CN106342190B - 一种用于压力称重的失真补偿方法 - Google Patents
一种用于压力称重的失真补偿方法Info
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Abstract
本发明是一种用于压力称重的失真补偿方法，该方法是通过一种专用装置向起落架缓冲支柱内注油或抽油，改变缓冲支柱内液压油或氮气压力，压力增大或减小到一定程度，起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒将会发生相对位移，在临界相对位移时的摩擦力即为最大静摩擦力。测量注油或抽油过程中液压油或氮气压力变化过程，由于起落架缓冲支柱正反行程最大静摩擦力相等，正反行程最大压力值相加取平均后乘以缓冲支柱受力截面积，就可得到起落架所承载的飞机真实重量，消除了由于起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒之间摩擦力产生的测量误差。
Description
技术领域
本发明是一种用于压力称重的失真补偿方法，属于测量技术领域。
背景技术：
目前，国内飞机重量的测量主要采用在飞机前、主起落架轮胎下面放置地秤进行测量的方式。飞机处于地面静止状态时，重量由起落架支撑，起落架缓冲支柱内液压油或氮气压力的大小主要取决于缓冲支柱撑起的重量。为防止起落架内液压油和压缩氮气的溢出，起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒内壁之间使用多个O型圈来密封，密封程度取决于O型圈与支柱外筒内壁摩擦力的大小。由于该摩擦力的存在，飞机作用在缓冲支柱上的部分重量由摩擦力来支撑，压力传感器直接测量得到的缓冲支柱内液压油或氮气的压力并不能解算出作用在起落架缓冲支柱上飞机的真实重量。该种方法该测量过程比较繁琐，数据不具有实时性。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种用于压力称重的失真补偿方法，其目的是为了得到飞机起落架所承载的真实重量，消除了由于起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒内壁之间存在摩擦力而产生测量误差。
飞机在地面静止前可能经历加载或卸载不同的过程，缓冲支柱外筒内壁与起落架缓冲支柱内活塞之间的摩擦力的方向可能向上也可能向下，由于飞机处于平衡静止状态，该摩擦力的大小可能保持在0到最大静摩擦力之间的任意值。某一个方向的最大静摩擦力是一个未知量，不能直接测量。起落架压力失真的补偿方法是通过一种专用装置向起落架缓冲支柱内注油或抽油，改变缓冲支柱内液压油或氮气压力，压力增大或减小到一定程度，起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒将会发生相对位移，在临界相对位移时的摩擦力即为最大静摩擦力。测量注油或抽油过程中液压油或氮气压力变化过程，由于起落架缓冲支柱正反行程最大静摩擦力相等，正反行程最大压力值相加取平均后乘以缓冲支柱受力截面积，就可得到起落架所承载的飞机真实重量，消除了由于起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒之间摩擦力产生的测量误差。
根据上述思路，本发明技术方案的具体内容是：
本发明所述用于压力称重的失真补偿方法，其特征在于：该方法的步骤是：
(1)连接压力称重的失真补偿测量装置
在用于压力称重的液压缓冲支柱内低于液压油液面处连接一根出油管，在出油管上连接有压力传感器，出油管的另一端连接液压隔离缸的左侧油箱，右侧油箱通过密封隔板与左侧油箱隔离，右侧油箱分别通过管路和液压开关与增压器出油口和贮油箱连接，增压器进油口连接一个手动压力泵，手动压力泵还与贮油箱连接；
(2)在液压开关均处于关闭状态，在液压缓冲支柱的承力面上加载一定重量，静止稳定后，记录压力传感器的压力值P0；
(3)用手动压力泵向增压器注油增压，当增压器内的油压高于P0时，缓慢打开增压器与液压隔离缸的右侧油箱之间的液压开关，记录压力传感器的压力变化过程，直至压力变化稳定并保持2秒钟，关闭该液压开关，上述过程中，增压器内的油压始终高于P0；
(4)缓慢打开液压隔离缸的右侧油箱与贮油箱之间的液压开关，记录压力传感器的压力变化过程，直至压力变化稳定并保持2秒钟，关闭该液压开关；
(5)计算压力称重的真实重量
5.1计算注油过程中压力称重的真实重量：
W＝P1·S+F1 公式1
式中：W为压力称重的真实重量，P1为液压缓冲支柱内活塞与支柱外筒之间发生相对拉伸趋势时支柱内液压油或氮气的最大压力，F1为液压缓冲支柱内活塞与支柱外筒之间的最大静摩擦力，S为液压缓冲支柱内活塞的截面积；
5.2计算放油过程中压力称重的真实重量：
W＝P2·S-F2 公式2
式中：W为压力称重的真实重量，P2为液压缓冲支柱内活塞与支柱外筒之间发生相对压缩趋势时支柱内液压油或氮气的最小压力；F2为液压缓冲支柱内活塞与支柱外筒之间的最大静摩擦力，S为液压缓冲支柱内活塞的截面积；
5.3将公式1和公式2合并，由于F1＝F2，消除最大静摩擦力，计算压力称重的真实重量：
附图说明
图1为本发明方法中采用的失真补偿测量装置的结构示意图
图2为本发明方法中失真补偿测量时，起落架缓冲支柱液压油或氮气压力随时间的变化过程曲线图
具体实施方式
以下将结合附图实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图1～2所示，采用该种用于压力称重的失真补偿方法的步骤是：
(1)连接压力称重的失真补偿测量装置
在用于压力称重的液压缓冲支柱1内低于液压油液面处连接一根出油管2，在出油管2上连接有压力传感器3，出油管2的另一端连接液压隔离缸4的左侧油箱41，右侧油箱42通过密封隔板43与左侧油箱41隔离，右侧油箱42分别通过管路5和液压开关6与增压器7出油口和贮油箱8连接，增压器7进油口连接一个手动压力泵9，手动压力泵9还与贮油箱8连接；
(2)将液压开关6置于关闭状态，在液压缓冲支柱1的承力面11上加载上飞机起落架，静止稳定后，记录压力传感器3的压力值P0；
(3)用手动压力泵9向增压器7注油增压，当增压器7内的油压高于P0时，缓慢打开增压器7与液压隔离缸4的右侧油箱42之间的液压开关6，推动液压隔离缸4的密封隔板43向左移动，使液压隔离缸4的左侧油箱41平滑地向液压缓冲支柱1内注油，压力增大过程中，液压缓冲支柱1内的活塞12与支柱外筒13发生相对位移，该位移行程控制在5～10mm的范围内，记录压力传感器3的压力变化过程，直至压力变化稳定并保持2秒钟，关闭该液压开关6，记录该过程中液压缓冲支柱内活塞12与支柱外筒13之间发生相对拉伸趋势时支柱1内液压油或氮气的最大压力P1，上述过程中，增压器7内的油压始终高于P0；
(4)缓慢打开液压隔离缸4的右侧油箱42与贮油箱8之间的液压开关6，由于右侧油箱42内油压降低，液压缓冲支柱1在所载自身重量的作用下，液压缓冲支柱1内液压油向液压隔离缸4左侧油箱41注入，推动液压隔离缸4的密封隔板43向右移动，液压隔离缸4内的右侧油箱42内的液压油的平滑抽出至贮油箱8，压力减小过程中，液压缓冲支柱1内的活塞12与支柱外筒13发生相对位移，该位移行程控制在5～10mm的范围内，记录压力传感器3的压力变化过程，直至压力变化稳定并保持2秒钟，关闭该液压开关6，记录该过程中，液压缓冲支柱1内活塞12与支柱外筒13之间发生相对压缩趋势时支柱内1液压油或氮气的最小压力P2；
在图2所示的抽、注油压力变化的过程中，待压力增大或减小到一定程度，起落架缓冲支柱1内活塞12与支柱外筒13发生相对位移，在临界相对位移时的摩擦力即为最大静摩擦力，在该处采集到的压力为最大压力值，继续抽、注油压力将处于恒定值，此时起落架缓冲支柱1内活塞12与支柱外筒13之间处于滑动摩擦状态。
(5)计算压力称重的真实重量
5.1计算注油过程中压力称重的真实重量：
W＝P1·S+F1 公式1
式中：W为压力称重的真实重量，P1为液压缓冲支柱内活塞12与支柱外筒13之间发生相对拉伸趋势时支柱内液压油或氮气的最大压力，F1为液压缓冲支柱内活塞12与支柱外筒13之间的最大静摩擦力，S为液压缓冲支柱内活塞12的截面积；
5.2计算放油过程中压力称重的真实重量：
W＝P2·S-F2 公式2
式中：W为压力称重的真实重量，P2为液压缓冲支柱内活塞12与支柱外筒13之间发生相对压缩趋势时支柱内液压油或氮气的最小压力；F2为液压缓冲支柱内活塞12与支柱外筒13之间的最大静摩擦力，S为液压缓冲支柱内活塞12的截面积；
5.3将公式1和公式2合并，由于F1＝F2，消除最大静摩擦力，计算压力称重的真实重量：
经上述计算消除了摩擦力的影响，得到了由该起落架缓冲支柱所撑起的真实重量。
起落架缓冲支柱1内活塞12在压缩和拉伸过程中，对液压油或氮气做功，动能转换成热能，会改变液压油或氮气温度影响其对真实压力的测量。为了减小这种影响，注入和抽出的液压油的量要保持一个很小的值，起落架缓冲支柱1的压缩和拉伸的位移控制在5～10mm的范围内。
为精确的测量压力，可对起落架缓冲支柱1进行一个预先的“注入-抽出”循环，使液压油对起落架缓冲支柱1内活塞12与支柱外筒13内壁之间的接触面充分润滑，再进行正式的测量过程。
与现有技术相比，本发明技术方案消除了由于起落架缓冲支柱内活塞与支柱外筒内壁之间存在摩擦力而产生测量误差，得到飞机起落架所承载的真实重量。
Claims (1)
1.一种用于压力称重的失真补偿方法，其特征在于：该方法的步骤是：
(1)连接压力称重的失真补偿测量装置
在用于压力称重的液压缓冲支柱(1)内低于液压油液面处连接一根出油管(2)，在出油管(2)上连接有压力传感器(3)，出油管(2)的另一端连接液压隔离缸(4)的左侧油箱(41)，右侧油箱(42)通过密封隔板(43)与左侧油箱(41)隔离，右侧油箱(42)一方面通过管路(5)和液压开关(6)与增压器(7)出油口连接，右侧油箱(42)另一方面通过管路(5)和液压开关(6)与贮油箱(8)连接，增压器(7)进油口连接一个手动压力泵(9)，手动压力泵(9)还与贮油箱(8)连接；
(2)液压开关(6)均处于关闭状态，在液压缓冲支柱(1)的承力面(11)上加载一定重量，静止稳定后，记录压力传感器(3)的压力值P0；
(3)用手动压力泵(9)向增压器(7)注油增压，当增压器(7)内的油压高于P0时，缓慢打开增压器(7)与液压隔离缸(4)的右侧油箱(42)之间的液压开关(6)，记录压力传感器(3)的压力变化过程，直至压力变化稳定并保持2秒钟，关闭该液压开关(6)，上述过程中，增压器(7)内的油压始终高于P0；
(4)缓慢打开液压隔离缸(4)的右侧油箱(42)与贮油箱(8)之间的液压开关(6)，记录压力传感器(3)的压力变化过程，直至压力变化稳定并保持2秒钟，关闭该液压开关(6)；
(5)计算压力称重的真实重量
5.1计算注油过程中压力称重的真实重量：
W＝P1·S+F1 公式1
式中：W为压力称重的真实重量，P1为液压缓冲支柱内活塞(12)与支柱外筒(13)之间发生相对拉伸趋势时支柱内液压油或氮气的最大压强，F1为液压缓冲支柱内活塞(12)与支柱外筒(13)之间的最大静摩擦力，S为液压缓冲支柱内活塞(12)的截面积；
5.2计算放油过程中压力称重的真实重量：
W＝P2·S-F2 公式2
式中：W为压力称重的真实重量，P2为液压缓冲支柱内活塞(12)与支柱外筒(13)之间发生相对压缩趋势时支柱内液压油或氮气的最小压强；F2为液压缓冲支柱内活塞(12)与支柱外筒(13)之间的最大静摩擦力，S为液压缓冲支柱内活塞(12)的截面积；
5.3将公式1和公式2合并，由于F1＝F2，消除最大静摩擦力，计算压力称重的真实重量：
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| CN201110016401.2A CN106342190B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种用于压力称重的失真补偿方法 |
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| CN (1) | CN106342190B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109612562A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-12 | 江苏海宏信息科技有限公司 | 一种基于分布式称重节点的筒仓物料重量计量***及方法 |
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2011
- 2011-12-29 CN CN201110016401.2A patent/CN106342190B/zh active Active
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| CN109612562A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-12 | 江苏海宏信息科技有限公司 | 一种基于分布式称重节点的筒仓物料重量计量***及方法 |
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