[发明专利]一种对称组合体重心测量装置及测量方法

说明书

本发明实施例提供一种对称组合体重心测量装置及测量方法，该测量装置包括基座、轴承、转轴、置物板、平衡体、定位销、拉绳固定轴、拉绳、电子测力计及水准仪；基座与转轴通过轴承连接，置物板与转轴固定成一体，水准仪安装在置物板上，拉绳固定轴安装在置物板的一侧，拉绳固定轴的中心线与转轴中心线平行，拉绳固定轴的中心线和置物板上表面的距离等于转轴的中心线和置物板上表面的距离，电子测力计通过拉绳与拉绳固定轴连接，平衡体与两个定位销均安装在置物板的另一侧，两个定位销的中心线均与置物板上表面垂直，两个定位销的中心线组成的平面与转轴的中心线平行。该装置结构简单，无需安装多个传感器，操作、观察和数据处理方便，成本低。

技术领域

本发明属于重心测量技术领域，具体涉及一种对称组合体重心测量装置与测量方法。

背景技术

飞行器或其组成分系统外形多数为对称组合体，在飞行器或其组成分系统研制各阶段经常需要测量其重心，现有重心测量装置和测量方法多数利用多点称重原理，主要分为三点式称重、四点式称重和四点以上式称重，需要在被测物不同部位安装多个传感器同时测量，并对多个传感器测量数据进行综合处理后才能计算出重心。测量装置结构复杂，成本高，测量数据量大，计算过程繁琐，甚至需要配备专用处理数据计算机或处理器。

发明内容

有鉴于现有装置和方法的缺点，本发明提供了一种对称组合体重心测量装置及测量方法，结构简单，无需安装多个传感器，操作、观察和数据处理方便，成本低。

实现本发明的技术方案如下：

一种对称组合体重心测量装置，包括基座、轴承、转轴、置物板、平衡体、定位销、拉绳固定轴、拉绳、电子测力计及水准仪；其中，基座与转轴通过轴承连接，转轴的中心线与水平面平行，置物板与转轴固定成一体，水准仪安装在置物板上，拉绳固定轴安装在置物板的一侧，拉绳固定轴的中心线与转轴中心线平行，拉绳固定轴的中心线和置物板上表面的距离等于转轴的中心线和置物板上表面的距离，电子测力计通过拉绳与拉绳固定轴连接，平衡体与两个定位销均安装在置物板的另一侧，两个定位销的中心线均与置物板上表面垂直，两个定位销的中心线组成的平面与转轴的中心线平行。

进一步地，本发明所述拉绳穿过拉绳固定轴的中心线与拉绳固定轴连接。

一种利用对称组合体重心测量装置进行的重心测量方法，包括以下步骤：

步骤1、在置物板上滑动平衡体，直到水准仪水平，锁紧平衡体；

步骤2、将组合体安装在置物板上，安装时保证两个定位销与组合体的两个定位销孔配合，使组合体的对称轴在组合体的两个定位销孔中心线组成的平面内；

步骤3、通过电子测力计沿铅垂线竖直向下方向施加拉力，直到水准仪水平，记录此时电子测力计示数，记为F1；

步骤4、将组合体绕组合体对称轴旋转180°后安装在置物板上，安装时保证两个定位销与组合体两个定位销孔配合；

步骤5、通过电子测力计沿铅垂线竖直向下方向施加拉力，直到水准仪水平，记录此时电子测力计示数，记为F2；

步骤6、根据步骤3与步骤5获得的力F1与F2，计算出组合体重心和组合体对称轴的距离为L1·(F2－F1)/2mg，其中，L1为拉绳固定轴的中心线和转轴的中心线距离，m为组合体的重量。

进一步地，本发明在执行步骤3和步骤5过程中，电子测力计的拉力从零开始缓慢增加，每次增加电子测力计最小示数值。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明巧妙的利用了对称组合体外形结构特点搭建测量装置，实现组合体绕对称轴180°旋转，简化了测量装置，结构简单。