[發(fā)明專利]一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410635838.8
• 申請(qǐng)日: 2014-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105628302B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小三;閆磊;孫鳳舉;李新宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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
• 主分類號(hào): G01M1/12
• 分類號(hào): G01M1/12
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于力學(xué)計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于質(zhì)心測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)，具體涉及一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置及方法。

背景技術(shù)

質(zhì)心是研究、生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的參數(shù)，其影響范圍包括飛行軌道及姿態(tài)控制、命中精度等。因此，需要建立了相應(yīng)的專用測(cè)試設(shè)備，對(duì)質(zhì)心參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。質(zhì)心測(cè)量設(shè)備的量值是否準(zhǔn)確、可靠是其測(cè)試結(jié)果可靠的前提和基礎(chǔ)，因此必須對(duì)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)都采用標(biāo)準(zhǔn)樣件，即對(duì)給定的具有規(guī)則形狀的幾何體，假定其幾何中心即為質(zhì)心，采用該質(zhì)心標(biāo)準(zhǔn)對(duì)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

在某質(zhì)心測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)過(guò)程中，測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)理論值偏差較大。經(jīng)分析，采用規(guī)則形狀幾何體的幾何中心作為其質(zhì)心，其假設(shè)基礎(chǔ)為規(guī)則形狀幾何體所采用材料的密度均勻，而事實(shí)上該假設(shè)條件并不成立，材料密度均勻與否在現(xiàn)階段無(wú)法測(cè)量，且存在較大分散性，導(dǎo)致采用標(biāo)準(zhǔn)樣件的方法對(duì)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)的不確定度較大，不滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是建立一種具有自尋心特性，且可提供明確溯源途徑的自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置及方法，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)。

本發(fā)明所述的一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置，其用于校準(zhǔn)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備，其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(kāi)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)，施力球的上半部分露出凹槽外；

自尋心結(jié)構(gòu)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(kāi)有弧形槽；

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，使得自尋心結(jié)構(gòu)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)位于質(zhì)心定位圓盤上方，且放置在施力球上，即自尋心結(jié)構(gòu)的“十”字形支架的下表面弧形槽位于施力球上，使得自尋心結(jié)構(gòu)的合力垂直作用在位于施力球所在的質(zhì)心定位圓盤的凹槽位置處。

如上所述的一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置，其所述的安全保護(hù)裝置的4根支撐立柱高于待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備；自尋心結(jié)構(gòu)的4個(gè)支腿可放置在4根支撐立柱上。

本發(fā)明所述的一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)方法，其用于校準(zhǔn)質(zhì)心測(cè)量設(shè)備，其包括如下步驟：

(a)在地面上放置安全保護(hù)裝置，所述的安全保護(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，4根支撐立柱高出待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備；

(b)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(kāi)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)，施力球的上半部分露在凹槽外；

(c)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“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(kāi)有弧形槽；

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，使得自尋心結(jié)構(gòu)在垂直的兩個(gè)方向上的水平度可調(diào)節(jié)；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(guò)程中，自尋心結(jié)構(gòu)放置在施力球上，即自尋心結(jié)構(gòu)的“十”字形支架的下表面弧形槽位于施力球上，使得自尋心結(jié)構(gòu)的合力垂直作用在位于施力球所在的質(zhì)心定位圓盤的凹槽位置處；此時(shí)，自尋心結(jié)構(gòu)的4個(gè)支腿脫離在安全保護(hù)裝置的4根支撐立柱上；

(d)將待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備的坐標(biāo)示值與此時(shí)施力球放置的質(zhì)心定位圓盤的凹槽位置中心坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，得到坐標(biāo)誤差。

本發(fā)明的效果在于：采用本發(fā)明所述的自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置，具有自尋心功能，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)。支撐立柱對(duì)自尋心結(jié)構(gòu)和待校質(zhì)心測(cè)量設(shè)備起到保護(hù)作用，防止校準(zhǔn)設(shè)備對(duì)被校設(shè)備產(chǎn)生意外損傷。自尋心結(jié)構(gòu)的4個(gè)支腿的端部杠桿上加載砝碼，使得自尋心結(jié)構(gòu)在垂直的兩個(gè)方向上的水平度可調(diào)節(jié)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種自尋心質(zhì)心校準(zhǔn)裝置示意圖；

圖2為自尋心結(jié)構(gòu)接觸位置示意圖；

圖3質(zhì)心位置示意圖；

圖4為質(zhì)心參考值及示值坐標(biāo)比對(duì)圖；

圖5為各點(diǎn)x、y坐標(biāo)誤差圖。