[发明专利]一种调距桨桨叶重心测量方法

说明书

本发明公开了一种调距桨桨叶重心测量方法，包括步骤为：传感器坐标系建立；传感器坐标系中桨叶重心测量；激光距离传感器距离参数测量：寻找激光测量面边缘点、寻找激光测量面的圆心坐标、确定测量点位置和测定距离参数；倾角传感器参数测量；桨叶空间坐标系建立；桨叶空间姿态参数计算和桨叶重心位置计算等。本发明的调距桨桨叶重心测量方法在进行桨叶重心测量前，仅只需要将桨叶调整到一指定范围内即可，不需要进行精确空间姿态的调节，极大地减少了桨叶安装、调整的时间，提高了桨叶重心测量的效率。另外，通过对浆叶空间姿态进行补偿，更加精确的得出浆叶的重心坐标，能大大减小桨叶重心测量误差，也大大减小了调距桨桨叶重心修正的误差。

技术领域

本发明涉及调距桨桨叶重心测量技术领域，特别是一种调距桨桨叶重心测量方法。

背景技术

螺旋桨是船舶的主要振动源之一，其质量分布情况直接关系到船舶轴系和船体的振动程度，因此解决螺旋桨的平衡问题显得尤为重要。现阶段调距桨桨叶毛胚多为铸造成型，接着送到专用机床进行进一步的加工，虽然机床加工后桨叶已经具有了较高的精度，但由于调距桨桨叶为复杂曲面结构、且铸造后质量分布不均匀，故桨叶真实重心与理论重心之间仍然存在一定的偏差，需要通过后续的打磨环节来对桨叶的重心进行修正。在进行重心修正前需要对桨叶实际重心进行精确的测量，因此发明一种高精度的调距桨桨叶重心测量方法显得尤为重要。

目前对于调距桨桨叶的重心测量方法上常用以下方法。

武汉重工铸锻有限责任公司发明“船用调距桨桨叶重心测量仪”(公开号CN201653648U)从结构的角度，改善称重传感器称重环境，提高测量精度，但其测量方法依旧为传统方法，未进行改进，虽然对单次测量精度提高效果较好，但对测量重复精度的提升不大。

梁延德等发表的“大型复杂曲面工件的重心倾测方法研究”，其根据重心位置的三维测量原理，应用传感器技术，分别在水平姿态和倾斜姿态下测量支撑力，利用力矩平衡原理和坐标系转换方法得到桨叶重心位置。然而，该测量方法存在以下问题：

1)测量周期长，由于传统测量方式中计算重心方法条件限制等，需要将桨叶的空间姿态调整到指定的姿态，所以在测量前需要对桨叶进行反复的姿态调整，消耗了大量时间。

2)由于桨叶为复杂薄壁曲面结构，重心分布偏向于桨叶底盘部位，在安装和调整时容易出现支撑点滑移、桨叶偏斜及扭曲等问题，从而导致多次测量时重复精度较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种调距桨桨叶重心测量方法，该调距桨桨叶重心测量方法能够对浆叶空间姿态进行测量，通过对浆叶空间姿态进行补偿，更加精确的得出浆叶的重心坐标，能大大减小桨叶重心测量误差，也大大减小了调距桨桨叶重心修正的误差。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种调距桨桨叶重心测量方法，包括如下步骤：

步骤1，传感器坐标系建立：当桨叶水平放置时，在浆叶的正下方取三个呈三角形的称重点，三个称重点分别为称重点A、称重点B和称重点C，每个称重点均设置一个称重传感器；其中称重点A布置在桨叶底盘的正下方，称重点B和称重点C均布置在桨叶叶片的下方；以三个称重点为基础建立XY面，且以称重点A为坐标原点O，沿浆叶叶片的延伸方向为X轴正方向，垂直于XY面向外为Z轴正方向，XY面内垂直于X轴向右为Y轴正方向。

步骤2，传感器坐标系中桨叶重心测量：将桨叶放置到测量面上，采用三点测重心原理计算出重心位置(X，Y)。

步骤3，激光距离传感器距离参数测量：具体包括步骤如下。