[发明专利]物体重心高度的测定方法及测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及物体的重心高度的测定方法，具体地，涉及一种物体的重心 高度的非接触的测定方法。本发明还涉及一种应用上述测定方法的测定装 置。

背景技术

物体的重心位置对于物体的运输和使用都有着重要的影响。特别地，对 于例如集装箱等具有平底结构的大型物体，由于其本身的体积和质量都很 大，而且又不能主动运动，因此更加不易对其重心进行测定。

目前，用来测定物体的重心高度的方法主要有称重法、悬挂法、复摆法 和平台称重法等。上述方法为本领域公知方法，为了简便起见，此处并不对 上述方法进行赘述，只以最常用的悬挂法和地面反力法为例进行详细介绍。 图1和图2中以平底结构的物体为例对传统方法进行介绍，但是该方法并不 仅限于平底结构的物体，对于多种形状的物体均适用。

如图1和图2所示，首先在物体的一侧附装刚性划线板；然后利用地磅 测量出物体的质量M；将物体的第一端放在地磅上，第二端用吊索吊起来， 并且该吊索垂直于水平面，物体的接地点均在BB’线上；测量此时地磅上接 地点的反作用力R；测定吊索与物体接地点之间的水平距离d；即通过力矩 公式计算出吊索与物体重心之间的水平距离C＝Rd/M；在固定于物体一侧的 划线板上划出与吊索水平距离为的C竖直线l₁，该竖直线l₁即为通过物体重 心的一条直线；再将物体的第二端放在地磅上，第一端用吊索吊起来，并且 该吊索垂直于水平面，物体接地端的接地点均在BB’线上；测量此时地磅上 接地点的反作用力R’；测定吊索与物体接地点之间的水平距离d’；即通过 力矩公式计算出吊索与物体重心之间的水平距离C’＝R’d’/M；在固定于物体 一侧的划线板上划出与吊索水平距离为的C’竖直线l₂，该竖直线l₂即为通过 物体重心的另一条直线；上述两条竖直线l₁和l₂的交点即为物体重心，在物 体位于地面时测量重心距离地面的高度即为物体的重心高度h。

需要说明的是，上述划线板应该足够大，从而使两条竖直线l₁和l₂能够 在该划线板上延长并相交于一点。

另外，可以在地磅上安置辅助装置从而限制物体悬挂时的接地点，并且 防止在悬挂时，物体接地的一端发生滑动，导致测定结果出现误差。

利用上述方法测定物体重心的高度存在很多问题。

首先，上述测定方法具有一定的危险性。由于上述测定过程需要用吊索 将物体的一端吊起，因此容易造成物体侧向倾翻。

其次，上述方法的测定效率低。测定过程中需要的设备较多，过程复杂， 其中包括地磅和起重机等大型设备，测定过程持续时间长。

另外，最重要的是，测定结果的精度较难控制。由于测定过程中吊索必 需垂直于水平面，物体两端的接地点必须在一条直线上(如图中的BB’线)， 所以需要反复调试，很难满足精度要求。而且确定重心的两条竖直线l₁和l₂的都是人工绘制，因此存在人工误差。上述这些误差都将会直接影响测量结 果。

并且，不仅是以上详细介绍的测定方法，现有技术中的各种方法大多适 用于质量较轻的物体，而例如集装箱或大型工件等大型的平底结构的物体的 重量通常要重得多，因此，某些传统的测定物体重心的高度的方法甚至无法 使用。而且，虽然利用上文所述的测定方法可以测定大型的平底结构的物体 的重心高度，但是其存在问题会更加突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种物体的重心高度的测定方法，该测定方法通过 简单易行的非接触地操作就可以较为精确地找到物体的重心。

为了实现上述目的，本发明提供一种物体的重心高度的测定方法，其中， 所述测定方法包括以下步骤：

(a)用传送带形成第一平面和第二平面，所述第一平面和第二平面在 所述拐点相交；

(b)所述物体的底面与所述传送带接触并随着所述传送带运动，在所 述物体从所述第一平面向所述第二平面运动经过所述拐点的第一翻转时刻 确定经过所述拐点的第一垂线，和在所述物体从所述第二平面向所述第一平 面运动经过第二翻转时刻确定经过所述拐点的第二垂线；

(c)得到所述第一垂线和所述第二垂线的交点即为重心。