旋转平衡法是一种动态测量方法,运用偏心回转体动态不平衡原理,通过轴承反力变化规律计算出回转体的偏心值。
多点支承法应用静力平衡原理,应用于质心测量,并且可以测量偏心距。被测物体放在平台上,平台下放置3个或以上称重传感器。一般有三点测量法和四点测量法。四点测试法原理图如图2.3所示:
图2.3 四点测试原理图
(1)质量测量原理
P=P1+P2+P3+P4
(2)质心测量原理
Ls=L0+y1=L0+L2•(P3+P4)/(P1+P2+P3+P)
其中 Ls为被测构件质心到基准面的距离;
L2 为两个传感器之间的距离;
L0为传感器1到基准面的距离。
(3)偏心测量原理
测试时测出在原位及转动900后的另一位置相应四个传感器所受的压力,即可实现质偏的测量。公式如下:
式中e为偏心量, 为构件质偏与安装时水平面的夹角。
四点测试法简单高效,只要在一种状态下测量两次就可得到被测物的质量、质心、质偏三个参数。但它的缺点是:四个传感器的调平很困难,只能测量小质量物体,测量精度较低。本测试系统拟采用三点测试法来测量,测量精度较高,也可以同时测得质量、质心和质偏三个参数。将被测物体放在V型座上,使用三个称重传感器支承V型座。如图2.4所示建立直角坐标系,以测量平台的几何中心为原点,x轴过传感器支撑点S3,y轴过中心线,Z轴垂直于测量平台,垂直向上为正,且使 ,这样能使三个传感器受力大小接近。
图2.4 传感器分布示意图
(1)质量测量
首先测量加载前的空载质量,即M0。根据三个称重传感器测得的值F01,F02,F03 可有:
M0 = (F01 + F02 + F03 )/g (2.1)
加载被测物体后可得支座与被测物的总重M1,根据三个称重传感器测值F11,F12,F13可有:
M1 = (F11 + F12 + F13 )/g (2.2)
令F1 =F11 - F01 ,F2= F12 -F02 ,F3 = F13 - F03
被测物体质量M为:
M= M1 - M0 (2.3)
g为当地重力加速度。
(2)质心测量
轴向质心指质心到物体端部的距离,令其为L。传感器一经安装,其位置固定不变,即3只传感器的坐标为已知量。质心C在oyz中坐标(y,z),装置在该平面的投影如图2.5所示。则轴向质心为:
L=D-S+y (2.4)
其中D为参考位置到原点的距离,设为质心参数。S为参考位置到端部的距离,此参数由光栅尺测得。y可由下面公式计算得到。
图2.5 质心测量示意图 LabVIEW飞行器模型静态参数测试台设计方法研究(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_5599.html