CN106248299A - 一种基于多维力质心测试*** - Google Patents
一种基于多维力质心测试*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN106248299A CN106248299A CN201610537668.9A CN201610537668A CN106248299A CN 106248299 A CN106248299 A CN 106248299A CN 201610537668 A CN201610537668 A CN 201610537668A CN 106248299 A CN106248299 A CN 106248299A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- barycenter
- test
- test system
- dimensional force
- rigid base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 241001282135 Poromitra oscitans Species 0.000 description 1
- 206010048232 Yawning Diseases 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/12—Static balancing; Determining position of centre of gravity
- G01M1/122—Determining position of centre of gravity
- G01M1/125—Determining position of centre of gravity of aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于多维力的质心测试***,包括:多个基座水平调节装置,具有小量程的升降行程;测试刚性基座,设置在基座水平调节装置上方;承重平台;力矩测量模块,设置在测试刚性基座上,利用小量程高精度传感器测量升降调节支撑在承重平台上的支撑点处的压力;柔性中心支撑模块,设置在所述测试刚性基座的中心位置,按照所述承重平台、所述万向球轴承、所述大量程多维力传感器以及所述测试刚性基座依次叠放。本发明还提供一种基于多维力的质心测试***的测试方法。本发明提供的基于多维力的质心测试***,可以实现航天器产品高精度质心测试,同时可实现重量的称重,降低试验成本的同时,提高了质心测试精度。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器地面测试技术领域,特别涉及一种基于多维力的质心测试***及其测试方法。
背景技术
卫星的姿态控制中动平衡是非常重要的因素,卫星姿态确定、控制器算法中的参数、飞轮电机输出力矩、推力器力矩都以质心位置为基准计算,质心偏移预定位置不仅仅导致姿态波动增加,从而进一步增加能源消耗负担,更为重要的是造成测量误差和电机输出力矩、推力器力矩计算误差,导致无法纠正的姿态偏差。因此,飞行器质心偏差产生的动不平衡降低了飞行器姿态精度、增加姿控能源和工质消耗,最终导致飞行器姿态产生***误差。由此可见,飞行器质量质心的高精度检测对提高飞行器姿态控制精度意义重大。
目前飞行器质心测试通常采用的测试方法有三点法和气浮球轴承法,三点法的测试精度与传感器的测试精度直接相关,在传感器精度一定情况下提高质心测试精度较难实现,气浮球轴承法由于采用气浮球轴承,使其制造成本以及使用维护成本较高,调试难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多维力的质心测试***及其测试方法,以解决目前飞行器质心测试中质心测试精度较难实现以及调试难度较大的问题。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:提供一种基于多维力的质心测试***,包括:多个基座水平调节装置,具有小量程的升降行程;测试刚性基座,设置在所述基座水平调节装置上方;承重平台;力矩测量模块,设置在所述测试刚性基座上,所述测试刚性基座由小量程高精度传感器及升降调节支撑组成,利用所述小量程高精度传感器测量所述升降调节支撑在所述承重平台上的支撑点处的压力;柔性中心支撑模块,设置在所述测试刚性基座的中心位置,由万向球轴承以及大量程多维力传感器组成,按照所述承重平台、所述万向球轴承、所述大量程多维力传感器以及所述测试刚性基座依次叠放。
进一步地,所述基座水平调节装置为三个,沿四周均布。
进一步地,所述万向球轴承由一个承载球和一个半球形杯壳中的多个小球组成。
进一步地,所述承重平台表面设有与测试产品对接接口。
进一步地,基于多维力的质心测试***还包括三个支撑模块,沿四周均布于所述承重平台下方。
本发明还提供一种基于多维力的质心测试***的测试方法,包括通过升降调节支撑调节承重平台的水平度;利用小量程高精度传感器测量所述升降调节支撑在承重平台上的支撑点处的压力,并通过压力测量获得质心偏心力矩;通过大量程多维力传感器对测量产品进行称重测量以及对两个旋转轴方向进行力矩测量获得由万向球轴承产生的静摩擦力力矩;通过计算质心偏心力矩以及静摩擦力力矩之和获得的总力矩,以及小量程高精度传感器测量的压力和大量程多维力传感器对测量产品进行称重获得测量产品的总重,计算获得质心位置。
本发明提供的基于多维力的质心测试***,可以实现航天器产品高精度质心测试,同时可实现重量的称重,降低试验成本的同时,提高了质心测试精度。
本发明提供的基于多维力的质心测试***的测试方法,相比三点法提高了质心测试精度,同时相比气浮球轴承测试方法大大降低了制造成本及使用维护的成本。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明:
图1为本发明实施例提供的基于多维力的质心测试***的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的基于多维力的质心测试***的俯视结构示意图;
图3为本发明实施例提供的基于多维力的质心测试***的测试方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于多维力的质心测试***及其测试方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于,本发明提供的基于多维力的质心测试***,可以实现航天器产品高精度质心测试,同时可实现重量的称重,降低试验成本的同时,提高了质心测试精度。本发明提供的基于多维力的质心测试***的测试方法,相比三点法提高了质心测试精度,同时相比气浮球轴承测试方法大大降低了制造成本及使用维护的成本。
图1为本发明实施例提供的基于多维力的质心测试***的结构示意图;图2为本发明实施例提供的基于多维力的质心测试***的俯视结构示意图。参照图1以及图2,提供一种基于多维力的质心测试***,包括:多个基座水平调节装置11,具有小量程的升降行程;测试刚性基座12,设置在所述基座水平调节装置11上方;承重平台13;力矩测量模块,设置在所述测试刚性基座12上,所述测试刚性基座12由小量程高精度传感器14及升降调节支撑15组成,利用所述小量程高精度传感器14测量所述升降调节支撑15在所述承重平台13上的支撑点处的压力;柔性中心支撑模块,设置在所述测试刚性基座12的中心位置,由万向球轴承16以及大量程多维力传感器17组成,按照所述承重平台13、所述万向球轴承16、所述大量程多维力传感器17以及所述测试刚性基座12依次叠放。
具体地,基座水平调节装置11、测试刚性基座12实现平台的支撑和水平调节,测试刚性基座12位于基座水平调节装置11上方,具有足够的刚性,可以保证测试过程无明显的变形,所述基座水平调节装置11具有小量程的升降行程,基座水平调节装置11共三个,沿四周均布,通过基座水平调节装置11可以实现测试刚性基座12的水平调节,设置三个均布方案最佳,根据实际情况数量可以增加。
具有万向球轴承16、大量程多维力传感器17的柔性支撑模块实现90%以上重力的承载以及测试过程中两个轴向转矩的测量,具有小量程高精度传感器14、升降调节支撑15的力矩测量模块实现不平衡力矩的测量,承重平台13用于与测试产品相连。
所述万向球轴承16由一个大的承载球和装在一个半球形杯壳中的多个小球组成,具有承载能力大、摩擦系数小的特点,实现测试平台的柔性支撑,所述承重平台13与万向球轴承16的半球对中安装,所述大量程多维力传感器17具有称重及两个旋转轴方向力矩测量,承受测试产品及测试平台的绝大部分重力。
基于多维力的质心测试***还包括三个支撑模块18,沿四周均布于所述承重平台13下方。
图3为本发明实施例提供的基于多维力的质心测试***的测试方法的步骤流程图。参照图3,基于多维力的质心测试***的测试方法包括:
S31、通过升降调节支撑调节承重平台的水平度;
S32、利用小量程高精度传感器测量所述升降调节支撑在承重平台上的支撑点处的压力,并通过压力测量获得质心偏心力矩;
S33、通过大量程多维力传感器对测量产品进行称重测量以及对两个旋转轴方向进行力矩测量获得由万向球轴承产生的静摩擦力力矩;
S34、通过计算质心偏心力矩以及静摩擦力力矩之和获得的总力矩,以及小量程高精度传感器测量的压力和大量程多维力传感器对测量产品进行称重获得测量产品的总重,计算获得质心位置。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于多维力的质心测试***,其特征在于,包括:
多个基座水平调节装置,具有小量程的升降行程;
测试刚性基座,设置在所述基座水平调节装置上方;
承重平台;
力矩测量模块,设置在所述测试刚性基座上,所述测试刚性基座由小量程高精度传感器及升降调节支撑组成,利用所述小量程高精度传感器测量所述升降调节支撑在所述承重平台上的支撑点处的压力;
柔性中心支撑模块,设置在所述测试刚性基座的中心位置,由万向球轴承以及大量程多维力传感器组成,按照所述承重平台、所述万向球轴承、所述大量程多维力传感器以及所述测试刚性基座依次叠放。
2.如权利要求1所述的基于多维力的质心测试***,其特征在于,所述基座水平调节装置为三个,沿四周均布。
3.如权利要求1所述的基于多维力的质心测试***,其特征在于,所述万向球轴承由一个承载球和一个半球形杯壳中的多个小球组成。
4.如权利要求1所述的基于多维力的质心测试***,其特征在于,所述承重平台表面设有与测试产品对接接口。
5.如权利要求1所述的基于多维力的质心测试***,其特征在于,还包括三个支撑模块,沿四周均布于所述承重平台下方。
6.一种如权利要求1所述的基于多维力的质心测试***的测试方法,其特征在于,包括:
通过升降调节支撑调节承重平台的水平度;
利用小量程高精度传感器测量所述升降调节支撑在承重平台上的支撑点处的压力,并通过压力测量获得质心偏心力矩;
通过大量程多维力传感器对测量产品进行称重测量以及对两个旋转轴方向进行力矩测量获得由万向球轴承产生的静摩擦力力矩;
通过计算质心偏心力矩以及静摩擦力力矩之和获得的总力矩,以及小量程高精度传感器测量的压力和大量程多维力传感器对测量产品进行称重获得测量产品的总重,计算获得质心位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610537668.9A CN106248299B (zh) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 一种基于多维力质心测试*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610537668.9A CN106248299B (zh) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 一种基于多维力质心测试*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106248299A true CN106248299A (zh) | 2016-12-21 |
CN106248299B CN106248299B (zh) | 2019-01-18 |
Family
ID=57614076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610537668.9A Expired - Fee Related CN106248299B (zh) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 一种基于多维力质心测试*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106248299B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107192501A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-22 | 江苏科技大学 | 一种船用螺旋桨静平衡检测装置及方法 |
CN110375921A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 深圳市二砂深联有限公司 | 用于检测砂轮静态平衡值的检测*** |
CN112710427A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-27 | 一重集团大连工程技术有限公司 | 一种大型离心机质量、质心测试*** |
CN114061833A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-18 | 北京卫星环境工程研究所 | 质心测量气浮天平 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57146125A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Toshiba Corp | Weight unbalance measuring device |
CN1435682A (zh) * | 2002-10-25 | 2003-08-13 | 贺良 | 三点称重式静平衡 |
DE10352750B3 (de) * | 2003-11-12 | 2005-02-03 | Sartorius Ag | Vorrichtung zur Bestimmung der Schwerpunktlage eines Prüflings |
CN101398339A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-04-01 | 北京星达技术开发公司 | 零部件质量特性一体化测试设备及测试方法 |
JP2012189603A (ja) * | 2012-05-14 | 2012-10-04 | Chuden Plant Co Ltd | レーザ照射装置 |
CN103292957A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-11 | 北京航空航天大学 | 小型飞行器的质量参数综合测量平台 |
CN104034478A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-09-10 | 哈尔滨工业大学 | 质心测量中球窝、柱窝、平面相结合的支撑装置 |
CN204330503U (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 安徽理工大学 | 一种二工位应变式称重传感器蠕变测试加载装置 |
CN204594625U (zh) * | 2015-02-12 | 2015-08-26 | 上海卫星装备研究所 | 一种高精度质量特性力传递装置 |
CN105466635A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-06 | 上海卫星装备研究所 | 应用于航天器的新型质量质心测试*** |
CN205209615U (zh) * | 2015-12-04 | 2016-05-04 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种可控式飞机称重装置 |
US20160138995A1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | The Trinko Group, LLC | System for Field Measurement of Center of Gravity |
-
2016
- 2016-07-11 CN CN201610537668.9A patent/CN106248299B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57146125A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Toshiba Corp | Weight unbalance measuring device |
CN1435682A (zh) * | 2002-10-25 | 2003-08-13 | 贺良 | 三点称重式静平衡 |
DE10352750B3 (de) * | 2003-11-12 | 2005-02-03 | Sartorius Ag | Vorrichtung zur Bestimmung der Schwerpunktlage eines Prüflings |
CN101398339A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-04-01 | 北京星达技术开发公司 | 零部件质量特性一体化测试设备及测试方法 |
JP2012189603A (ja) * | 2012-05-14 | 2012-10-04 | Chuden Plant Co Ltd | レーザ照射装置 |
CN103292957A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-11 | 北京航空航天大学 | 小型飞行器的质量参数综合测量平台 |
CN104034478A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-09-10 | 哈尔滨工业大学 | 质心测量中球窝、柱窝、平面相结合的支撑装置 |
US20160138995A1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-05-19 | The Trinko Group, LLC | System for Field Measurement of Center of Gravity |
CN204330503U (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 安徽理工大学 | 一种二工位应变式称重传感器蠕变测试加载装置 |
CN204594625U (zh) * | 2015-02-12 | 2015-08-26 | 上海卫星装备研究所 | 一种高精度质量特性力传递装置 |
CN105466635A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-06 | 上海卫星装备研究所 | 应用于航天器的新型质量质心测试*** |
CN205209615U (zh) * | 2015-12-04 | 2016-05-04 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种可控式飞机称重装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107192501A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-22 | 江苏科技大学 | 一种船用螺旋桨静平衡检测装置及方法 |
CN110375921A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 深圳市二砂深联有限公司 | 用于检测砂轮静态平衡值的检测*** |
CN112710427A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-27 | 一重集团大连工程技术有限公司 | 一种大型离心机质量、质心测试*** |
CN114061833A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-18 | 北京卫星环境工程研究所 | 质心测量气浮天平 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106248299B (zh) | 2019-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2653847B1 (en) | System and method for ground vibration testing and weight and balance measurement | |
CN106248299A (zh) | 一种基于多维力质心测试*** | |
CN104590577B (zh) | 无人机发射助推器安装座调装平台及其使用方法 | |
CN109141905B (zh) | 一种六分力试车台及其测量矢量推力的方法 | |
CN103359300B (zh) | 卫星在轨自由边界条件模拟装置 | |
CN106892130B (zh) | 一种无人机助推火箭调整定位装置及方法 | |
CN111024310B (zh) | 一种用于卫星高精度质测的多维气浮随动*** | |
CN106153254B (zh) | 一种质量质心组合测量车及测量方法 | |
CN109406049B (zh) | 一种质心测量***及测量方法 | |
CN105092153B (zh) | 一种高精度的大型结构件质心测量***以及方法 | |
US20180038766A1 (en) | Multiple configuration wind tunnel balance and method for converting the wind tunnel balance | |
CN102927966A (zh) | 一种提高结构沉降监测精度的方法 | |
CN103353374A (zh) | 3乘3式三点测力质心台*** | |
CN102359848A (zh) | 水轮机转轮三支点称重式静平衡装置及静平衡工艺 | |
CN109573097A (zh) | 一种低速飞行器气动参数车载测试方法及*** | |
CN117091800B (zh) | 一种用于低温天平校准的全自动六自由度天平校准*** | |
CN105823600A (zh) | 一种三轴气浮台上运动机构的动态平衡方法 | |
CN104986359A (zh) | 一种六自由度气浮台重力平衡控制***及控制方法 | |
CN104932559A (zh) | 一种六自由度气浮台质心调节机构及调节方法 | |
CN105890831B (zh) | 高精度控制力矩陀螺力矩输出的测量装置及其测量方法 | |
CN106896822A (zh) | 航天器活动部件干扰力矩标定方法和*** | |
CN108438262B (zh) | 一种基于六点支撑的气浮平台调平方法 | |
CN106248302A (zh) | 一种双轴气浮台调平衡装置及其调平衡方法 | |
CN115597861A (zh) | 一种交变温度下太阳帆板驱动机构模拟负载卸力装置 | |
CN107255618A (zh) | 一种大型运载火箭捆绑机构高载荷润滑摩擦试验*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190118 |