CN103674429B - 一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，依据最小势能原理，对存在静不平衡的挠性空心管轴，在其质量偏心的相反方向添加平衡质量，当管材处于静平衡状态时称量平衡质量，再乘以平衡质量到回转中心距离，就可求出原始静不平衡量。本发明可以准确测量出挠性空心管轴的静不平衡量，原理简单，操作方便。在实际生产中使用后，成功实现了挠性空心管轴静不平衡量的测量。

Description

一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法
技术领域
本发明涉及一种测量方法，尤其是一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法。
背景技术
在挠性直升机尾轴***中，初始静不平衡量是特有而且非常重要的技术指标，有时新研的直升机在前期研制时由于没有管坯初始静不平衡计算方法和测量技术，不清楚管坯的质心与回转中心偏离状态，致使尾传动轴在管坯制造、机械加工和装配平衡等工艺过程中不能采取静不平衡量纠偏、补偿等措施，造成尾轴合格率极低，严重影响型号装备需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，以实现测量出挠性空心管轴的静不平衡量值，从而对管轴进行静不平衡量纠正和补偿，达到减小其静不平衡量的目的。
本发明的具体步骤为：
1.设计并制造一个水槽，所述的水槽的长度大于挠性空心管轴长度，深度大于挠性空心管轴的直径；
2.向水槽内注入水，水深大于挠性空心管轴的直径，将挠性空心管轴的两端封闭，然后将两端封闭的挠性空心管轴放入到水槽内；
3.待管材静止后，在挠性空心管轴的中部的最高点处作标记；
4.旋转挠性空心管轴使标记点朝下后再松开，待挠性空心管轴静止后用记号笔在挠性空心管轴的中部最高点做标记，此过程反复做至少3次；
5.若转子可以在任何角度静止的时候，则视其静不平衡量为零，可结束测量过程；若每次静止后的最高点位置一致，则进行下一步骤；
6.在标记点的位置粘贴配重块；
7.重复第4步骤；
8.若管材可以在任何角度静止，则进行第10步骤进行计算挠性转子的静不平衡量，若静止时最高点不变，则增加粘贴一个质量与上次相同质量的配重块，若原最高点变为最低点时，则将上次粘贴的配重块用质量为其一半的配重块替换；
9.重复第4和第8步骤，直至若管材可以在任何角度静止；
10.计算：用粘贴在挠性转子上的配重块的质量，再乘以挠性转子的半径即为挠性转子的静不平衡量。
所述的配重块可以是橡皮泥，配重块的形状为细长条形。在对挠性空心管轴两端进行封闭时，可以采用吹起后直径大于挠性空心管轴内径20-30mm的气球塞进挠性空心管轴两端。
本发明的测量依据最小势能原理，即物体最终稳定在势能最小的状态。对于挠性空心管轴，这一状态就是质心最低的状态。对存在静不平衡的挠性空心管轴，在其质量偏心的相反方向添加平衡质量，即配重块，当平衡质量对回转中心的力矩与质心所产生的力矩相等时，管材处于静平衡状态，此时挠性空心管轴可在任意位置停止。称量平衡质量，再乘以平衡质量到回转中心距离，即挠性空心管轴半径，就可求出原始静不平衡量。本发明可以准确测量出挠性空心管轴的静不平衡量，原理简单，操作方便。在实际生产中使用后，成功实现了挠性空心管轴静不平衡量的测量，反复测量的一致性很好，很好地解决了生产瓶颈问题。
具体实施方式
一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，其具体步骤为：
1.设计并制造一个水槽，所述的水槽的长度大于挠性空心管轴长度，深度大于挠性空心管轴的直径；
2.向水槽内注入水，水深大于挠性空心管轴的直径，将挠性空心管轴的两端封闭，然后将两端封闭的挠性空心管轴放入到水槽内；
3.待管材静止后，在挠性空心管轴的中部的最高点处作标记；
4.旋转挠性空心管轴使标记点朝下后再松开，待挠性空心管轴静止后用记号笔在挠性空心管轴的中部最高点做标记，此过程反复做至少3次；
5.若转子可以在任何角度静止的时候，则视其静不平衡量为零，可结束测量过程；若每次静止后的最高点位置一致，则进行下一步骤；
6.在标记点的位置粘贴配重块；
7.重复第4步骤；
8.若管材可以在任何角度静止，则进行第10步骤进行计算挠性转子的静不平衡量，若静止时最高点不变，则增加粘贴一个质量与上次相同质量的配重块，若原最高点变为最低点时，则将上次粘贴的配重块用质量为其一半的配重块替换；
9.重复第4和第8步骤，直至若管材可以在任何角度静止；
10.计算：用粘贴在挠性转子上的配重块的质量，再乘以挠性转子的半径即为挠性转子的静不平衡量。
所述的配重块可以是橡皮泥，配重块的形状为细长条形。在对挠性空心管轴两端进行封闭时，可以采用吹起后直径大于挠性空心管轴内径20-30mm的气球塞进挠性空心管轴两端。
实施例1
一根编号为216#的用于直升机上的挠性尾轴管坯，其长度为3075mm，外径为57mm，内径为50mm，要求测量出不平衡质量并计算出其不平衡量值，其具体步骤为：
1.设计并制造一个水槽，所述的水槽的长度为3500mm，深度为80mm；
2.向水槽内注入水，水深为70mm，将两只吹起后直径为140mm的气球分别塞进挠性尾轴管坯内，然后将挠性尾轴管坯轴放入到水槽内；
3.待挠性尾轴管坯静止后，在挠性尾轴管坯的中部的最高点处作标记；
4.旋转挠性尾轴管坯使标记点朝下后再松开，待挠性尾轴管坯静止后用记号笔在挠性尾轴管坯的中部最高点做标记，此过程反复做5次；
5.每次静止后的最高点位置一致，则进行下一步骤；
6.在标记点的位置粘贴细长条形的，质量为10g的橡皮泥；
7.重复第4步骤，通过反复5次操作，观察到挠性尾轴管坯静止后橡皮泥仍然位于尾轴高点部位，粘贴一个总质量为20g的橡皮泥；
8.重复第4步骤，通过反复5次操作，观察到橡皮泥已经转到挠性尾轴管坯低点位置，将粘贴的20g的橡皮泥改为15g的橡皮泥；
9.重复第4步骤，通过反复5次操作，观察到橡皮泥仍为挠性尾轴管坯低点位置，将粘贴的20g的橡皮泥改为12.5g的橡皮泥；
11.重复第4步骤，通过反复5次操作，此时观察到挠性尾轴管坯可以在任意角度静止；
12.计算：用粘贴在挠性尾轴管坯上的配重块的质量12.5g，再乘以挠性尾轴管坯的半径57mm/2＝28.5mm，即为挠性尾轴管坯的静不平衡量：12.5g×28.5mm＝356.25gmm。

Claims (4)

1.一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：
1)设计并制造一个水槽，所述的水槽的长度大于挠性空心管轴长度，深度大于挠性空心管轴的直径；
2)向水槽内注入水，水深大于挠性空心管轴的直径，将挠性空心管轴的两端封闭，然后将两端封闭的挠性空心管轴放入到水槽内；
3)待挠性空心管轴静止后，在挠性空心管轴的中部的最高点处作标记；
4)旋转挠性空心管轴使标记点朝下后再松开，待挠性空心管轴静止后用记号笔在挠性空心管轴的中部最高点做标记，此过程反复做至少3次；
5)若挠性空心管轴可以在任何角度静止的时候，则视其静不平衡量为零，可结束测量过程；若每次静止后的最高点位置一致，则进行下一步骤；
6)在标记点的位置粘贴配重块；
7)重复第4)步骤；
8)若挠性空心管轴可以在任何角度静止，则进行第10)步骤进行计算挠性空心管轴的静不平衡量，若静止时最高点不变，则增加粘贴一个质量与上次相同质量的配重块，若原最高点变为最低点时，则将上次粘贴的配重块用质量为其一半的配重块替换；
9)重复第4)和第8)步骤，直至若挠性空心管轴可以在任何角度静止；
10)计算：用粘贴在挠性空心管轴上的配重块的质量，再乘以挠性空心管轴的半径即为挠性空心管轴的静不平衡量。
2.如权利要求1所述的一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，其特征是，所述的配重块为橡皮泥。
3.如权利要求1所述的一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，其特征是，所述的配重块的形状为细长条形。
4.如权利要求1所述的一种测量挠性空心管轴静不平衡量方法，其特征是，在对挠性空心管轴两端进行封闭时，可以采用吹起后直径大于挠性空心管轴内径20-30mm的气球塞进挠性空心管轴两端。
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