本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)；作為飛機(jī)的心臟，被譽(yù)為“工業(yè)之花”，它直接影響飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)和國(guó)防實(shí)力的重要體現(xiàn)；航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，形狀不規(guī)則，在其研發(fā)及小批量生產(chǎn)階段，需頻繁的進(jìn)行吊裝、安裝，在此過(guò)程中，其重心的確定變得極為重要，對(duì)吊裝效率、安裝質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生重要影響；因此需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)x、y、z三個(gè)方向的重心位置進(jìn)行測(cè)量，傳統(tǒng)的重心位置測(cè)量是采用精密的重心測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，成本較高，不適于產(chǎn)品的研發(fā)及小批量生產(chǎn)階段。提供一種易于實(shí)現(xiàn)、成本低廉的航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種易于實(shí)現(xiàn)、成本低廉的航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法，包括如下步驟：

a、將具有3個(gè)支撐架的工裝板水平設(shè)置，所述3個(gè)支撐架在工裝板上呈等腰三角形設(shè)置，該等腰三角形頂角處的支撐架為前支撐架，該等腰三角形底角處的兩個(gè)支撐架為后支撐架；將航空發(fā)動(dòng)機(jī)架設(shè)在3個(gè)支撐架上，并使該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線架設(shè)在前支撐架上，兩個(gè)后支撐架對(duì)稱(chēng)設(shè)置在航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的兩側(cè)；待航空發(fā)動(dòng)機(jī)靜止，測(cè)得3個(gè)支撐架處的支撐力分別為p1、p2、p3，所述3個(gè)支撐力之和與航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重力w相等。

b、假設(shè)該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重心為m點(diǎn)，選擇在航空發(fā)動(dòng)機(jī)安裝過(guò)程中需要和機(jī)匣進(jìn)行固定的減速機(jī)匣的a點(diǎn)作為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)；

以?xún)蓚€(gè)后支撐架之間的連線構(gòu)成的且垂直于工裝板水平面的平面作為x向基準(zhǔn)面，測(cè)得所述前支撐架到該x向基準(zhǔn)面的垂直距離為l1，測(cè)得所述測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a到所述x向基準(zhǔn)面的垂直距離為l2，假設(shè)該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處的豎直平面的垂直距離為x，根據(jù)力矩平衡公式可知，p1l1=l2w-xw，由此可推導(dǎo)：

由于p1、l1、l2均可直接測(cè)得，w由直接測(cè)得的p1、p2、p3求和得出，由此可計(jì)算出x的具體數(shù)值，確定該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心位置m所處的x向平面并進(jìn)行標(biāo)記。

c、以前支撐架所處的垂直于工裝板水平面的平面作為y向基準(zhǔn)面，測(cè)得所述后支撐架到該y向基準(zhǔn)面的垂直距離為l3；該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至所述y向基準(zhǔn)面的垂直距離為y，根據(jù)力矩平衡公式可知：yw=p2l3-p3l3，由此可推導(dǎo)：

由于p2、p3、l3均可直接測(cè)得，w由直接測(cè)得的p1、p2、p3求和得出，由此可計(jì)算出y的具體數(shù)值，確定該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心位置m所處的y向平面并進(jìn)行標(biāo)記；

d、以水平設(shè)置的工裝板的表面作為z向基準(zhǔn)面，測(cè)得所述測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a到所述z向基準(zhǔn)面的垂直距離為h，該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至所述測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處水平平面的的垂直距離為z，由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平靜止放置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)重心m在z向的力和力臂方向相同，因此無(wú)法直接求得z的數(shù)值；以該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)后支撐架為軸，將該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的前支撐架向上抬起預(yù)設(shè)高度h，并使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)再次靜止處于傾斜狀態(tài)，測(cè)得相應(yīng)3個(gè)支撐架處的支撐力分別為p11、p21、p31，所述3個(gè)支撐力之和與航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重力w仍相等；此時(shí)工裝板表面與水平面的俯仰角為，可推導(dǎo)：

仍然以?xún)蓚€(gè)后支撐架之間的連線構(gòu)成的且垂直于水平面的平面作為x向基準(zhǔn)面，此時(shí)所述前支撐架（即p11的作用點(diǎn)）到該x向基準(zhǔn)面的垂直距離變化為l1；所述測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a到所述x向基準(zhǔn)面的垂直距離變化為l2，該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處的豎直平面的垂直距離變化為x；傾斜后的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重心m在x方向上產(chǎn)生位移，該位移量為：(h+z)；由于此時(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)再次保持靜止，根據(jù)力矩平衡公式可知：

p11l1=wl2-wx-w(h+z)

由此可推導(dǎo)：

由于p11、h、l1、l2均可直接測(cè)得，w由直接測(cè)得的p1、p2、p3求和得出，x、可計(jì)算得出具體數(shù)值，由此可計(jì)算出z的具體數(shù)值，因此可確定該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心位置m所處的z向平面并進(jìn)行標(biāo)記；經(jīng)過(guò)對(duì)x、y、z的計(jì)算，即可確認(rèn)該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重心m所在位置。

進(jìn)一步，所述前支撐架向上抬起的預(yù)設(shè)高度h不超過(guò)前支撐架到該x向基準(zhǔn)面的垂直距離l1的一半，防止航空發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜后無(wú)法依靠自身重力保持平衡。

發(fā)明的技術(shù)效果：（1）本發(fā)明的航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，將無(wú)法直接測(cè)量的z向重心轉(zhuǎn)化成x向重心進(jìn)行間接測(cè)量，簡(jiǎn)單可行，無(wú)需復(fù)雜的儀器和計(jì)算即可完成測(cè)量；解決了無(wú)法測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)z向重心無(wú)法測(cè)量的難題，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)的測(cè)量?jī)x器，從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講節(jié)約生產(chǎn)成本；選擇的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a為航空發(fā)動(dòng)機(jī)在安裝過(guò)程中需要進(jìn)行固定的點(diǎn)，以此為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，便于后續(xù)測(cè)量和計(jì)算，方便安裝時(shí)進(jìn)行吊運(yùn)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)x向重心位置檢測(cè)示意圖；

圖2是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)y向重心位置檢測(cè)示意圖；

圖3是本發(fā)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜后x向重心位置檢測(cè)示意圖。

圖中：工裝板1，后支撐架2，前支撐架3，軸線4，發(fā)動(dòng)機(jī)重心m，基準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)a。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1本實(shí)施例的航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法，包括如下步驟：

a、如圖1所示，將具有3個(gè)支撐架的工裝板1水平設(shè)置，所述3個(gè)支撐架在工裝板1上呈等腰三角形設(shè)置，該等腰三角形頂角處的支撐架為前支撐架3，該等腰三角形底角處的兩個(gè)支撐架為后支撐架2；將待測(cè)重心的航空發(fā)動(dòng)機(jī)架設(shè)在3個(gè)支撐架上，并使該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線5架設(shè)在前支撐架3上，兩個(gè)后支撐架4對(duì)稱(chēng)設(shè)置在航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸線的兩側(cè)；待航空發(fā)動(dòng)機(jī)靜止，使用磅秤測(cè)得3個(gè)支撐架處的支撐力p1為53.5n、p2為36.5n、p3為27.5n，由此可得該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重力w為117.5n。

b、選擇在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中減速機(jī)匣的a點(diǎn)作為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)；假設(shè)該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重心為m點(diǎn)，以?xún)蓚€(gè)后支撐架之間的連線構(gòu)成的且垂直于工裝板水平面的平面作為x向基準(zhǔn)面，測(cè)得所述前支撐架到該x向基準(zhǔn)面的垂直距離l1為750mm，測(cè)得測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a到x向基準(zhǔn)面的垂直距離l2為510mm，則該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處的豎直平面的垂直距離x=510-53.5*750/（53.5+36.5+27.5），即168.5mm；

c、如圖2所示，以前支撐架所處的垂直于工裝板1水平面的平面作為y向基準(zhǔn)面，測(cè)得后支撐架2到該y向基準(zhǔn)面的垂直距離l3為210mm；則該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至y向基準(zhǔn)面的垂直距離y=（36.5-27.5）*210/(53.5+36.5+27.5)，即16.1mm；

d、如圖3所示，以水平設(shè)置的工裝板1的表面作為z向基準(zhǔn)面，測(cè)得測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a到z向基準(zhǔn)面的垂直距離h為120mm，以該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)后支撐架2為軸，將該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的前支撐架1向上抬起50mm(即預(yù)設(shè)高度h)，并使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)再次靜止處于傾斜狀態(tài)，測(cè)得其前支撐架處的支撐力p11為49.2n，此時(shí)工裝板1表面與水平面的俯仰角為，即3.82度。則該航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心m至測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處的水平平面的垂直距離z=（（510-168.5-49.2*750/(53.5+36.5+27.5)）*-120，即288.5mm；由此可知，該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重心m為距測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處的豎直平面的垂直距離為168.5mm、距y向基準(zhǔn)面的垂直距離為16.1mm、距測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)a所處的水平平面的垂直距離為288.5mm的交點(diǎn)處。

本發(fā)明的航空發(fā)動(dòng)機(jī)重心檢測(cè)方法，將無(wú)法直接測(cè)量的z向重心轉(zhuǎn)化成x向重心進(jìn)行間接測(cè)量，簡(jiǎn)單可行，無(wú)需復(fù)雜的儀器和計(jì)算即可完成測(cè)量；解決了無(wú)法測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)z向重心無(wú)法測(cè)量的難題，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)的測(cè)量?jī)x器，從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講節(jié)約生產(chǎn)成本。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。