飛機(jī)稱重系統(tǒng)也隨著數(shù)字式傳感器和數(shù)字式稱重系統(tǒng)智能化的發(fā)展而發(fā)展,基于此,本文通過對(duì)數(shù)字式智能飛機(jī)稱重系統(tǒng)原理和秤臺(tái)結(jié)構(gòu),結(jié)合力矩平衡原理進(jìn)行介紹和分析,提出了采用數(shù)字式智能飛機(jī)稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)用力矩平衡原理對(duì)飛機(jī)機(jī)輪輪距(即飛機(jī)在秤臺(tái)上的實(shí)際力作用點(diǎn)位置)準(zhǔn)確測(cè)量的方法,并給出了該方法應(yīng)注意的事項(xiàng),從而保證了準(zhǔn)確、快捷、方便的測(cè)量飛機(jī)機(jī)輪輪距。相信該方法也可向諸如汽車、火車等其他物體的輪距或力的作用點(diǎn)位置的測(cè)量發(fā)展,同時(shí)也使飛機(jī)稱重向數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化和高精度的發(fā)展成為可能。
1 飛機(jī)機(jī)輪輪距測(cè)量的現(xiàn)狀、力矩平衡原理和數(shù)字式智能飛機(jī)稱重系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1 飛機(jī)機(jī)輪輪距測(cè)量現(xiàn)狀
測(cè)量飛機(jī)機(jī)輪軸中心兩點(diǎn)連線長(zhǎng)度的工作,通常需要測(cè)定其水平距離,即飛機(jī)機(jī)輪軸中心兩點(diǎn)連線投影在某水平基準(zhǔn)面上的長(zhǎng)度。目前飛機(jī)機(jī)輪輪距測(cè)量從最早的鋼卷尺、皮尺等傳統(tǒng)的測(cè)距工具向光學(xué)、磁波測(cè)距儀、電子全站儀、電子水準(zhǔn)儀以及全能型和激光智能化方向發(fā)展,測(cè)量精度也越來越高。但再高的測(cè)量精度也僅僅是飛機(jī)機(jī)輪輪距的幾何位置尺寸,而不是飛機(jī)機(jī)輪實(shí)際作用在地面或稱重平臺(tái)上力的作用點(diǎn)的位置尺寸,飛機(jī)進(jìn)行重量重心測(cè)量時(shí)采用的力矩平衡原理,其需要的是實(shí)際力的作用點(diǎn)的位置尺寸,因此目前的測(cè)量方法影響了飛機(jī)重量以及重心測(cè)量的精度。
1.2 力矩平衡原理
力矩可以使物體向不同的方向轉(zhuǎn)動(dòng),如果這兩個(gè)力矩的大小相等,杠桿將保持平衡,這是初中學(xué)課本中的杠桿平衡條件,是力矩平衡的最簡(jiǎn)單的情形;如果把物體向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩規(guī)定為正力矩,向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩規(guī)定為負(fù)力矩,則有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件是力矩的代數(shù)和為零,即作用在物體上多個(gè)力的合力矩為零的情形叫做力矩的平衡。
在工程實(shí)際中,人們一般根據(jù)力矩平衡原理方程,通過多個(gè)測(cè)力傳感器支撐物體處于平衡狀態(tài),以確定各個(gè)支撐點(diǎn)力的大小,根據(jù)力矩的方向(逆時(shí)針或順時(shí)針)以確定力的方向,通過測(cè)量以確定各個(gè)支撐點(diǎn)力作用線的位置。飛機(jī)重量重心測(cè)量就是采用力矩平衡原理進(jìn)行測(cè)量,本文也將論述采用力矩平衡原理和采用實(shí)際應(yīng)用的數(shù)字式智能飛機(jī)稱重系統(tǒng)的稱重平臺(tái)對(duì)飛機(jī)機(jī)輪輪距進(jìn)行測(cè)量的方法,該方法所測(cè)得的輪距為飛機(jī)機(jī)輪在各稱重平臺(tái)上力的實(shí)際作用點(diǎn)的相對(duì)位置尺寸,符合飛機(jī)重量重心測(cè)量的要求。
1.3 數(shù)字式智能飛機(jī)稱重系統(tǒng)的特點(diǎn)
飛機(jī)重量重心測(cè)量就是采用力矩平衡原理進(jìn)行測(cè)量。利用力矩平衡原理測(cè)量飛機(jī)重量及重心的方式目前有三種方式:平臺(tái)式測(cè)量方式、懸掛式測(cè)量方式和千斤頂式測(cè)量方式。無論何種測(cè)量方式都是通過3點(diǎn)(見圖1)、4點(diǎn)或多支撐點(diǎn)的測(cè)力傳感器感知力值的大小,再通過采集系統(tǒng)對(duì)傳感器感知的力值數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采集,通過計(jì)算機(jī)軟件對(duì)該信號(hào)的解算,便得到飛機(jī)重心的坐標(biāo)值。