飛機稱重系統也隨著數字式傳感器和數字式稱重系統智能化的發展而發展,基于此,本文通過對數字式智能飛機稱重系統原理和秤臺結構,結合力矩平衡原理進行介紹和分析,提出了采用數字式智能飛機稱重系統結構特點和運用力矩平衡原理對飛機機輪輪距(即飛機在秤臺上的實際力作用點位置)準確測量的方法,并給出了該方法應注意的事項,從而保證了準確、快捷、方便的測量飛機機輪輪距。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位置的測量發展,同時也使飛機稱重向數字化、智能化、自動化和高精度的發展成為可能。
1 飛機機輪輪距測量的現狀、力矩平衡原理和數字式智能飛機稱重系統的特點
1.1 飛機機輪輪距測量現狀
測量飛機機輪軸中心兩點連線長度的工作,通常需要測定其水平距離,即飛機機輪軸中心兩點連線投影在某水平基準面上的長度。目前飛機機輪輪距測量從最早的鋼卷尺、皮尺等傳統的測距工具向光學、磁波測距儀、電子全站儀、電子水準儀以及全能型和激光智能化方向發展,測量精度也越來越高。但再高的測量精度也僅僅是飛機機輪輪距的幾何位置尺寸,而不是飛機機輪實際作用在地面或稱重平臺上力的作用點的位置尺寸,飛機進行重量重心測量時采用的力矩平衡原理,其需要的是實際力的作用點的位置尺寸,因此目前的測量方法影響了飛機重量以及重心測量的精度。
1.2 力矩平衡原理
力矩可以使物體向不同的方向轉動,如果這兩個力矩的大小相等,杠桿將保持平衡,這是初中學課本中的杠桿平衡條件,是力矩平衡的最簡單的情形;如果把物體向逆時針方向轉動的力矩規定為正力矩,向順時針方向轉動的力矩規定為負力矩,則有固定轉動軸的物體的平衡條件是力矩的代數和為零,即作用在物體上多個力的合力矩為零的情形叫做力矩的平衡。
在工程實際中,人們一般根據力矩平衡原理方程,通過多個測力傳感器支撐物體處于平衡狀態,以確定各個支撐點力的大小,根據力矩的方向(逆時針或順時針)以確定力的方向,通過測量以確定各個支撐點力作用線的位置。飛機重量重心測量就是采用力矩平衡原理進行測量,本文也將論述采用力矩平衡原理和采用實際應用的數字式智能飛機稱重系統的稱重平臺對飛機機輪輪距進行測量的方法,該方法所測得的輪距為飛機機輪在各稱重平臺上力的實際作用點的相對位置尺寸,符合飛機重量重心測量的要求。
1.3 數字式智能飛機稱重系統的特點
飛機重量重心測量就是采用力矩平衡原理進行測量。利用力矩平衡原理測量飛機重量及重心的方式目前有三種方式:平臺式測量方式、懸掛式測量方式和千斤頂式測量方式。無論何種測量方式都是通過3點(見圖1)、4點或多支撐點的測力傳感器感知力值的大小,再通過采集系統對傳感器感知的力值數據信號進行采集,通過計算機軟件對該信號的解算,便得到飛機重心的坐標值。
