专利名称：一种测量大型弯淬肋骨曲率半径的方法
技术领域：
本发明涉及造船业，具体是建造潜艇加强筋即弯淬″肋骨″曲率半径的量算方法。
目前，在造船业中，建造潜艇的加强筋即弯淬″肋骨″曲率半径要求从1.25米～6米几种规格。每根肋骨长9米，除在一米长度内允许5毫米公差外，其余部分的曲率半径与理论半径之差≤1毫米。弯淬肋骨是连续进行的，即将被弯淬的型钢逐一焊接在一起，弯淬后再逐一切开。显然，制造高精度的肋骨必须高精度地测量其曲率半径。一般加工肋骨是工人用事先做好的″靠模″对弯淬的肋骨不断地测试，再根据每次测试的结果调整压型辊的进给量，以得到所要求的曲率半径。此种方法不仅工人的劳动强度大，又不能保障弯淬精度。
为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种能减轻工人劳动强度、提高测量大型弯淬肋骨曲率半径精度的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是保持测量辊的移动方向与压型辊的移动方向相同，采用单点接触式，即测量辊单点接触于弯淬肋骨下沿，由测量辊带动的线性位移传感器测出弯淬肋骨在测量辊的移动方向上的变化量X值，再由弯淬设备的几何关系计算出弯淬肋骨的曲率半径R值；所述计算曲率半径R值数学表达式为R＝(M2+X2-2MXSinθ)/2XCosθ+r其中M为测量辊轴心的初始位置至弯淬点之间的距离，θ为测量辊的移动方向与中频感应线圈的主平面前沿中轴线的延长线相交后形成的测量角，r为测量辊半径。
本发明具有简单易行，不受环境条件限制，既可以减轻工人的劳动强度，又保证了测量精度等优点，也可广泛应用于其它大型工件的曲率半径测量。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为发明原理图。
本发明所述保持测量辊3的移动方向与压型辊4的移动方向相同，测量辊3单点接触于弯淬肋骨2，由测量辊3带动的线性位移传感器5测出弯淬肋骨2在测量辊3的移动方向上的变化量X值，再由弯淬设备的几何关系计算出弯淬肋骨2的曲率半径R值；所述计算曲率半径R值数学表达式为R＝(M2+X2-2MXSinθ)/2XCosθ+r其中M为测量辊3轴心的初始位置至弯淬点之间的距离，θ为测量辊3的移动方向与中频感应线圈1的主平面前沿中轴线的延长线相交后形成的测量角，r为测量辊3半径。
实施例1如图1所示，其中所述中频感应线圈1的主平面前沿中轴线EE′与被弯淬肋骨2的型钢初始位置的下沿直线BC相垂直，测量辊3单点接触于弯淬肋骨2下治，和固定其上的线性位移传感器5的移动方向与EE′的延长线相交交点为O，交角为θ，此处称θ角为测量角，为了定量计算的方便，建立以O点为座标原点、EE′方向为Y轴及BC方向为X轴的直角座标系(XOY)，测量辊3轴心位置为O0，与BC直线的切点为D0，所以 为测量辊3的半径， 为测量辊3轴心的初始位置O0至弯淬点F之间的距离，O1为弯淬肋骨的曲率圆心，对不同曲率半径的圆心O1在Y轴上的位置是不同的，设线性位移传感器5测出弯淬肋骨2在测量辊3的移动方向上的变化量为 即测量辊3轴心的移动距离(曲率半径的变化值)，弯淬肋骨2曲率半径 ，其中测量角为θ，曲率半径R等参数均为常数。
在直角三角形AOXO1中，由于 (R-r)2＝[(R-r)-XCosθ]2+[M-XSinθ]2＝[(R-r)2+(XCosθ)2-2(R-r)(XCosθ)]+M2+(XSinθ)2-2MXSinθ所以(R-r)＝M2+X2-2MXSinθ/2XCosθR＝(M2+X2-2MXSinθ)/2XCosθ+r实施例2与实施例1不同之处在于在任意三角形△OXO1O中设 ，用任意三角形两边a、b及夹角∠C求c边长的公式c2＝a2+b2-2abCosC又在直角三角形△O0FO中设 ，OF＝N；夹角为θ。
则a＝N-(R-r)，b＝L-X，c＝R-r；CosC＝Cosθ。
又因为N＝LCosθ，M＝LSinθ，X为线性位移传感器5(这里采用光栅尺)测量长度。
所以(R-r)2＝[N-(R-r)]2+(L-X)2-2[N-(R-r)](L-X)Cosθ经推导得出(R-r)＝(M2+X2-2XMSinθ)/2XCosθ于是R＝(M2+X2-2XMSinθ)/2XCosθ+r本发明所用的装置为现有技术，其中测量辊3带动的线性位移传感器5可以是带游标的光栅尺，也可以是电位斗、LVDT和增量式编码器，特别可以是微脉冲位移传感器。
权利要求
1.一种测量大型弯淬肋骨曲率半径的方法，其特征在于保持测量辊(3)的移动方向与压型辊(4)的移动方向相同，采用单点接触式，即测量辊单点接触于弯淬肋骨(2)下沿，由所述测量辊(3)带动的线性位移传感器(5)测出弯淬肋骨(2)在测量辊(3)的移动方向上的变化量X值，再由弯淬设备的几何关系计算出弯淬肋骨(2)的曲率半径R值。
2.按权利要求1所述测量大型弯淬肋骨曲率半径的方法，其特征在于所述计算曲率半径R值数学表达式为R＝(M2+X2-2MXSinθ)/2XCosθ+r其中M为测量辊(3)轴心的初始位置至弯淬点之间的距离，θ为测量辊(3)的移动方向与中频感应线圈(1)的主平面前沿中轴线的延长线相交后形成的测量角，r为测量辊(3)半径。
全文摘要
本发明涉及一种测量大型弯淬肋骨曲率半径的方法。具体是保持测量辊的移动方向与压型辊的移动方向相同,采用单点接触式,即测量辊单点接触于弯淬肋骨下沿,由测量辊带动的线性位移传感器测出弯淬肋骨在测量辊的移动方向上的变化量X值,再由弯淬设备的几何关系计算出弯淬肋骨的曲率半径R值,其计算公式为:R=(M
文档编号G01B5/20GK1278056SQ99113019
公开日2000年12月27日 申请日期1999年6月16日 优先权日1999年6月16日
发明者刘国旺 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所