直升机桨叶重心测量装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及飞行器制造技术领域，涉及一种直升机桨叶重心测量装置及其使用方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，飞行器的部件外形日渐复杂，现有对于具有复杂外形的飞行器部件，主要采用悬垂法测量，采用多种姿态悬挂画线的方法测量重心。该方法测量需要多次悬挂画线，操作繁琐，测量精度低，无法满足飞行器，特别是直升机对桨叶重心的高精度要求。
3.有鉴于此，需要一种新的直升机桨叶重心测量装置，通过高精度的测量装置测出待测点相应数据并传输至中央处理单元进行处理，从而得到直升机桨叶弦向和展向的高精度重心。


技术实现要素：

4.为解决以上问题，一种直升机桨叶重心测量装置，包括：
5.重量传感器，所述重量传感器为装置的主要支撑结构和测量单元，所述重量传感器至少为三个且呈几何形状分布于基座上，用于支撑桨叶并对桨叶上的指定待测点的承重进行测量，桨叶的预测重心在几何形状区域内；
6.定位装置，包括桨根定位支架和桨叶后缘定位装置，所述桨根定位支架用于快速定位桨根位置，所述桨叶后缘定位装置用于推动桨叶旋转至指定位置并进行测量
7.基座，用于安装重量传感器和定位装置。
8.进一步，所述重量传感器安装于基座上并位于同一平面上，重量传感器有一测点且为重量传感器竖直方向的最高点，多个所述重量传感器的测点位于同一平面并构成支撑结构对桨叶进行支撑。
9.进一步，所述桨根定位支架包括竖向设置的分立于桨叶的桨根的两侧的两根立柱和设置与两根立柱之间的有带有定位孔ⅰ的横梁，下部设置有带有定位孔ⅱ的辅助定位梁，所述桨叶的桨根以可在水平面内转动的方式放置于横梁和辅助定位梁之间位置处。
10.进一步，所述桨叶后缘定位装置包括驱动源和推杆，所述推杆具有起始位置和终止位置，所述驱动源驱动推杆至终止位置，桨叶即被推杆推送至指定位置。
11.进一步，所述桨根定位支架还包括定位销，所述定位销通过定位孔ⅰ和定位孔ⅱ以可沿竖直方向上下滑动的方式安装于桨根定位支架上，所述桨叶的桨根通过定位销固定于横梁和辅助支撑梁之间。
12.进一步，所述驱动源包括把手和固定安装于把手上的传动杆，所述传动杆为螺纹杆，所述推杆通过螺纹配合的方式被驱动。
13.进一步，所述基座带有若干个具有调节功能的支撑件，所述支撑件沿基座底部周长方向间隔布置。
14.进一步，所述定位销的轴线、定位孔ⅰ的轴线和定位孔ⅱ的轴线在同一轴线上
15.进一步，所述基座的长度可调。
16.一种直升机桨叶重心的测量装置的使用方法，包括上述的直升机桨叶重心测量装置，所述直升机桨叶重心测量装置的使用方法包括以下步骤：
17.步骤1，将桨叶放置于测量装置上，用重量传感器顶起桨叶，桨叶的桨根放置于桨根定位支架内，通过定位销对桨根进行定位；
18.步骤2，转动桨叶后缘定位装置的把手以驱动推杆由起始位置至终止位置，桨叶被推杆推至指定位置后，将推杆回退至起止位置；
19.步骤3，待桨叶被推动至指定位置候拔出定位销，重量传感器自然托起桨叶，使桨叶的重量完全加载在重量传感器上，开始测量；
20.步骤4，将测量所得数据带入公式和计算直升机桨叶展向重心x
cg
和弦向重心y
cg
；mi为重量传感器测得的重量，重量传感器位置固定，以桨叶的桨根为坐标原点建立坐标系，重量传感器测点的坐标为mi(xi,yi)。
21.本发明的有益效果：
22.本发明公开了一种直升机桨叶重心测量装置及其使用方法，本发明的公开，通过高精度的测量装置测出待测点相应数据并传输至中央处理单元进行处理，从而得到直升机桨叶弦向和展向的高精度重心，同时测量方法变得简洁，操作难度更低，测得的结果精度更高。
附图说明
23.图1为本发明工作状态示意图；
24.图2为本发明俯视图；
25.图3为桨叶后缘定位装置结构示意图；
26.图4为桨根定位支架局部放大图；
27.图5为重量传感器测点的坐标图。
具体实施方式
28.图1为本发明工作状态示意图；图2为本发明俯视图；图3为桨叶后缘定位装置结构示意图；图4为桨根定位支架局部放大图；图5为重量传感器测点的坐标图。
29.如图所示，一种直升机桨叶重心测量装置，包括：
30.重量传感器，所述重量传感器为装置的主要支撑结构和测量单元，所述重量传感器为三个且呈三角形分布于基座上，分别为重量传感器2a、重量传感器2b和重量传感器2c，用于支撑桨叶5并对桨叶5上的指定待测点的承重进行测量，桨叶的预测重心在重量传感器2a、重量传感器2b和重量传感器2c构成的三角形区域内。
31.定位装置，包括桨根定位支架4和桨叶后缘定位装置3，所述桨根定位支架4用于定位桨根位置，所述桨叶后缘定位装置3用于推动桨叶旋转至指定位置并进行测量。
32.基座1，用于安装重量传感器和定位装置。
33.本实施例中，所述重量传感器安装于基座上并位于同一平面，重量传感器有一测
点且为重量传感器竖直方向的最高点，三个所述重量传感器的测点位于同一平面并构成支撑结构对桨叶进行支撑。
34.本实施例中，所述桨根定位支架4包括竖向设置的分立于桨叶的桨根的两侧的两根立柱和设置与两根立柱之间的有带有定位孔ⅰ的横梁，下部设置有带有定位孔ⅱ的辅助定位梁，所述桨叶的桨根以可在水平面内转动的方式放置于横梁和辅助定位梁之间位置处，本实施例中立柱、横梁和辅助定位梁通过一体成型工艺制造形成桨根定位支架4整体，也可采用焊接等其他方式制作该支架。
35.本实施例中，所述桨根定位支架还包括定位销6，所述定位销6通过定位孔ⅰ和定位孔ⅱ以可沿竖直方向上下滑动的方式安装于桨根定位支架上，所述桨叶的桨根通过定位销固定于横梁和辅助支撑梁之间。
36.本实施例中，所述桨叶后缘定位装置包括驱动源和推杆33，所述推杆33具有起始位置和终止位置，所述驱动源驱动推杆至终止位置，桨叶即被推杆推送至指定位置。如图所示，所述推杆33为“u”型结构，推杆底部设置有带有螺纹孔的推杆底座34，所述推杆通过带有螺纹孔的推杆底座以被驱动的方式与驱动源相连接。所述驱动源包括把手31和固定安装于把手上的传动杆32，所述传动杆为螺纹杆，所述推杆通过螺纹配合的方式被驱动。安装时，在基座上开设滑槽，推杆底座34滑动安装于滑槽内，驱动源则通过安装板35安装于基座侧面并将滑槽的槽口封闭。当推杆处于起始位置时，推杆底座与安装板相邻，推杆位于靠近槽口的位置处；当推杆处于终止位置时，推杆底座与槽底相邻，推杆位于远离槽口的位置处。
37.本实施例中，本实施例中，所述基座1为矩形结构，所述基座设置有四个具有调节功能的支撑件，所述支撑件分别布置于基座底部的四角。本实施例中，支撑件为圆盘支脚7，所述圆盘支脚7具有高度调节功能，可通过分别调节各圆盘支脚使基座达到水平。
38.本实施例中，所述定位销6的轴线、定位孔ⅰ的轴线和定位孔ⅱ的轴线在同一轴线上。
39.本实施例中，所述基座1的长度可调。如图所示，所述基座为分体式结构，可根据不同长度的桨叶选择不同长度的部件进行拼装形成基座，以保证桨叶的预测重心能够位于由重量传感器构成的几何形状内。
40.一种直升机桨叶重心的测量装置的使用方法，包括上述的直升机桨叶重心测量装置，所述直升机桨叶重心测量装置的使用方法包括以下步骤：
41.步骤1，将桨叶5的桨根放置于桨根定位支架4的横梁与辅助定位梁之间，并通过定位销6对桨根进行定位；桨根上自带有安装孔，所述定位销通过桨根的安装孔对桨根定位，使桨根只能在水平面内摆动，无法产生其他方向的位移。
42.步骤2，转动桨叶后缘定位装置3的把手以驱动推杆由起始位置移动至终止位置，桨叶即被推杆推至指定位置，再将推杆回退至起止位置；
43.步骤3，待桨叶被推动至指定位置候拔出定位销，重量传感器自然托起桨叶，使桨叶的重量完全加载在重量传感器上，开始测量；
44.步骤4，将测量所得数据带入公式和计算直升机桨叶展向重心x
cg
和弦向重心y
cg
；mi为重量传感器测得的重量，重量传感器位置固定，以桨叶的桨根
为坐标原点建立坐标系，重量传感器测点的坐标为mi(xi,yi)。
45.即重量传感器2a测点的坐标为m1(x1,y1)，对应该点测得的重量为m1；重量传感器2b测点的坐标为m2(x2,y2)，对应该点测得的重量为m2；重量传感器2c测点的坐标为m3(x3,y3)，对应该点测得的重量为m3。将以上数据带入公式即可得出直升机桨叶展向重心x
cg
和弦向重心y
cg
。
46.步骤四中的计算可通过计算机程序实现，可将重量传感器的信号输出端连接至计算机，然后由计算机直接处理并得出计算结果，此技术为该领域内的成熟技术在此处的应用，为现有技术，在此不再赘述。
47.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。