[发明专利]桨叶静平衡重心的力矩测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桨叶静平衡重心的测量方法，尤其是涉及一种桨叶静平衡重心的力矩测量方法。

背景技术

参见图1，图2，在调距桨的桨叶设计制造过程中，对于每一片桨叶都进行P、Y和Z的测量，其中P为桨叶3的重量，Y为桨叶3重心到螺旋桨中心线d的距离，Z为桨叶3重心到法兰中心线c的距离，a是螺旋桨中心线d到桨叶法兰31端面的距离。对于装在同一调距桨上的所有叶片，其误差要在一个允许的设计公差之内。在进行单片桨叶静平衡测量时，实际上就是要测量P，Y和Z的大小，以便评估桨叶3的制造精度是否符合图纸的要求。目前常见的方法有两点法和三点法：

如图1，图2，所谓两点法静平衡测量法，是用两支点b将桨叶3支起，移动支点b，使支点b两边平衡，然后测量支点b到桨叶法兰31的距离，实际相当于是测量Y值。两点法静平衡，比较难找到平衡点，一般只能测量Y值，而且精度很低，Z值很难测量。

参见图3，图4，所谓三点法是设定三个支点b的坐标，桨叶3放置在这三个支点b上，测量各支点b的受力，通过测量三个支点b的坐标和受力可以获得桨叶3重心的位置坐标和重力的大小，即P，Y，Z均可以得到。2003年8月13日，中国专利文献公开了一种三点称重式静平衡CN1435682，其原理是将被测工件中心放置在由三组传感器组成的支面内，并和分布在同一圆周上三传感器中心同心。根据理论力学中平面平行力系合成法，利用三个传感器传出电压信号，经放大，模数转换，通过计算机算出工件的偏心量，同时计算出加重或去重的位置及重量。主要用于测量工件的不平衡量。三点法静平衡测量，理论上可以准确地获得P，Y，Z的值，但是整个装置结构复杂，成本太高，因为每个支点下面都有应力传感器，加上显示仪器仪表，价格比较高；而且，各支点的力的测量精度和应力传感器的精度有很大的关系。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的比较难找到支撑平衡点，只能测量一维重心位置等技术问题，提供了一种不用寻找桨叶支撑平衡点的，能够测量两维重心数据的桨叶静平衡重心的测量方法。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的测量装置结构复杂，成本太高，各支点的力的测量精度和应力传感器的精度有很大的关系等的技术问题；提供了一种测量装置结构简单，成本低，测量精度高的桨叶静平衡重心的测量方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

1.一种桨叶静平衡重心的力矩测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.对桨叶进行称重，得出桨叶的重量；

B.确定桨叶重心到桨叶法兰的距离；

1)将平衡轴置于铰座上，调整其重心处于铰座的中心，使平衡轴两端平衡，测量铰座的支点中心到平衡轴端面的距离；

2)再将桨叶法兰安装到平衡轴端面上，在平衡轴另一端至铰座中心的距离的位置向下施加作用力，使平衡轴呈水平状态，测量作用力的大小；

3)由力矩平衡公式：Y’＝F1·Y3/P，计算得出桨叶重心到铰座中心的距离，按照Y’-Y2＝Y1，计算得出桨叶重心到桨叶法兰的距离；

C.确定桨叶重心到法兰中心线的距离；

1)将平衡轴的两端平置于两个轴承座上，在平衡轴一端的径向穿上平衡杆，调整平衡杆在平衡轴上的径向伸出长度，使在平衡杆呈水平状态；

2)将桨叶法兰安装到平衡轴另一端的端面上，在与桨叶重心对称一侧的平衡杆上，以平衡轴轴线至平衡杆一端的距离的位置向下施加平衡力，使平衡杆呈水平状态，测量平衡力的大小；

3)由力矩平衡公式：Z＝F2·Z1/P，计算得出桨叶重心到法兰中心线的距离。

本发明采用一种即准确又简便的单片桨叶静平衡方案，即力矩法静平衡测量方法。其原理是先测量单片桨叶的重量，然后测量桨叶在垂直和水平方向的平衡力矩，通过力矩平衡计算出桨叶重心到螺旋桨中心线的距离和桨叶重心到法兰中心线的距离，由此便可判定桨叶的制造精度是否符合图纸要求。

本发明还可以在步骤B和步骤C中，采用弹簧秤悬重测量其作用力和平衡力。

本发明所述的铰座上设置有在其中心可穿入平衡轴的球铰万向节。

本发明还可以在球铰万向节上设置有固定平衡轴的锁定机构。

本发明还可以在所述的铰座上设置有铰座中心标记线。

本发明所述的平衡轴一端设置有可与桨叶法兰连接的法兰盘，其另一端上设置有可穿入平衡杆的径向通孔。

本发明还可以在平衡轴上设置有固定平衡杆的锁紧机构。

本发明还可以在平衡轴的表面上设置有轴心标记线。