CN205449382U - 一种重心测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重心测量装置，其特征在于，包括一块平板，平板四个角靠近角落处各设置有一个支撑点，四个角落处的支撑点构成的四方形的四条边中点处也各设置有一个支撑点，每个支撑点位置下方的平板上向下固定设置有一个支撑柱，其中位于四个角落处的支撑柱为高度可调节的可调支撑柱，位于四条边中点位置的四个支撑柱为高度固定的固定支撑柱；平板上方设置有用于安装待测物件的支撑夹具；所述重心测量装置还包括一个称重台秤。本实用新型具有结构简单，操作方便，计算简单，适用于任意形状物体的重心测量的优点，能够使其不受质量分布均匀性影响，能够快速准确地测得物体重心位置；特别使得用于发动机等异形设备的重心测量。

Description

一种重心测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量设备领域；特别是涉及一种重心测量装置。

背景技术

重力是作用于物体的每个位置的，但这样不利于受力分析。所以我们把重力的所有作用效果综合起来，变成作用于某一点上的一个与所有重力的合力等效的一个力。这个力的作用点就是重心。对于质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形状有关。而质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。针对不规则或质量分布不均匀的物体设备，可以通过实验方法测量重心位置。测量大型物体如车辆重心的方法和设备已经很多，但测量发动机等质量分布不均匀、形状不规则的较小型物体的设备则较少，专用设备的结构复杂，价格高、而且不同的物体需要不同的夹持夹具。有鉴于此，对于较小的异形物体，如何提供一种结构简单、操作简便、采用常规测重设备就能实现的重心测量装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，操作方便，计算简单，适用于任意形状物体的重心测量装置，使其不受质量分布均匀性影响，能够快速准确地测得物体重心位置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种重心测量装置，其特征在于，包括一块上下表面为正方体且厚度和材质均匀的平板，平板四个角靠近角落处各设置有一个支撑点，四个角落处的支撑点构成的四方形的四条边中点处也各设置有一个支撑点，每个支撑点位置下方的平板上向下固定设置有一个支撑柱，支撑柱下端为尖端向下的圆锥形且尖端位于支撑点正下方，其中位于四个角落处的支撑柱为高度可调节的可调支撑柱，位于四条边中点位置的四个支撑柱为高度固定的固定支撑柱；平板上方设置有用于安装待测物件的支撑夹具；所述重心测量装置还包括一个称重台秤。

本装置使用时，将称重台秤水平放置好，将一个固定支撑柱下端支撑于称重台秤中间，将该固定支撑柱对边两端的可调支撑柱调节向下实现三点支撑并调节平板处于水平状态，其他支撑柱悬空，调整好支撑夹具为支撑状态，读出称重台秤读数，根据杠杠原理，该读数乘以固定支撑柱到两个可调支撑柱连线之间的距离，等于平板（含支撑夹具）自重乘以平板中心点（即平板重心点）到两个可调支撑柱连线之间的距离。将待检测物体安装到支撑夹具上，读出称重台秤读数，根据杠杠原理，该读数乘以固定支撑柱到两个可调支撑柱连线之间的距离，等于平板（含支撑夹具）自重乘以平板中心点到两个可调支撑柱连线之间的距离的乘积，以及物件自重乘以物件重心位置到两个可调支撑柱连线之间的距离的乘积之和；这样，物件自重、平板（含支撑夹具）自重、平板中心点到两个可调支撑柱连线之间的距离以及固定支撑柱到两个可调支撑柱连线之间的距离均可以实现测得，故可以计算得出物件重心位置到两个可调支撑柱连线之间的距离。得出物件在一个水平方向（X方向）上的坐标尺寸。然后水平90度旋转平板，重复上述过程，即可得到物件在另一个垂直的水平方向（Y方向）上的坐标尺寸。即可获得物件的水平重心位置。

作为优化，还包括两个等高的z向测量用垫块。

这样还可以进一步测量物件高度方向（Z方向）上的重心位置；测量上在完成物件的水平重心位置测量后，将两个z向测量用垫块垫至两个处于实际支承状态的可调支撑柱下方；使得平板呈倾斜状态，根据上述杠杠原理的方法可以测得此状态下物件重心在水平面一个方向上的坐标尺寸，然后由事先测得的z向测量用垫块高度可以获得平板被抬起的夹角大小，然后再根据相似三角形和直角三角形性质定理可以计算出平板在水平状态下物件重心到平板表面的坐标尺寸（Z方向），这样就能够获得物件重心在三个方向上的坐标尺寸，获得其空间坐标位置，完成物件立体重心测量。

作为优化，所述固定支撑柱高度和称重台秤厚度之和大于可调支撑柱最小高度但小于可调支撑柱最大高度。

这样优化后，可以无需依靠衬垫，仅仅靠对可调支撑柱的高度调节使得平板呈现水平，方便其使用调节。

作为优化，所述支撑夹具包括若干支撑杆，所述平板上表面以四个角落处支撑点构成的正方形为边线基准等距地阵列排布有若干竖向的螺纹孔，支撑杆下部设置有外螺纹并高度可调节地配合在螺纹孔内。

这样，结构简单，支撑方便，适合于实现对异性物件，例如发动机等的支撑，方便支撑杆高度的调节使得物件被支撑为安装时的方位状态；以检测出物件安装状态时的重心坐标。同时能够将支撑杆高度调节时对整体重心位置的改变影响降低到最小。

作为优化，还包括三个矩形块状的底座，底座四周尺寸和称重台秤一致。

这样，装置使用时，可以将两个作为支撑点的可调支撑柱和称重台秤均设置在底座上，更加方便其他支撑柱的悬空，以避免干涉影响。

作为优化，所述可调支撑柱包括支撑柱本体和套接在支撑柱本体外的支撑柱外壳，支撑柱外壳和支撑柱本体之间螺纹配合连接以实现高度调节。

这样，可调支撑柱具有结构简单，调节方便可靠的优点。

综上所述，本实用新型具有结构简单，操作方便，计算简单，适用于任意形状物体的重心测量的优点，能够使其不受质量分布均匀性影响，能够快速准确地测得物体重心位置；特别使得用于发动机等异形设备的重心测量。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型进行高度方向重心测量状态的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1-3所示，一种重心测量装置，包括一块上下表面为正方体且厚度和材质均匀的平板5，平板5四个角靠近角落处各设置有一个支撑点，四个角落处的支撑点构成的四方形的四条边中点处也各设置有一个支撑点，每个支撑点位置下方的平板上向下固定设置有一个支撑柱，支撑柱下端为尖端向下的圆锥形且尖端位于支撑点正下方，其中位于四个角落处的支撑柱为高度可调节的可调支撑柱2，位于四条边中点位置的四个支撑柱为高度固定的固定支撑柱6；平板5上方设置有用于安装待测物件4的支撑夹具3；所述重心测量装置还包括一个称重台秤7。

本装置使用时，将称重台秤水平放置好，将一个固定支撑柱下端支撑于称重台秤中间，将该固定支撑柱对边两端的可调支撑柱调节向下实现三点支撑并调节平板处于水平状态，其他支撑柱悬空，调整好支撑夹具为支撑状态，读出称重台秤读数，根据杠杠原理，该读数乘以固定支撑柱到两个可调支撑柱连线之间的距离，等于平板（含支撑夹具）自重乘以平板中心点（即平板重心点）到两个可调支撑柱连线之间的距离。将待检测物体安装到支撑夹具上，读出称重台秤读数，根据杠杠原理，该读数乘以固定支撑柱到两个可调支撑柱连线之间的距离，等于平板（含支撑夹具）自重乘以平板中心点到两个可调支撑柱连线之间的距离的乘积，以及物件自重乘以物件重心位置到两个可调支撑柱连线之间的距离的乘积之和；这样，物件自重、平板（含支撑夹具）自重、平板中心点到两个可调支撑柱连线之间的距离以及固定支撑柱到两个可调支撑柱连线之间的距离均可以实现测得，故可以计算得出物件重心位置到两个可调支撑柱连线之间的距离。得出物件在一个水平方向（X方向）上的坐标尺寸。然后水平90度旋转平板，重复上述过程，即可得到物件在另一个垂直的水平方向（Y方向）上的坐标尺寸。即可获得物件的水平重心位置。

其中，还包括两个等高的z向测量用垫块8。

这样还可以进一步测量物件高度方向（Z方向）上的重心位置；测量上在完成物件的水平重心位置测量后，将两个z向测量用垫块垫至两个处于实际支承状态的可调支撑柱下方；使得平板呈倾斜状态，根据上述杠杠原理的方法可以测得此状态下物件重心在水平面一个方向上的坐标尺寸，然后由事先测得的z向测量用垫块高度可以获得平板被抬起的夹角大小，然后再根据相似三角形和直角三角形性质定理可以计算出平板在水平状态下物件重心到平板表面的坐标尺寸（Z方向），这样就能够获得物件重心在三个方向上的坐标尺寸，获得其空间坐标位置，完成物件立体重心测量。

其中，所述固定支撑柱6高度和称重台秤7厚度之和大于可调支撑柱最小高度但小于可调支撑柱最大高度。这样可以无需依靠衬垫，仅仅靠对可调支撑柱的高度调节使得平板呈现水平，方便其使用调节。

其中，所述支撑夹具3包括若干支撑杆，所述平板5上表面以四个角落处支撑点构成的正方形为边线基准等距地阵列排布有若干竖向的螺纹孔，支撑杆下部设置有外螺纹并高度可调节地配合在螺纹孔内。

这样，结构简单，支撑方便，适合于实现对异性物件，例如发动机等的支撑，方便支撑杆高度的调节使得物件被支撑为安装时的方位状态；以检测出物件安装状态时的重心坐标。同时能够将支撑杆高度调节时对整体重心位置的改变影响降低到最小。

其中，还包括三个矩形块状的底座1，底座1四周尺寸和称重台秤一致。

这样，装置使用时，可以将两个作为支撑点的可调支撑柱和称重台秤均设置在底座上，更加方便其他支撑柱的悬空，以避免干涉影响。

其中，所述可调支撑柱2包括支撑柱本体和套接在支撑柱本体外的支撑柱外壳，支撑柱外壳和支撑柱本体之间螺纹配合连接以实现高度调节。

这样，可调支撑柱具有结构简单，调节方便可靠的优点。

Claims (6)

1.一种重心测量装置，其特征在于，包括一块上下表面为正方体且厚度和材质均匀的平板，平板四个角靠近角落处各设置有一个支撑点，四个角落处的支撑点构成的四方形的四条边中点处也各设置有一个支撑点，每个支撑点位置下方的平板上向下固定设置有一个支撑柱，支撑柱下端为尖端向下的圆锥形且尖端位于支撑点正下方，其中位于四个角落处的支撑柱为高度可调节的可调支撑柱，位于四条边中点位置的四个支撑柱为高度固定的固定支撑柱；平板上方设置有用于安装待测物件的支撑夹具；所述重心测量装置还包括一个称重台秤。

2.如权利要求1所述的重心测量装置，其特征在于，还包括两个等高的z向测量用垫块。

3.如权利要求1或2所述的重心测量装置，其特征在于，所述固定支撑柱高度和称重台秤厚度之和大于可调支撑柱最小高度但小于可调支撑柱最大高度。

4.如权利要求1或2所述的重心测量装置，其特征在于，所述支撑夹具包括若干支撑杆，所述平板上表面以四个角落处支撑点构成的正方形为边线基准等距地阵列排布有若干竖向的螺纹孔，支撑杆下部设置有外螺纹并高度可调节地配合在螺纹孔内。

5.如权利要求1或2所述的重心测量装置，其特征在于，还包括三个矩形块状的底座，底座四周尺寸和称重台秤一致。

6.如权利要求1或2所述的重心测量装置，其特征在于，所述可调支撑柱包括支撑柱本体和套接在支撑柱本体外的支撑柱外壳，支撑柱外壳和支撑柱本体之间螺纹配合连接以实现高度调节。