專利名稱：用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
物體的質(zhì)心、形心及其質(zhì)心偏移量(質(zhì)心偏移量即質(zhì)心相對于形心的距離，在垂直軸線的平面上投影)的測量多用在軍品上，比如各類彈頭的質(zhì)量特性參數(shù)測量等，這些參數(shù)的準(zhǔn)確測量對于提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高發(fā)射精度是必不可少的。
目前測量質(zhì)心多數(shù)采用三個(gè)(或多個(gè))稱重傳感器或采用天平原理。由于傳感器靈敏度不斷的提高，其質(zhì)心的位置測量已經(jīng)比較準(zhǔn)確。形心測量采用位移傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，由位移傳感器測量距旋轉(zhuǎn)中心的距離變化量，將距離的變化量采用數(shù)學(xué)處理方法，即可得出旋轉(zhuǎn)體在該截面的幾何形心。
采用上述方法雖然分別解決了質(zhì)心和形心的測量問題，但對于質(zhì)心偏移量的計(jì)算還存在一個(gè)關(guān)鍵的問題，即質(zhì)心與形心的基準(zhǔn)不同，無法精確得到質(zhì)心偏移量的數(shù)值。質(zhì)心的基準(zhǔn)是通過三個(gè)傳感器中心的重力軸，形心的基準(zhǔn)是旋轉(zhuǎn)軸，如果分別測量將無法保證二者的基準(zhǔn)一致，也難以在二者之間建立直接的數(shù)學(xué)關(guān)系，這樣就無法準(zhǔn)確地計(jì)算質(zhì)心相對于形心的偏移量。
為改進(jìn)上述不足，提出了新的結(jié)構(gòu)，將質(zhì)心測量和形心測量組合在一個(gè)測量臺(tái)上，在轉(zhuǎn)臺(tái)下方固定稱重傳感器，通過可升降柱銷穿過轉(zhuǎn)臺(tái)放置到傳感器上，實(shí)現(xiàn)質(zhì)心測量，轉(zhuǎn)臺(tái)在柱銷穿越處開有大于柱銷直徑的孔洞?？缮抵N伸長后，被測工件與轉(zhuǎn)臺(tái)脫開，進(jìn)行質(zhì)心測量?？缮抵N縮短后與傳感器脫開，被測工件放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，進(jìn)行形心測量。
這種方法將質(zhì)心測量與形心測量搭積木似的結(jié)合在一起，初步實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)統(tǒng)一問題。但仍沒有實(shí)行真正的相一致，而且需要升降工件，升降前后其軸線也將變動(dòng)，不但操作麻煩，也沒有真正的解決測量基準(zhǔn)統(tǒng)一的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型主要設(shè)計(jì)思路是將質(zhì)心測量與形心測量設(shè)計(jì)在同一個(gè)測試臺(tái)的同一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線上，并使測量質(zhì)心的傳感器與旋轉(zhuǎn)軸之間保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)，被測工件在測量質(zhì)心后不需移動(dòng)即可進(jìn)行形心測量。使二者有一個(gè)共同的測量基準(zhǔn)或已知兩個(gè)基準(zhǔn)相互關(guān)系，這樣均可較好的解決質(zhì)心形心和質(zhì)心偏移量的測量問題。
本實(shí)用新型的目的可采用下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在測試臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)托盤、環(huán)繞旋轉(zhuǎn)托盤圓心以均布方式設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤上的三個(gè)用于測量質(zhì)心的稱重傳感器、以及通過豎直設(shè)置的導(dǎo)向立柱以水平方式安裝在測試臺(tái)上的用于測量形心的測量尺；所述測量尺的尺桿為伸縮式結(jié)構(gòu)，尺桿以上、下位移的動(dòng)配合方式安裝在導(dǎo)向立柱上。
本實(shí)用新型中用于托放被測物體的工裝托盤架放在設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤上的稱重傳感器傳感頭上方；在導(dǎo)向立柱上安裝有上下兩根水平設(shè)置的伸縮式尺桿，尺桿上安裝有位移傳感器。
由于本實(shí)用新型采用了在同一個(gè)測試臺(tái)上對物體的質(zhì)心、形心進(jìn)行測量，使二者有一個(gè)共同的測量基準(zhǔn)，通過在二者之間建立直接的數(shù)學(xué)關(guān)系，來解決質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量問題，實(shí)現(xiàn)質(zhì)心相對于形心偏移量的準(zhǔn)確計(jì)算。


圖1為稱重傳感器其分布圖。
圖2本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述如圖2所示，本實(shí)用新型用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在測試臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)托盤3、環(huán)繞旋轉(zhuǎn)托盤圓心以均布方式設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤上的三個(gè)用于測量質(zhì)心的稱重傳感器4、以及通過豎直設(shè)置的導(dǎo)向立柱1安裝在測試臺(tái)上的上、下兩根水平設(shè)置的伸縮式尺桿2，尺桿上安裝有用于測量形心的位移傳感器；尺桿2以可沿導(dǎo)向立柱1做上、下位移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)配合方式安裝在導(dǎo)向立柱1上；用于托放被測物體6的工裝托盤5架放在設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤3上的稱重傳感器傳感頭上方。
更具體講質(zhì)心的測量采用三個(gè)稱重傳感器支撐被測旋轉(zhuǎn)體，其分布如圖1所示，三個(gè)傳感器的呈120度均布，距旋轉(zhuǎn)中心距離為R，P1，P2，P3為三個(gè)傳感器承受的分力可容易算出質(zhì)量M和質(zhì)心位置。
形心測量在三個(gè)傳感器中心的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上進(jìn)行，見圖2，用光柵尺測量某一個(gè)截面旋轉(zhuǎn)一周時(shí)半徑的變化量ΔUi，一周測量選取N個(gè)點(diǎn)，通過數(shù)學(xué)處理方法可得出形心，得到了質(zhì)心坐標(biāo)和形心坐標(biāo)后可很快算出質(zhì)心相對于形心的偏移量。
權(quán)利要求1.一種用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)，其特征在于該測量機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在測試臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)托盤(3)、環(huán)繞旋轉(zhuǎn)托盤圓心以均布方式設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤上的三個(gè)用于測量質(zhì)心的稱重傳感器(4)、以及通過豎直設(shè)置的導(dǎo)向立柱(1)以水平方式安裝在測試臺(tái)上的用于測量形心的測量尺；所述測量尺的尺桿(2)為伸縮式結(jié)構(gòu)，尺桿以上、下位移的動(dòng)配合方式安裝在導(dǎo)向立柱(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)，其特征在于用于托放被測物體(6)的工裝托盤(5)架放在設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤(3)上的稱重傳感器(4)的傳感頭上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)，其特征在于在導(dǎo)向立柱(1)上安裝有上下兩根水平設(shè)置的伸縮式尺桿(2)，尺桿(2)上安裝有位移傳感器。
專利摘要一種用于測量物體質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量機(jī)構(gòu)，其特征在于該測量機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在測試臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)托盤(3)、環(huán)繞旋轉(zhuǎn)托盤圓心以均布方式設(shè)置在旋轉(zhuǎn)托盤上的三個(gè)用于測量質(zhì)心的稱重傳感器(4)、以及通過豎直設(shè)置的導(dǎo)向立柱(1)以水平方式安裝在測試臺(tái)上的用于測量形心的測量尺；所述測量尺的尺桿(2)為伸縮式結(jié)構(gòu)，尺桿以上、下位移的動(dòng)配合方式安裝在導(dǎo)向立柱(1)上。由于本實(shí)用新型采用了在同一個(gè)測試臺(tái)上對物體的質(zhì)心、形心進(jìn)行測量，使二者有一個(gè)共同的測量基準(zhǔn)，通過在二者之間建立直接的數(shù)學(xué)關(guān)系，來解決質(zhì)心、形心和質(zhì)心偏移量的測量問題，實(shí)現(xiàn)質(zhì)心相對于形心偏移量的準(zhǔn)確計(jì)算。
文檔編號(hào)G01M1/00GK2932354SQ20062003105
公開日2007年8月8日 申請日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者盧志輝, 孫志揚(yáng), 李祥云, 費(fèi)星如, 葛靜, 薄悅, 喬永強(qiáng), 游廣飛, 陳超 申請人:鄭州機(jī)械研究所