一種獲取不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，能找到砝碼的質(zhì)心相對(duì)于幾何參考基準(zhǔn)的位置。砝碼為軸對(duì)稱。在用于安裝砝碼的工裝的平面上設(shè)置有用于安裝砝碼的配合件，砝碼以其軸線方向與配合件的軸線平行的方式安裝在配合件上；測(cè)量?jī)烧哌B接后的第一不平衡量；使砝碼相對(duì)于工裝圍繞砝碼的軸線旋轉(zhuǎn)180度；測(cè)量?jī)烧叩牡诙黄胶饬?；?duì)測(cè)量得到的砝碼的不平衡量進(jìn)行調(diào)整，使其大小等于砝碼的質(zhì)量與其理論質(zhì)心離工裝的回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，方向?yàn)閺呐c工裝的回轉(zhuǎn)軸線垂直的平面與工裝的回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，指向該平面與砝碼的軸線的交點(diǎn)；通過矢量運(yùn)算，得到砝碼質(zhì)心偏離砝碼軸線不平衡量，除以砝碼的質(zhì)量，得到砝碼的質(zhì)心偏離其軸線的距離和角度。
【專利說明】
_種獲取不平衡量破碼質(zhì)心位置的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種獲取不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]標(biāo)定和檢查平衡機(jī)，需要不平衡量砝碼?，F(xiàn)有技術(shù)中制作的不平衡量砝碼，是假定砝碼的材料是均質(zhì)的，其質(zhì)心位于以砝碼的幾何外形為基準(zhǔn)計(jì)算出的質(zhì)心點(diǎn)(理論質(zhì)心點(diǎn)或幾何中心)上。但實(shí)際上，砝碼的質(zhì)量分布并不一定均勻，因此其質(zhì)心并一定位于以其外形為基準(zhǔn)而計(jì)算出的理論質(zhì)心點(diǎn)上。如果砝碼的質(zhì)量分布不均勻，則砝碼的質(zhì)心位置未知，盡管砝碼的質(zhì)量是準(zhǔn)確的，但其產(chǎn)生的不平衡量的大小、方向及所作用的平面，都是未知的。比如，對(duì)于圓柱形砝碼來說，其質(zhì)心可能會(huì)偏離砝碼的對(duì)稱軸線和垂直于該軸線的中心平面。
[0003]因此，需要發(fā)明一種方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，找到砝碼的準(zhǔn)確的質(zhì)心位置，使其產(chǎn)生的不平衡量準(zhǔn)確可知，以實(shí)現(xiàn)不平衡量的溯源。另外，需要發(fā)明一種方法以解決平衡機(jī)的準(zhǔn)確標(biāo)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種獲取不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，即使砝碼的質(zhì)量分布不均勻，也能找到砝碼的質(zhì)心相對(duì)于幾何參考基準(zhǔn)的位置，如質(zhì)心偏離砝碼中心軸線的距離和角度。另外，本發(fā)明的目的還在于，能獲得砝碼的質(zhì)心偏離砝碼軸向方向上中心平面的距離。得到了砝碼質(zhì)心的準(zhǔn)確位置，砝碼產(chǎn)生的不平衡量準(zhǔn)確可知，并可以溯源。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案I提供一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，所述砝碼為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在用于安裝所述砝碼的工裝的端面上設(shè)置有用于安裝所述砝碼的配合件，其中，所述砝碼以其軸線方向與所述工裝回轉(zhuǎn)軸線平行的方式安裝在所述配合件上;測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的第一不平衡量;使所述砝碼相對(duì)于所述工裝圍繞所述砝碼的軸線旋轉(zhuǎn)I80度;再次測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的第二不平衡量;對(duì)測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量進(jìn)行調(diào)整，使其大小等于砝碼的質(zhì)量與砝碼的理論質(zhì)心離所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，方向?yàn)閺呐c所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線垂直的平面與所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，指向該平面與所述砝碼的軸線的交點(diǎn)；通過矢量運(yùn)算，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離砝碼軸線的不平衡量，除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼偏離其軸線的距離和角度。
[0006]通過采用上述方法，能確定砝碼質(zhì)心偏離砝碼中心軸線的距離和角度。獲取不平衡量砝碼質(zhì)心位置。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案2中，優(yōu)選所述配合件為光孔，所述砝碼插入所述光孔中。
[0008]光孔易于加工，工藝簡(jiǎn)單。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案3還提供一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，所述砝碼為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，具有垂直于所述砝碼的軸線的兩個(gè)平面，且在所述平面上沿所述軸線設(shè)置有固定件;在工裝的外圓周上設(shè)置有與所述固定件連接的固定部，其中，使所述固定件與所述固定部連接，測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的名義不平衡量;將所述砝碼從所述工裝上取下，在保持上述位置角度的情況下，180度調(diào)換所述砝碼的軸線方向后再加裝到所述工裝上，再次測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的不平衡量;對(duì)測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量進(jìn)行調(diào)整，使調(diào)整后不平衡量，大小等于砝碼的質(zhì)量與砝碼的理論質(zhì)心離所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，其方向?yàn)閺拇怪彼龉ぱb的回轉(zhuǎn)軸線且通過砝碼質(zhì)心的平面與所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，沿與所述砝碼的軸線方向平行的方向指向所述砝碼;通過矢量運(yùn)算，得到所述砝碼的質(zhì)心因偏離中間平面所產(chǎn)生的不平衡量，除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼偏離所述砝碼的中間平面的距離。
[0010]通過采用上述方法，能確定砝碼質(zhì)心在砝碼軸向方向上偏離中間平面的距離，獲取不平衡量砝碼質(zhì)心位置。
[0011]本發(fā)明技術(shù)方案4中，優(yōu)選所述固定件為螺柱，所述固定部為螺紋孔。
[0012]螺紋連接便于將砝碼固定在工裝外圓上。
[0013]本發(fā)明技術(shù)方案5還提供一種平衡機(jī)標(biāo)定方法，其用通過上述方法制作的砝碼對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。
[0014]通過上述平衡機(jī)標(biāo)定方法，能獲得標(biāo)定準(zhǔn)確的平衡機(jī)。
[0015]另外，本發(fā)明技術(shù)方案6提供另一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，其中，用技術(shù)方案5的方法對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定;砝碼在其一端沿其軸線設(shè)置有固定件，在工裝的外圓周上設(shè)置有與所述固定件連接的固定部，使所述固定件與所述固定部連接;測(cè)量所述砝碼的不平衡量;所述砝碼的質(zhì)心因偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)而產(chǎn)生的不平衡量為，測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量減去所述砝碼的質(zhì)心在理論質(zhì)心點(diǎn)上時(shí)所述砝碼不平衡量的差值；用上述差值除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)的距離。
[0016]本方案用平衡機(jī)直接測(cè)量砝碼的不平衡量，即可以通過計(jì)算得到砝碼的質(zhì)心位置;用本方案獲取的砝碼的質(zhì)心位置，其精度低于方案I至方案4所獲取的砝碼的質(zhì)心位置，但方法簡(jiǎn)單適用。
[0017]本發(fā)明技術(shù)方案7提供另一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，其中，用技術(shù)方案5的方法對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定;所述砝碼連接在工裝的端面上設(shè)置的配合件上，使砝碼的對(duì)稱軸線與工裝的回轉(zhuǎn)軸線平行;測(cè)量所述砝碼的不平衡量;所述砝碼的質(zhì)心因偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)而產(chǎn)生的不平衡量為，測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量減去所述砝碼的質(zhì)心在理論質(zhì)心點(diǎn)上時(shí)所述砝碼產(chǎn)生的不平衡量的差值；用上述差值除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)的距離和角度。
[0018]本方案用平衡機(jī)直接測(cè)量砝碼的不平衡量，即可以通過計(jì)算得到砝碼的質(zhì)心位置;用本方案獲取的砝碼的質(zhì)心位置，其精度低于方案I至方案4所獲取的砝碼的質(zhì)心位置，但方法簡(jiǎn)單適用。
[0019]本發(fā)明技術(shù)方案8提供一種平衡機(jī)標(biāo)定方法，其中，用根據(jù)技術(shù)方案6或7的方法制作的砝碼對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。
[0020]通過上述平衡機(jī)標(biāo)定方法，能獲得標(biāo)定準(zhǔn)確的平衡機(jī)。
[0021]本發(fā)明技術(shù)方案9提供一種砝碼，其通過使用技術(shù)方案1-4、6_7中任意一項(xiàng)的方法進(jìn)行制作。
[0022]這樣，能獲得一種具有準(zhǔn)確的質(zhì)心偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)的距離和角度的砝碼。
【附圖說明】
[0023]圖1所示為砝碼，其中(a)為砝碼的主視圖，(b)為砝碼的俯視圖。
[0024]圖2為砝碼加裝在工裝上的示意圖，其中(a)為表示砝碼加裝在工裝的外圓上的示意圖，(b)為表示砝碼加裝在工裝的端面上的示意圖。
[0025]圖3為砝碼加裝在工裝上的示意圖，砝碼質(zhì)心偏離砝碼的中心對(duì)稱軸線，其中(a)為主視圖，(b)為側(cè)視圖。
[0026]圖4為不平衡量矢量解算圖，其中(a)表示調(diào)整前的砝碼的不平衡量，(b)表示調(diào)整后的砝碼的不平衡量。
[0027]圖5為表示砝碼質(zhì)心偏離中心軸線的距離和角度示意圖。
[0028]圖6為砝碼加裝在工裝外圓上的示意圖，其中(a)為主視圖，(b)為側(cè)視圖。
[0029]圖7為不平衡量矢量解算圖，其中(a)表示調(diào)整前的砝碼的不平衡量，(b)表示調(diào)整后的砝碼的不平衡量。
[0030]圖8為測(cè)量砝碼不平衡量的示意圖，其中(a)為主視圖，(b)為側(cè)視圖。
[0031]圖9為不平衡量矢量解算圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面，參照附圖舉例說明本發(fā)明的實(shí)施方式。為了便于說明，下述步驟基本上是按實(shí)施順序排列的，如下步驟的順序并不是唯一的。而且下述步驟只為舉例說明，并不都是必須的，只要能夠?qū)嵤┍緦?shí)施方式即可。下面實(shí)施方案中給出的砝碼的形狀也只是一種例子。本實(shí)施方式并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033]在附圖中，在涉及矢量說明時(shí)，為了說明上的方便，人為設(shè)定了坐標(biāo)系，并標(biāo)注了
0、90、180、270 等角度。
[0034]A.制作如圖1所示的質(zhì)量砝碼(下面簡(jiǎn)稱砝碼)W，其質(zhì)量為m。圖1中，砝碼W的中部為圓柱形，其具有中心對(duì)稱軸線N-N，砝碼W的軸向兩端均加工有螺柱，螺柱的中心對(duì)稱軸線也為N-N。砝碼W中間的圓柱部分的兩端各有垂直于中心對(duì)稱軸線N-N的一個(gè)平面，分別為第一平面Pl (平面)和第二平面P2(平面)。與第一平面Pl和第二平面P2平行且位置位于該兩個(gè)平面中間位置的平面為P3 43距離第一平面Pl和第二平面P2的距離均為r2 43面與砝碼對(duì)稱軸線N-N的交點(diǎn)為C，C點(diǎn)也是砝碼幾何中心點(diǎn)(理論質(zhì)心點(diǎn))。砝碼W的質(zhì)心M離中間平面P3的距離為r3。在砝碼W的第一平面Pl和第二平面P2上，刻有角度標(biāo)識(shí)。
[0035]測(cè)量砝碼W的不平衡量時(shí)，將不平衡量砝碼加裝在工裝(例如轉(zhuǎn)子)上有兩種方式。一種是加裝在工裝的外圓上，如圖2中(a)所示;另一種是加裝在工裝的端面上，如圖2中(b)所示。
[0036]在圖2的(a)中，在工裝的外圓上設(shè)置有用于與砝碼W的螺柱螺紋配合的螺紋孔Hl，在圖2的(b)中，在工裝的端面上設(shè)置有用于與砝碼W的螺柱螺紋配合的螺紋孔H2。將砝碼W的螺柱旋入螺紋孔中，用平衡機(jī)支承工裝的軸頸SI和S2，測(cè)量帶砝碼的工裝的不平衡量。
[0037]B.圖3中(a)和(b)所示工裝與圖2中(b)所示工裝類似，用此工裝測(cè)量砝碼W的不平衡量，不同之處是安裝孔是光孔而不是螺紋孔。光孔H3的中心線與工裝的軸線平行，內(nèi)徑與砝碼兩端螺柱的外圓直徑相同，該光孔H3的中心線與工裝的軸線的距離為r5。光孔H3可在任何角度加工，為了方便說明，本實(shí)施案例中將光孔H3設(shè)置在工裝的O度位置。砝碼W在軸向方向其質(zhì)心M偏離了砝碼W的中間平面P3的距離r3未知，但因測(cè)量不平衡量時(shí)只是單面測(cè)量靜不平衡量，因此距離r3未知不影響下面所述獲取砝碼質(zhì)心M偏離其中心對(duì)稱軸線N-N的距離和角度。
[0038]平衡機(jī)的工裝本身會(huì)有不平衡量，在測(cè)量砝碼W的不平衡量之前，采用平衡機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的補(bǔ)償功能，將工裝的不平衡量置零。
[0039]將砝碼W以O(shè)度標(biāo)識(shí)向上12點(diǎn)(豎直向上)的姿態(tài)，插入圖3所示工裝上的光孔H3中，并使砝碼的中間圓柱的一個(gè)端面與工裝接觸，測(cè)量帶砝碼W的工裝的不平衡量Ul I;轉(zhuǎn)動(dòng)砝碼將砝碼圍繞其軸線將其相對(duì)于第一次安裝姿態(tài)回轉(zhuǎn)180度，然后進(jìn)行第二次測(cè)量，第二次得到帶砝碼W的工裝的不平衡量U12。將不平衡量Ull和U12標(biāo)注到直角坐標(biāo)中，如圖4中(a)所示。
[0040]在進(jìn)行不平衡量測(cè)量時(shí)，為了提高測(cè)量準(zhǔn)確性，可以在每一步進(jìn)行多次測(cè)量，以多次測(cè)量的平均值記為不平衡量測(cè)量值。
[0041 ] Ull和U12的矢量和為以Ull和U12為兩鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線，Ull和U12的矢量和的一半即為所述平行四邊形對(duì)角線的一半，記為Ulm，如圖4中(a)所示。由于測(cè)量Ull和U12時(shí)，砝碼相對(duì)于對(duì)稱中心線的對(duì)稱關(guān)系，Ull和U12矢量和的一半U(xiǎn)lm應(yīng)該等于mXr5，SP砝碼的質(zhì)量與砝碼的理論質(zhì)心離工裝回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，方向?yàn)閺呐c工裝的回轉(zhuǎn)軸線垂直的平面與工裝回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，指向該平面與砝碼的對(duì)稱中心線的交點(diǎn)。
[0042]平衡機(jī)是用不平衡量砝碼標(biāo)定的。從計(jì)量溯源的角度，在砝碼的質(zhì)心未確定前，平衡機(jī)的標(biāo)定并不能認(rèn)定是準(zhǔn)確的。因此，如果沒有形成上述關(guān)系，說明平衡機(jī)的標(biāo)定不準(zhǔn)確，測(cè)量所得到的Ull和U12不是準(zhǔn)確量，需要對(duì)所測(cè)量的不平衡量Ull和U12進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到上述關(guān)系。將調(diào)整后的Ull和U12分別記作Ul Ir和U12r ,Ullr和U12r矢量和的一半記為Ulmr，其等于m X r5,如圖4中(b)所示。
[0043]砝碼W的質(zhì)心M相對(duì)于中心對(duì)稱軸線N-N所產(chǎn)生的不平衡量Umr為，不平衡量Ul Ir與不平衡量Ulmr的矢量差(U12r與不平衡量Ulmr的矢量差的大小等于矢量Umr的大小，但方向與矢量Umr相差180度)。
[0044]將不平衡量Umr除以砝碼W的質(zhì)量m，得到砝碼的質(zhì)心M偏離中心軸線的距離r4;質(zhì)心M偏離中心對(duì)稱軸線N-N的角度為不平衡量Umr的方向，記為角度β，如圖5所示。
[0045]C.按如下步驟，能夠進(jìn)一步獲取砝碼W的質(zhì)心M偏離中間平面Ρ3的距離r3。
[0046]Cl.圖6所示的工裝外圓上加裝有砝碼W，砝碼W及安裝方式與圖2的(a)相同，在此省略說明。工裝的外圓半徑為rl。工裝的外圓上的螺紋孔可在任何角度加工，為了方便說明，本實(shí)施例中的螺紋孔Hl設(shè)置在工裝的O度位置上。
[0047]平衡機(jī)的工裝本身會(huì)有不平衡量，同樣，在測(cè)量砝碼的不平衡量之前，采用平衡機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的補(bǔ)償功能，將工裝的不平衡量置零。
[0048]將砝碼W通過設(shè)置在其端部的螺柱擰裝到工裝外圓上的螺紋孔Hl中，以第一平面PI與工裝的外圓接觸，且使砝碼W的質(zhì)心M偏離中心對(duì)稱軸線N-N距離r4的方向?yàn)榕c工裝的回轉(zhuǎn)軸線平行的方向，即，工裝的回轉(zhuǎn)軸線、砝碼W的中心對(duì)稱軸線N-N、砝碼W的質(zhì)心M位于同一個(gè)平面上。如圖6中(a)和(b)所示。如果不能同時(shí)滿足這兩個(gè)要求，則優(yōu)先保證砝碼W的質(zhì)心M偏離中心對(duì)稱軸線N-N距離r4的方向與工裝的回轉(zhuǎn)軸線平行這一要求，此時(shí)距離rl應(yīng)取第一平面Pl與工裝回轉(zhuǎn)軸線的距離(稍大于工裝的半徑)。
[0049]將帶有砝碼W的工裝放到平衡機(jī)上，測(cè)量不平衡量，記為U21;將砝碼W從工裝上取下，以第二平面P2與工裝的外圓接觸的方式擰裝到工裝外圓上，并且保持砝碼W的端面上的角度標(biāo)識(shí)與上述測(cè)量不平衡量U21時(shí)位置一致。同理，在不能同時(shí)滿足這兩個(gè)要求的情況下，優(yōu)先保證砝碼W的質(zhì)心M偏離中心對(duì)稱軸線N-N距離r4的方向與工裝的回轉(zhuǎn)軸線平行這一要求，此時(shí)距離rl應(yīng)取第二平面P2與工裝回轉(zhuǎn)軸線的距離(稍大于工裝的半徑)。且第二平面P2離工裝回轉(zhuǎn)軸線的距離與測(cè)量不平衡量U21時(shí)第一平面Pl與回轉(zhuǎn)軸線的距離一致，為了達(dá)到此要求，砝碼兩端的螺柱應(yīng)制作成完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。再次測(cè)量帶有砝碼W的工裝的不平衡量U22，記作U22。
[0050]將不平衡量U21和U22標(biāo)注到直角坐標(biāo)中，如圖7中(a)所示。
[0051 ]由于測(cè)量不平衡量U21和U22矢量時(shí)，砝碼相對(duì)于其中間平面P3的對(duì)稱關(guān)系，U21和U22的矢量和的一半U(xiǎn)2m，其大小應(yīng)等于mX(rl+r2)，即砝碼的質(zhì)量與砝碼的理論質(zhì)心離工裝回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，其方向?yàn)榇怪惫ぱb的回轉(zhuǎn)軸線且通過砝碼質(zhì)心的平面與工裝的回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，指向砝碼的質(zhì)心，即圖7中(b)中的O度方向。如果上述關(guān)系不成立，說明平衡機(jī)的標(biāo)定不準(zhǔn)確，測(cè)量所得的不平衡量U21和U22也不準(zhǔn)確。需要對(duì)所測(cè)量的不平衡量U21和U22進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到上述關(guān)系。
[0052]不平衡量U21、U22調(diào)整后的矢量分別記作U21r、U22r，如圖7中(b)所示，U2mr為U21r和U22r矢量和的一半，即等于mX (rl+r2)。
[0053]U21r與U2mr的矢量差為砝碼的質(zhì)心偏離中間對(duì)稱平面P3所產(chǎn)生的不平衡量，記為Ums(U22r與U2mr的矢量差的大小也等于矢量Ums的大小，但方向與Ums相差180度)；則砝碼的質(zhì)心偏離中間對(duì)稱平面P3的距離r3則為Ums/m。
[0054]通過上述步驟B和步驟Cl，獲取了砝碼W的準(zhǔn)確質(zhì)心位置。
[0055]砝碼的質(zhì)量的單位為千克(kg)，將砝碼加裝到工裝外徑上時(shí)，其質(zhì)心離工裝回轉(zhuǎn)軸線的距離為米(m)，角度單位為度(可轉(zhuǎn)換為Rad)，砝碼W所產(chǎn)生的不平衡量的大小和角度，與國(guó)際單位制基本單位(質(zhì)量kg和長(zhǎng)度m)及國(guó)際單位制輔助單位(平面角弧度rad)關(guān)聯(lián)起來，砝碼所產(chǎn)生的不平衡量實(shí)現(xiàn)了溯源。
[0056]上述測(cè)量得到的不平衡量的大小和方向在調(diào)整前，只是一個(gè)相對(duì)量，因此測(cè)量上述不平衡量時(shí)，也可以不用平衡機(jī)，而用其它的測(cè)振儀器，只要能測(cè)量得到信號(hào)的大小和方向，并且測(cè)量?jī)x器有一定的重復(fù)精度及線性度即可。
[0057]C2.在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于加裝在轉(zhuǎn)子外圓上的砝碼，其質(zhì)心偏離回轉(zhuǎn)軸線的距離可以忽略，只是考慮砝碼的質(zhì)心M偏離平面P3距離。對(duì)于這種情況，不必進(jìn)行上述B步驟的操作，直接進(jìn)行Cl步驟即可，且不必要求砝碼W的質(zhì)心M偏離中心對(duì)稱軸線N-N距離r4的方向?yàn)榕c工裝的回轉(zhuǎn)軸線平行的方向。
[0058]這樣，就獲得了砝碼的質(zhì)心M偏離中間平面的位置。
[0059]D.另外，可以按上述B中的方式測(cè)量和計(jì)算得到的不平衡量Umr，對(duì)砝碼的質(zhì)心偏心進(jìn)行校正，直到砝碼的不平衡量Umr的值或者質(zhì)心偏離砝碼中心軸線的距離r4的值小于設(shè)定值，或接近于零。
[0060]E.另外，可以按上述Cl和C2中的方法測(cè)量和計(jì)算得到的不平衡量Ums，對(duì)砝碼的質(zhì)心偏離中間平面P3的距離r3進(jìn)行校正，直到砝碼的不平衡量Ums的值或者質(zhì)心偏離砝碼中間平面的距離r3的值小于設(shè)定值，或接近于零。
[0061]F.可以用上述方法得到的質(zhì)心準(zhǔn)確的砝碼，對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，從而使平衡機(jī)測(cè)量準(zhǔn)確，不平衡量測(cè)量值可以溯源。
[0062]G.平衡機(jī)標(biāo)定準(zhǔn)確后，可以用平衡機(jī)直接測(cè)量砝碼得到的不平衡量，計(jì)算獲取砝碼的質(zhì)心。圖8為測(cè)量加裝在轉(zhuǎn)子外圓上的砝碼的質(zhì)心位置的示意圖。圖中砝碼的質(zhì)量為m，砝碼的結(jié)構(gòu)為軸對(duì)稱，但中間部位有兩段直徑不同的圓柱體，砝碼的質(zhì)心為MX點(diǎn)是砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)或是幾何質(zhì)心點(diǎn)，即假設(shè)砝碼是完全均質(zhì)的情況下，砝碼的質(zhì)心位置，C點(diǎn)是唯一并可以計(jì)算得到的。
[0063]為了方便說明，在測(cè)量砝碼的不平衡量之前，采用平衡機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)的補(bǔ)償功能，將工裝的不平衡量置零。將砝碼按如圖8所示的姿態(tài)加裝到工裝上，測(cè)量得到砝碼產(chǎn)生的不平衡量為U3;砝碼的質(zhì)心在理論質(zhì)心點(diǎn)C時(shí)，砝碼產(chǎn)生的不平衡量為U3m，U3m=mX(rl+r2)。砝碼質(zhì)心M偏離砝碼理論質(zhì)心點(diǎn)C而產(chǎn)生的不平衡量為U3ms = U3-U3m，如圖9所示。則砝碼質(zhì)心M偏離砝碼幾何質(zhì)心點(diǎn)C的距離r3 = U3ms/m。
[0064]用上述的方法，將砝碼加裝到圖2中(b)所示的工裝上，即工裝的端面上，可以測(cè)量和計(jì)算出砝碼的質(zhì)心偏離砝碼回轉(zhuǎn)軸線的距離及角度。
[0065]實(shí)際應(yīng)用中，在將平衡機(jī)進(jìn)行了步驟F所述的標(biāo)定后，對(duì)任意形狀的砝碼，可將其加裝在如圖2中(a)或(b)所示的工裝(轉(zhuǎn)子)上，測(cè)出砝碼質(zhì)心相對(duì)其理論質(zhì)心點(diǎn)的不平衡量，用此不平衡量除以砝碼的質(zhì)量，得到砝碼的質(zhì)心偏離理論質(zhì)心點(diǎn)的距離和角度，從而獲取砝碼的質(zhì)心位置。
[0066]用上述簡(jiǎn)單方法，可以獲得質(zhì)心位置準(zhǔn)確的砝碼，雖然精度低于步驟B和步驟C所獲取的砝碼的質(zhì)心位置(包含了平衡機(jī)的標(biāo)定誤差)，但在實(shí)際的平衡工藝中，精度足夠，且可以適應(yīng)任意形狀的砝碼的質(zhì)心位置的獲取，方法簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0067]H.采用步驟G得到的質(zhì)心位置準(zhǔn)確的砝碼對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。或者，對(duì)得到的質(zhì)心位置準(zhǔn)確的砝碼進(jìn)行修正，使其質(zhì)心位置與其理論質(zhì)心位置(幾何質(zhì)心位置)重合后，再對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。
[0068]以上說明了本發(fā)明的特定的實(shí)施方式，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式。在本發(fā)明的技術(shù)思想上可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行任意的變形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，所述砝碼為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在用于安裝所述砝碼的工裝的端面上設(shè)置有用于安裝所述砝碼的配合件，其特征在于， 所述砝碼以其軸線方向與所述工裝回轉(zhuǎn)軸線平行的方式安裝在所述配合件上； 測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的第一不平衡量； 使所述砝碼相對(duì)于所述工裝圍繞所述砝碼的軸線旋轉(zhuǎn)180度； 再次測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的第二不平衡量； 對(duì)測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量進(jìn)行調(diào)整，使其大小等于砝碼的質(zhì)量與砝碼的理論質(zhì)心離所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，方向?yàn)閺呐c所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線垂直的平面與所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，指向該平面與所述砝碼的軸線的交點(diǎn)； 通過矢量運(yùn)算，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離砝碼軸線的不平衡量，除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼質(zhì)心偏離其軸線的距離和角度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述配合件為光孔，所述砝碼插入所述光孔中。3.—種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，所述砝碼為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，具有垂直于所述砝碼的軸線的兩個(gè)平面，且在所述平面上沿所述軸線設(shè)置有固定件;在工裝的外圓周上設(shè)置有與所述固定件連接的固定部，其特征在于， 使所述固定件與所述固定部連接，測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的名義不平衡量； 將所述砝碼從所述工裝上取下，在保持上述位置角度的情況下，180度調(diào)換所述砝碼的軸線方向后再加裝到所述工裝上； 再次測(cè)量帶所述砝碼的所述工裝的調(diào)換后不平衡量； 對(duì)測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量進(jìn)行調(diào)整，使調(diào)整后不平衡量，大小等于砝碼的質(zhì)量與砝碼的理論質(zhì)心離所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線距離的乘積，其方向?yàn)閺拇怪彼龉ぱb的回轉(zhuǎn)軸線且通過砝碼質(zhì)心的平面與所述工裝的回轉(zhuǎn)軸線的交點(diǎn)，沿與所述砝碼的軸線方向平行的方向指向所述砝碼； 通過矢量運(yùn)算，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離砝碼中間對(duì)稱平面的產(chǎn)生的不平衡量，除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼偏離所述砝碼的中間平面的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述固定件為螺柱，所述固定部為螺紋孔。5.—種平衡機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，用權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)的方法制作的砝碼對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。6.一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，其特征在于， 用權(quán)利要求5的方法對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定； 砝碼在其一端沿其軸線設(shè)置有固定件，在工裝的外圓周上設(shè)置有與所述固定件連接的固定部，使所述固定件與所述固定部連接； 測(cè)量所述砝碼的不平衡量； 所述砝碼的質(zhì)心因偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)而產(chǎn)生的不平衡量為，測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量減去所述砝碼的質(zhì)心在理論質(zhì)心點(diǎn)上時(shí)所述砝碼不平衡量的差值； 用上述差值除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)的距離。7.一種確定不平衡量砝碼質(zhì)心位置的方法，其特征在于， 用權(quán)利要求5的方法對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定； 所述砝碼連接在工裝的端面上設(shè)置的配合件上，使砝碼的對(duì)稱軸線與工裝的回轉(zhuǎn)軸線平行； 測(cè)量所述砝碼的不平衡量； 所述砝碼的質(zhì)心因偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)而產(chǎn)生的不平衡量為，測(cè)量得到的所述砝碼的不平衡量減去所述砝碼的質(zhì)心在理論質(zhì)心點(diǎn)上時(shí)所述砝碼產(chǎn)生的不平衡量的差值；用上述差值除以所述砝碼的質(zhì)量，得到所述砝碼的質(zhì)心偏離所述砝碼的理論質(zhì)心點(diǎn)的距離和角度。8.—種平衡機(jī)標(biāo)定方法，其特征在于，用根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法制作的砝碼對(duì)平衡機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。9.一種砝碼，其特征在于，其通過使用權(quán)利要求1-4、6-7中任意一項(xiàng)的方法進(jìn)行制作。
【文檔編號(hào)】G01M1/12GK105953979SQ201610282525
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】郭衛(wèi)建, 姜芳
【申請(qǐng)人】郭衛(wèi)建, 姜芳