專利名稱：大運(yùn)載質(zhì)心柔性測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種質(zhì)心測量方法，具體涉及一種大運(yùn)載質(zhì)心柔性測量方法。
背景技術(shù)：
大運(yùn)載一般由整流罩、一子級、級間段、二子級、助推器五部分組成，如

圖1所示。 每部分的質(zhì)心位置是最重要的質(zhì)量特性參數(shù)之一，其測量準(zhǔn)確與否將直接影響大運(yùn)載的發(fā) 射姿態(tài)和在空中的飛行軌跡。因此，研究大運(yùn)載艙段質(zhì)心測量方法對加快此類型號產(chǎn)品的 研制和生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品的發(fā)射安全性和運(yùn)行可靠性具有非常重要的意義。針對大尺寸物體的質(zhì)心測量，現(xiàn)有的測量技術(shù)主要為三點(diǎn)法或四點(diǎn)法。這兩種方 法均是利用力矩平衡原理，配合稱重傳感器和機(jī)械工裝，計算出待測產(chǎn)品的質(zhì)心位置。三點(diǎn)法舉例將三個稱重傳感器固定在一個半徑為R的圓盤上，呈120度均勻分布，如圖加和 圖2b所示。當(dāng)產(chǎn)品豎直放置在測量臺上時。此時三點(diǎn)支撐，根據(jù)力矩平衡原理，可得橫向質(zhì)心 坐標(biāo)
權(quán)利要求
1. 一種大運(yùn)載質(zhì)心柔性測量方法，其特征在于所述方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的 步驟一、假設(shè)豎直向上方向與測量坐標(biāo)系x、y、z軸夾角分別是α、β、Y，將四個稱重 傳感器(1)擺放好，利用坐標(biāo)測量系統(tǒng)測量四個稱重傳感器(1)與機(jī)械工裝( 接觸點(diǎn)的 坐標(biāo)為(Xi, Ii, Zi)，i = 1 4，這些坐標(biāo)值將作為稱重傳感器⑴支撐力的分力臂帶入到 力矩平衡方程中計算；步驟二、工裝空載，稱量工裝O)的重量，每兩個稱重傳感器(1)上架設(shè)有一個工裝 O)，通過四個稱重傳感器(1)得到四個稱重傳感器的讀數(shù)F/ F/和兩個工裝重力Fgl、 Fg2，再將這些力沿測量坐標(biāo)系x、y、z軸分解，得到
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大運(yùn)載質(zhì)心柔性測量方法，其特征在于在步驟四中，建立產(chǎn) 品的坐標(biāo)系的方法為步驟A、在艙段一端面取若干個測量點(diǎn)，假設(shè)有3個點(diǎn)A、B、C。利用坐標(biāo)測量系統(tǒng)先測 得三個點(diǎn)的坐標(biāo)，將這三點(diǎn)坐標(biāo)擬合成一個圓，并求出圓心0點(diǎn)坐標(biāo)，將圓心0作為產(chǎn)品坐 標(biāo)系的原點(diǎn)；步驟B、求出向量f、jb，將向量f作為產(chǎn)品坐標(biāo)系Z軸的方向向量ez，將Zgx^作為產(chǎn)品坐標(biāo)系χ軸的方向向量ex，那么產(chǎn)品坐標(biāo)系1軸的方向向量ey就為fx(Z§x^)，在分別求出這三個向量的單位方向向量ux、uy、uz，那么產(chǎn)品坐標(biāo)系就建立完成，且測量坐標(biāo) 系與產(chǎn)品坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣為
全文摘要
大運(yùn)載質(zhì)心柔性測量方法，它涉及一種質(zhì)心測量方法，本發(fā)明的目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)高精度、自動化、通用性測量的大運(yùn)載質(zhì)心柔性測量方法。利用坐標(biāo)測量系統(tǒng)測量四個稱重傳感器與工裝接觸點(diǎn)的坐標(biāo)；工裝空載，通過四個稱重傳感器1得到四個稱重傳感器的讀數(shù)F1′～F4′和兩個工裝重力Fg1、Fg2；在工裝上放置產(chǎn)品，得到四個傳感器給工裝及產(chǎn)品的支撐力F1～F4；建立產(chǎn)品的坐標(biāo)系；得到產(chǎn)品坐標(biāo)系下且經(jīng)過質(zhì)心的直線方程L1’；將產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)一定的角度，進(jìn)行產(chǎn)品在第二個狀態(tài)下的測量，在產(chǎn)品坐標(biāo)系下得到另一條經(jīng)過產(chǎn)品質(zhì)心的直線L2’；兩條直線都在產(chǎn)品坐標(biāo)系中，且都經(jīng)過產(chǎn)品質(zhì)心，將兩個直線方程聯(lián)立得到產(chǎn)品質(zhì)心在產(chǎn)品坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。本發(fā)明適于大運(yùn)載各個艙段的質(zhì)心測量。
文檔編號G01M1/12GK102128704SQ20101060204
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者唐文彥, 張曉琳, 王軍, 王超 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)