[发明专利]质心测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种质心测量装置，包括一对托架，每一个所述托架包括底座和设于所述底座上的托架体，所述底座的底部沿着托架宽度方向设有支撑部，所述支撑部的中心线与所述托架质心处于同一竖直方向；所述托架体沿着托架长度方向的两侧均设有用于固定角钢的固定部，且一对托架体两侧的固定部均处于同一水平位置，所述角钢用于在测量前连接并固定一对所述托架；本发明还公开了一种质心测量方法；本发明用于外表易损、外表不能承受大的接触应力等产品轴向质心测量。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是一种质心测量装置及测量方法。

背景技术

生产过程中常常需要对产品的质心进行测量，比如固体火箭发动机需要测量轴向质心参数作为固体导弹控制输入参数，一般希望越准确越好。而现有很多固体火箭发动机表面喷涂软质易损防热涂料、燃烧室壳体采用非金属。表面易损，不能承受大的接触应力，生产过程中测量这类产品质心存在测量偏差范围大或者准确测量则容易损伤表面的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种无损、简易、误差小的质心测量装置及测量方法，本发明用于外表易损、外表不能承受大的接触应力等产品(如表面易损涂抹防热涂层或者非金属壳体固体火箭发动机)轴向质心测量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种质心测量装置，包括一对托架，每一个所述托架包括底座和设于所述底座上的托架体，所述底座的底部沿着托架宽度方向设有支撑部，所述支撑部的中心线与所述托架质心处于同一竖直方向；所述托架体沿着托架长度方向的两侧均设有用于固定角钢的固定部，且一对托架体两侧的固定部均处于同一水平位置，所述角钢用于在测量前连接并固定一对所述托架。

作为本发明的进一步改进，所述托架体上与被测产品的接触面上设有毛毡。

作为本发明的进一步改进，所述底座与所述托架体通过螺钉进行连接。

作为本发明的进一步改进，所述固定部为螺孔，所述角钢通过螺钉固定于所述托架体的两侧。

本发明还提供了一种质心测量方法，采用如上所述的质心测量装置，所述的质心测量方法包括以下步骤：

(1)水平地面上放置相同的磅秤，使得磅秤高度一致；

(2)用两个相同固定长度的角钢连接固定两个托架，由于固定部的螺孔处于同一水平位置，两个托架处于同一水平高度；两个托架固定后将两个托架分别放置在两个磅秤上，在固定前分别测量两个托架重量，记为mt1和mt2；

(3)将被测产品平稳吊放在托架上，放置完毕后，拆除托架两侧固定的角钢，记录两个磅秤称重质量分别为m1和m2，记录一对托架的底座中心距离到被测产品指定端面的距离分别为L1和L2，则被测产品的质量m＝m1+m2-mt1-mt2；

(4)分析两个托架受磅秤的作用力，分别为竖直方向支撑力Fw1和Fw2，也即称重结果质量m1和m2所对应的重力，以及水平方向的摩擦力f1和f2，f1和f2大小相等，方向相反，设底座底部的支撑部沿着托架长度方向的宽度为b，一对托架底座受力中心可能与托架底座中心不在同一轴向位置，两者相距最大为±b/2，假设产品质心距离所述指定端面距离为L，那么由力学关系及质心原理有如下关系式：

进而得到：

从而得到被测产品的质心位置。

本发明的有益效果是：

1、该测试方法原理简单易懂，对人员要求低。

2、该方法实施便捷，设备要求低，无需专用质心测试设备。

3、测到产品质心散差小，准确度高。

4、不易损伤被测物体易损表面。