力矩相等為止。由于杠桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)成了剛性連接，整過杠桿系統(tǒng)的重心最終落于支點(diǎn)的正下方，由于質(zhì)心在地球附近與重心重合，因此，只要杠桿系統(tǒng)剛性連接，且具有穩(wěn)定平衡特性，該杠桿系統(tǒng)就具有自尋心功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置，其用于校準(zhǔn)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)，其特征在于:該裝置包括位于地面上的安全保護(hù)裝置￠)，所述的安全保護(hù)裝置(6)帶有呈方形布置的4根相同的支撐立柱(8);待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)布置在4根支撐立柱(8)中間； 在待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)上放置質(zhì)心定位圓盤(3)，質(zhì)心定位圓盤(3)上開有若干個(gè)凹槽，施力球(7)的下半部分可放置在任意一個(gè)上述凹槽內(nèi)，施力球(7)的上半部分露出凹槽外； 自尋心結(jié)構(gòu)(5)中間為呈正交的“十”字形支架結(jié)構(gòu)，在“十”字形結(jié)構(gòu)的四端對(duì)稱固定向上延伸的相同的4個(gè)支腿；在“十”字形支架的中心處下表面開有弧形槽； 在自尋心結(jié)構(gòu)(5)的4個(gè)支腿的端部均連接I個(gè)杠桿(I)，每個(gè)杠桿(I)上分別加載砝碼(2)，使得自尋心結(jié)構(gòu)(5)在垂直的兩個(gè)方向上的水平度可調(diào)節(jié)； 自尋心結(jié)構(gòu)(5)位于質(zhì)心定位圓盤(3)上方，且放置在施力球(7)上，即自尋心結(jié)構(gòu)(5)的“十”字形支架的下表面弧形槽位于施力球(7)上，使得自尋心結(jié)構(gòu)(5)的合力垂直作用在位于施力球(7)所在的質(zhì)心定位圓盤(3)的凹槽位置處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述的安全保護(hù)裝置(6)的4根支撐立柱(8)高于待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4);自尋心結(jié)構(gòu)(5)的4個(gè)支腿可放置在4根支撐立柱(8)上。3.一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)方法，其用于校準(zhǔn)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)，其特征在于:該方法包括如下步驟: (a)在地面上放置安全保護(hù)裝置出)，所述的安全保護(hù)裝置(6)帶有呈方形布置的4根相同的支撐立柱(8);待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)布置在4根支撐立柱(8)中間，4根支撐立柱(8)高出待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)； (b)在待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備(4)上放置質(zhì)心定位圓盤(3)，質(zhì)心定位圓盤(3)上開有若干個(gè)凹槽，施力球(7)的下半部分可放置在任意一個(gè)上述凹槽內(nèi)，施力球(7)的上半部分露在凹槽外； (c)自尋心結(jié)構(gòu)(5)位于質(zhì)心定位圓盤(3)上方，自尋心結(jié)構(gòu)(5)中間為呈正交的“十”字形支架結(jié)構(gòu)，在“十”字形結(jié)構(gòu)的四端對(duì)稱固定向上延伸的相同的4個(gè)支腿；在“十”字形支架的下表面中心處開有弧形槽； 在自尋心結(jié)構(gòu)(5)的4個(gè)支腿的端部均連接I個(gè)杠桿(I)，每個(gè)杠桿(I)上分別加載砝碼⑵，使得自尋心結(jié)構(gòu)(5)在垂直的兩個(gè)方向上的水平度可調(diào)節(jié)；在加載砝碼(2)時(shí)，自尋心結(jié)構(gòu)(5)的4個(gè)支腿放置在安全保護(hù)裝置(6)的4根支撐立柱(8)上； 在校準(zhǔn)過程中，自尋心結(jié)構(gòu)(5)放置在施力球(7)上，即自尋心結(jié)構(gòu)(5)的“十”字形支架的下表面弧形槽位于施力球(7)上，使得自尋心結(jié)構(gòu)(5)的合力垂直作用在位于施力球(7)所在的質(zhì)心定位圓盤(3)的凹槽位置處；此時(shí)，自尋心結(jié)構(gòu)(5)的4個(gè)支腿脫離在安全保護(hù)裝置出)的4根支撐立柱(8)上； (d)將待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備⑷的坐標(biāo)示值與此時(shí)施力球(7)放置的質(zhì)心定位圓盤(3)的凹槽位置中心坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，得到坐標(biāo)誤差。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置及方法。其安全保護(hù)裝置帶有呈方形布置的4根相同的支撐立柱；待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備布置在4根支撐立柱中間；在待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備上放置質(zhì)心定位圓盤，質(zhì)心定位圓盤上開有若干個(gè)凹槽，施力球的下半部分可放置在任意一個(gè)上述凹槽內(nèi)；自尋心結(jié)構(gòu)位于質(zhì)心定位圓盤上方，自尋心結(jié)構(gòu)中間為呈正交的“十”字形支架結(jié)構(gòu)，在自尋心結(jié)構(gòu)的4個(gè)支腿的端部均連接1個(gè)杠桿，每個(gè)杠桿上分別加載砝碼；在加載砝碼時(shí)，自尋心結(jié)構(gòu)的4個(gè)支腿放置在安全保護(hù)裝置的4根支撐立柱上；在校準(zhǔn)過程中，自尋心結(jié)構(gòu)放置在施力球上。本發(fā)明可用于采用多點(diǎn)稱重法的質(zhì)心測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)。
【IPC分類】G01M1/12
【公開號(hào)】CN105628302
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410635838
【發(fā)明人】王小三, 閆磊, 孫鳳舉, 李新宇
【申請(qǐng)人】北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月5日