[實(shí)用新型]一種曲面法向的工程定向裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520762869.X
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN205049108U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴東波;范國(guó)鋒;郭永波;左佳;高戰(zhàn)朋;王曉鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01M13/00
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在曲面上一點(diǎn)法線方向確定裝置。

背景技術(shù)

在全尺寸飛機(jī)結(jié)構(gòu)的靜力/疲勞試驗(yàn)中，經(jīng)常需要對(duì)某一測(cè)量點(diǎn)的法向位移進(jìn)行測(cè)量，這就首先要對(duì)這一測(cè)量點(diǎn)的法線方向進(jìn)行確定。通常的做法是利用直觀的目測(cè)進(jìn)行定向，但是安裝誤差較大；也可以通過飛機(jī)模型進(jìn)行計(jì)算，確定位移傳感器的安裝坐標(biāo)，進(jìn)行協(xié)調(diào)安裝，但是該方法過程繁瑣，難度較大。因此，需要一種操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確定位的裝置，進(jìn)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)件某一測(cè)量點(diǎn)法向位移的確定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造目的是提供一種在飛機(jī)結(jié)構(gòu)的靜力/疲勞試驗(yàn)中確定試驗(yàn)結(jié)構(gòu)件曲面上一點(diǎn)法線方向的裝置，并在誤差允許的范圍內(nèi)，能夠方便快速有效的對(duì)結(jié)構(gòu)件曲面測(cè)量點(diǎn)法線的方向進(jìn)行確定。

本發(fā)明提供了一種曲面法向的工程定向裝置，包括激光器(1)、定向桿(2)、固定圓盤(3)，支腿(4)，固定圓盤(3)作為基準(zhǔn)面，支腿(4)和定向桿(2)均垂直安裝于固定圓盤(3)上，定向桿(2)從固定圓盤(3)的圓心位置穿過，定向桿(2)的尖端指向結(jié)構(gòu)件測(cè)量點(diǎn)；

支腿(4)為3條，3條支腿呈正三角形固定在固定圓盤(3)下端，所述正三角形的中心位于固定圓盤(3)的圓心，3條支腿等長(zhǎng)，3條支腿尖端三個(gè)點(diǎn)所確定的平面與固定圓盤所在的平面相平行，激光器(1)連接于定向桿(2)的另一端上，激光束指向的方向則為曲面測(cè)量點(diǎn)的法向方向。

通常情況下，為了確定結(jié)構(gòu)件曲面上某一測(cè)量點(diǎn)的法線方向，首先要確定這一點(diǎn)切平面，通過這一點(diǎn)且與切平面相垂直的方向即為這一點(diǎn)的法線方向。而在實(shí)際的工程應(yīng)用中，很難方便有效地找到曲面上一點(diǎn)的切平面。而該發(fā)明裝置是在誤差允許的范圍內(nèi)，利用測(cè)量點(diǎn)附近足夠小范圍內(nèi)的割平面代替這一點(diǎn)的切平面，來確定曲面法線的方向，并能夠?qū)⒎ň€定位點(diǎn)投射到位移安裝點(diǎn)上。該裝置能夠快速、準(zhǔn)確的對(duì)飛機(jī)曲面法向位移進(jìn)行定位。

該曲面法線定向裝置較基于飛機(jī)模型計(jì)算確定測(cè)量點(diǎn)安裝坐標(biāo)的定向方法，具有操作簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)；較利用直觀的目測(cè)進(jìn)行定向的方法，具有誤差可控的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，在實(shí)際試驗(yàn)位移安裝過程中，該裝置能夠提升大幅度提高工作效率，同時(shí)減小位移安裝的誤差，表明該裝置具有操作簡(jiǎn)單、精度高等特點(diǎn)，更加適合實(shí)際的工程應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

該裝置的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1所示。圖1中，一種曲面法向的工程定向裝置，包括激光器1、定向桿2、固定圓盤3，支腿4，固定圓盤3作為基準(zhǔn)面，支腿4和定向桿2均垂直安裝于固定圓盤3上，定向桿2從固定圓盤3的圓心位置穿過，定向桿2的尖端指向結(jié)構(gòu)件測(cè)量點(diǎn)；

支腿4為3條，3條支腿呈正三角形固定在固定圓盤3下端，所述正三角形的中心位于固定圓盤3的圓心，3條支腿等長(zhǎng)，3條支腿尖端三個(gè)點(diǎn)所確定的平面與固定圓盤所在的平面相平行，激光器1連接于定向桿2的另一端上，激光束指向的方向則為曲面測(cè)量點(diǎn)的法向方向。

固定圓盤作為基準(zhǔn)面，起到固定、支撐支腿和定向桿的作用。三條支腿呈正三角形固定在圓盤上，三個(gè)點(diǎn)所在的圓與固定圓盤為同心圓，用于確定曲面切平面；三條支腿尖端三個(gè)點(diǎn)所確定的平面與固定圓盤所在的平面相平行，且固定圓盤的圓心、定向桿的尖端和三條支腿尖端所確定圓的圓心處于同一直線上(定向桿所在直線)。

曲面法線定向裝置的實(shí)施方式為：

1)將定向桿的尖端指向被測(cè)量點(diǎn)；

2)將三條支腿尖端與曲面相接觸，則由此三點(diǎn)構(gòu)成的平面為被測(cè)點(diǎn)的一個(gè)切平面；

3)將激光器光束打開；

4)激光束所指的方向，即為被測(cè)量點(diǎn)的法向方向。