专利名称：一种无人直升机旋翼桨叶静矩和重心测量装置及其测量方法
技术领域：
本发明涉及的是ー种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量装置及其測量方法，主要应用于无人直升机复合材料旋翼桨叶和尾桨叶的质量静矩和重心測量。
背景技术：
质量静矩是反映无人直升机主旋翼和尾旋翼离心力平衡的重要指标。传统的人工测量质量静矩方法，人为因素干扰大，毎次测量的基准有误差，重复性不好；而且，弦向、展向质量静矩和重心需要构建不同的试验台，測量费时，效率低。主旋翼桨叶和尾桨叶的測量需要不同的測量装置。
发明内容
本发明的目的在于针对上述测量的不足提供一种测量无人直升机旋翼桨叶和尾桨叶质量静矩和重心的装置及其測量方法，该装置操作简单、安装方便、误差较小、质量静矩和重心的测量效率高，测量的桨叶长度范围广，主旋翼桨叶和尾桨叶可以共用一个测量装置。
本发明的一种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量装置及其測量方法是采取以下技术方案实现
一种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量装置包括被测量的无人直升机桨叶、小推车一、小推车ニ、两根长滑轨、电子秤、滑动台板、左刀片、右刀片、固定连接台板一、固定连接台板ニ、固定连接台板三和支撑柱。两根长滑轨的一端通过固定连接台板ニ与小推车ー相连，两根长滑轨的另一端通过固定连接台板三与小推车二相连；滑动台板上面固定有右刀片，并通过滑动轴承在两导轨上滑动；电子秤固定在固定连接台板一上，该固定连接台板一通过四个支撑柱连接在固定连接台板ニ上，固定连接台板一与固定连接台板ニ可以互相错开固定和连接，从而能增加测量范围；左刀片通过螺钉固定在电子秤上，左刀片和右刀片的刀尖的水平高度一致。被测量的无人直升机旋翼桨叶的水平放置在左刀片和右刀片上，桨根放在左刀片上，左刀片距桨根端部10毫米，桨尖放置在右刀片上，右刀片距桨尖端部10毫米，从电子秤上读出质量数据，測量出两个刀片的距离和桨叶重量，就能得到桨叶的重心和质量静矩。所述的小推车ー上部设置左边带有把手固定连接板。所述的小推车ニ 3上部设置右边带有把手固定连接板。所述的小推车ー和小推车ニ底轮上设置有微调装置。所述的电子秤上左下角设置有水平仪。所述无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量原理如下所述
把桨叶用两个支撑点水平支起，測量出支撑点的距离“和一个支撑点的支撑カマ以及桨叶质量丄『根据カ矩平衡原理，得到重心和静矩如下式所示ぃ尝⑴
^ = PL(2)
式中，Q为桨叶重心矩另ー个支撑点的距离；
为桨叶静矩。根据刀片支撑点的不同分别能测量桨叶展向和弦向重心和静矩。 由于固定连接台板一、固定连接台板ニ和固定连接台板三按一定规律均布了标准的孔，滑动导轨在固定连接台板三上以及小推车ー上上下固定连接台板一与固定连接台板ニ，两块台板之间可以错开连接，从而能满足不同桨叶长度的测量需求，本发明装置測量的无人直升机桨叶长度范围为SCteOT ~ 4500 ot。一种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量装置的測量方法，按如下步骤进行1、固定測量装置。将小推车和小推车的底轮调到离地，使固定底座支撑平台着地，保证两个推车固定在地面上不易移动。2、调节小推车ー和小推车ニ的水平度。微调固定底座的高度(底轮上有微调装置)，保证小推车ー和小推车ニ上面的固定连接台板水平，用水平尺測量。3、调节电子秤的水平度。通过微调电子秤底座的四个支撑柱的高度，将电子秤的秤面调至水平，电子秤上左下角设置有水平仪。4、 调节左刀片和右刀片的闻度，以右刀片为基准，调节左刀片的闻度，确保两个刀面在同一水平高度上。5、用电子秤称出被测桨叶I的质量M。6、按附图2所示的形式放置被测桨叶，将被测桨叶放置在左刀片和右刀片上，保持桨叶水平。刀片在桨叶上的位置如附图3所示，弦向和展向距边界的距离都为10mm。7、读出电子秤上的读数和左刀片和右刀片两刀片之间距离。分别重复测量组数据,求出平均值。8、按照公式(I)计算被测桨叶展向重心Cj ;按照公式(2)计算被测桨叶的质量静矩み。所述的测量装置，可适应不同长度的桨叶长度測量。桨叶测量长度范围为80mw~4500 w，重心测量误差小于0.1 w ,浄矩误差小于0.05g.m。一种无人直升机桨叶质量静矩和重心測量装置优点无人直升机桨叶质量静矩和重心測量装置设计合理、结构简单，操作性优良，能够在较短时间同时测量桨叶质量静矩和重心，效率高；是ー种定位基准较好、操作简单、高效率的无人直升机桨叶质量静矩和重心測量装置，质量静矩和重心的測量可以一次完成，不需要二次安装和调试；通过调整滑动台板位置，可以对不同长度的无人直升机桨叶进行重心和质量静矩测量。
以下将结合附图对本发明作进ー步说明附图1是本发明的无人直升机桨叶重心和质量静矩测量装置结构示意图。附图2是本发明的測量原理及刀片放置示意图。附图3是本发明的測量时刀片放置于桨叶上的位置示意图。附图4是本发明的固定连接台板结构示意图。
具体实施例方式參照附图1 4，一种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量装置包括被測量的无人直升机桨叶1、小推车ー 2、小推车ニ 3、两根长滑轨4、电子秤5、滑动台板6、左刀片
7、右刀片8、固定连接台板一 9-1、固定连接台板ニ 9-2、固定连接台板三9-3和支撑柱10。两根长滑轨4的一端通过固定连接台板ニ 9-2与小推车ー 2相连，两根长滑轨4的另一端通过固定连接台板三9-3与小推车ニ 3相连；滑动台板6上面固定有右刀片8，并通过滑动轴承在两导轨4上滑动；电子秤5固定在固定连接台板一 9-1上，该固定连接台板一 9-1通过四个支撑柱10连接在固定连接台板ニ 9-2上，固定连接台板一 9-1与固定连接台板ニ 9-2可以互相错开固定和连接，从而能增加测量范围；左刀片7通过螺钉固定在电子秤5上，左刀片7和右刀片8的刀尖的水平高度 一致。被测量的无人直升机旋翼桨叶I的水平放置在左刀片7和右刀片8上，桨根放在左刀片7上(刀片7距桨根端部10毫米)，桨尖放置在右刀片8上(刀片8距桨尖端部10毫米)，如附图3所示。从电子秤5上读出质量数据，測量出两个刀片的距离和桨叶重量，就能得到桨叶的重心和质量静矩。所述的小推车ー 2上部设置左边带有把手固定连接板。所述的小推车ニ 3上部设置右边带有把手固定连接板。所述的小推车ー 2和小推车ニ 3底轮上设置有微调装置。所述的电子秤5上左下角设置有水平仪。被测桨叶水平放置在左刀片7和右刀片8上，如附图2所示。所述无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量原理如下所述
把桨叶用两个支撑点水平支起，測量出支撑点的距离i■和一个支撑点的支撑カF以及桨叶质量M，根据カ矩平衡原理，得到重心和静矩如下式所示
⑴
ち=FL(2)
式中，Cb为桨叶重心矩另ー个支撑点的距离；
(为桨叶静矩。根据刀片支撑点的不同分别能测量桨叶展向和弦向重心和静矩，如附图3所示。由于固定连接台板一 9-1、固定连接台板ニ 9-2和固定连接台板三9-3按一定规律均布了标准的孔，附图4所示，滑动导轨4在固定连接台板三9-3上以及小推车ー 2上上下固定连接台板一 9-1与固定连接台板ニ 9-2，两块台板之间可以错开连接，从而能满足不同桨叶长度的测量需求，本发明装置测量的无人直升机桨叶长度范围为80 4500 。一种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心測量装置的測量方法，按如下步骤进行1、固定測量装置。将小推车2和小推车3的底轮调到离地，使固定底座支撑平台着地，保证两个小推车固定在地面上不易移动。2、调节小推车ー 2和小推车ニ 3的水平度。微调固定底座的高度(底轮上有微调装置)，保证小推车ー 2和小推车ニ 3上面的固定连接台板水平，用水平尺測量。3、调节电子秤5的水平度。通过微调电子秤底座的四个支撑柱10的高度，将电子秤5的秤面调至水平，电子秤5上左下角设置有水平仪。4、调节左刀片7和右刀片8的高度，以右刀片8为基准，调节左刀片7的高度，确保两个刀面在同一水平高度上。5、用电子秤5称出被测桨叶I的质量Jf。6、按附图2所示的形式放置被测桨叶，将被测桨叶放置在左刀片7和右刀片8上，保持桨叶水平。刀片在桨叶上的位置如附图3所示，弦向和展向距边界的距离都为10mm。7、读出电子秤5上的读数和左刀片7和右刀片8两刀片之间距离。分别重复測量13组数据，求出平均值。8、按照公式(I)计算被测桨叶展向重心Q ;按照公式(2)计算被测桨叶的质量静矩ち。所述的测量装置可 适应不同长度的桨叶长度測量。桨叶测量长度范围为80 ~4500w/ !,重心测量误差小于0.1,浄矩误差小于。
权利要求
1.一种无人直升机桨叶静矩和重心測量装置，其特征在于包括被测量的无人直升机桨叶、小推车一、小推车ニ、两根长滑轨、电子秤、滑动台板、左刀片、右刀片、固定连接台板一、固定连接台板ニ、固定连接台板三和支撑柱； 两根长滑轨的一端通过固定连接台板ニ与小推车ー相连，两根长滑轨的另一端通过固定连接台板三与小推车二相连；滑动台板上面固定有右刀片，并通过滑动轴承在两导轨上滑动；电子秤固定在固定连接台板一上，该固定连接台板一通过四个支撑柱连接在固定连接台板ニ上，固定连接台板一与固定连接台板ニ可以互相错开固定和连接，从而能增加测量范围；左刀片通过螺钉固定在电子秤上，左刀片和右刀片的刀尖的水平高度一致；被测量的无人直升机旋翼桨叶的水平放置在左刀片和右刀片上，桨根放在左刀片上，左刀片距桨根端部10毫米，桨尖放置在右刀片上，右刀片距桨尖端部10毫米；从电子秤上读出质量数据，測量出两个刀片的距离和桨叶重量，就能得到桨叶的重心和质量静矩。
2.根据权利要求1所述的ー种无人直升机桨叶静矩和重心測量装置，其特征在于所述的小推车ー上部设置左边带有把手固定连接板。
3.根据权利要求1所述的ー种无人直升机桨叶静矩和重心測量装置，其特征在于所述的小推车ニ上部设置右边带有把手固定连接板。
4.权利要求1所述的ー种无人直升机桨叶静矩和重心測量装置的測量方法，其特征在于按如下步骤进行 (1)固定測量装置，将小推车和小推车的底轮调到离地，使固定底座支撑平台着地，保证两个推车固定在地面上不易移动； (2)调节推车ー和小推车ニ的水平度，微调固定底座的高度，底轮上有微调装置，保证推车ー和推车ニ上面的固定连接台板水平，通过水平尺測量 (3)调节电子秤的水平度； 通过微调电子秤底座的四个支撑柱的高度，将电子秤的秤面调至水平，电子秤上左下角设置有水平仪； (4)调节左刀片和右刀片的高度，以右刀片为基准，调节左刀片的高度，确保两个刀面在同一水平高度上； (5 ) 用电子秤称出 被测桨叶的质量妃； (6)将被测桨叶放置在左刀片和右刀片上，保持桨叶水平，刀片在桨叶上的位置，弦向和展向距边界的距离都为IOmm ； (7)读出电子秤上的读数和左刀片和右刀片两刀片之间距离，分别重复測量13组数据，求出平均值； (8)把桨叶用两个支撑点水平支起，測量出支撑点的距离“和一个支撑点的支撑カF以及桨叶质量M ,根据カ矩平衡原理，得到重心和静矩如下式所示 ⑴Si=FL(2) 式中，Q为桨叶重心矩另ー个支撑点的距离；^为桨叶静矩； 按照公式(I)计算被测桨向重心Q ;按照公式(2)计算被测桨叶的质量静矩ろ。
5.根据权利要求4所述的ー种无人直升机桨叶静矩和重心測量装置的測量方法，其特征在于所述的测量装置，可适应不同长度的桨叶长度測量，桨叶测量长度范围为胁腦4500勝？2，重心测量误差小于0.1勝 2，静矩误差小于f〕.05gf。
全文摘要
本发明涉及的是一种无人直升机旋翼桨叶质量静矩和重心测量装置及其测量方法，主要应用于无人直升机复合材料旋翼桨叶和尾桨叶的质量静矩和重心测量。包括被测量的无人直升机桨叶、小推车一、小推车二、两根长滑轨、电子秤、滑动台板、左刀片、右刀片、固定连接台板一、固定连接台板二、固定连接台板三和支撑柱。无人直升机桨叶质量静矩和重心一体化测量装置是一种精度较高、定位较好、操作简单、高效率的质量静矩和重心测量装置，质量静矩和重心的测量可以一次完成，不需要二次安装和调试。通过调整滑动台板的位置，可以对不同长度的桨叶进行测量。
文档编号G01M1/00GK103063363SQ20121058534
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者张逊, 姜年朝, 王克选, 张志清, 戴勇, 秦俊, 宋军, 焦志文 申请人:中国人民解放军总参谋部第六十研究所