对飞机液压地面试验台安装的空间测量分析

《对飞机液压地面试验台安装的空间测量分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2013年3月机械设计与制造工程Mar．2013第42卷第3期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．42No．3DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．03．010飞机液压地面试验台安装的空间测量分析顾豪杰，赵东标(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：研究了飞机地面模拟液压系统试验台的现场安装测量过程，提出了基于激光跟踪仪的现场安装环境布置和测量方法。通过构建基准点的基准坐标系和激光跟踪仪的测量坐标系之间的映射关系，建立三维坐标转换方程。应用最小二乘迭代法得出了坐标转换算法，并用MATLAB对该

2、算法进行了仿真验证。关键词：试验台；空间测量；激光跟踪仪；坐标转换中图分类号：TB92文献标识码：A文章编号：2095—509X(2013)03—0045—04飞机铁鸟试验中液压系统的地面模拟试验角度测量分辨率为0．14”，角度测量精度±l5m+台用大功率变频电机模拟航空发动机，通过传动系61~m／m。统驱动发动机驱动泵(EDP)，左右两翼各有1套。本文安装测量的试验台结构如图1所示。试验台底座采用地脚螺栓与地面固连，2套试验台均安装在地面上。试验台机械结构的安装有严格的位置精度要求。其安装精度直接关系到试验台能否正常工作，不合理的安装将引起试验台剧烈振动、联轴器偏转、轴扭曲变形等故障。试

3、验台的位置精度是整个铁鸟试验合理布局的重要内容。试验台安装时，必须使系统轴线与铁鸟台轴平行，液压泵的位置图1液压试验台机械结构(右翼)有具体的坐标要求，且系统安装精度为±0．5ram。试验台的现场安装测量必须先解决好测量环为此，本文基于激光跟踪仪提出了新的安装测境的设计问题，及测量场(测量系统根据测量仪器量方法：通过合理布置现场测量环境，结合基准点设备所能覆盖的测量范围)的布置J。这是测量的测量构建坐标转换算法，实现测量点靶标的测量系统提高测量精度，顺利实现装配的基础。和计算，完成试验台的高精度安装。测量场的建立，需要合理设计并布置靶标工具球。在厂房地面上布置地标点(TB点)，地标点的1仪

4、器选择和测量环境布置理论坐标值必须准确记录，用以构建基准坐标系。目前室内大尺寸空间测量设备主要有激光跟地标的安装要精确计算所放靶球的球心位置坐标踪仪、激光雷达、室内GPS等J。根据测量范围、值。在装配零件上布设测量点靶标(OTP点)，设测量精度、测量效率、测量可靠性、测量方便性等实置在不会发生挡光处，作为装配时测量基准数据。际情况综合考虑，选择使用激光跟踪仪作为空间测对用于建立基准坐标系的基准点，需要满足如量设备。采用激光跟踪仪进行试验台的安装测量，下基本要求：(1)基准点的靶标在地面上的安装要不仅精度高，而且成本低，使用维护简单。平整、稳定；(2)靶标点相互之间间距较远且均匀本文选用Le

5、icaATg01一B激光跟踪仪对安装排布，多方向分布，要能覆盖整个测量场；(3)建立的整个过程进行现场测量。激光跟踪仪的干涉基准坐标系至少需要3个基准靶标点，点越多，拟距离分辨率为0．321．~m，干涉测长精度．4-0．5Ⅱm；合效果越好；(4)测量过程中所建立的坐标系均采收稿日期：2012—12～07作者简介：顾豪杰(1987一)，男，浙江上虞人，南京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为机电一体化技术。·45·2013年第42卷机械设计与制造工程用笛卡尔坐标系。测量场左翼液压试验台空间测R=月(a)R(B)R()(2)量示意图如图2所示。式中：[，Y，z]是测量坐标系三维坐标向量。令其

6、为矩阵c；[，Y，]是基准坐标系三维坐标向量，令其为矩阵；[，，]是平移向量，令其为平移矩阵AT；k是尺度参数；R是旋转矩阵。r-l001R()=l0COSOlsinaI(3)【-0一sinCOS~Jrco0一si](JB)=l010I(4)Lsi0coJrcosTsinTOl图2激光跟踪仪现场测量示意图R()=I【-—sinTcosy0l(5)安装时，用激光跟踪仪测量安装在地面上的／．-／001j个坐标基准点，拟合并建立基准坐标系。根据工装于是有：定位件上OTP点的坐标值开始安装，定位件上至l，1少有3个OTP点，以确定元件在空间的6个自由l口2l口22023I(6)度。安装时，通过不断

7、循环依次测量3个OTP点Ⅱ。口，n，，j(注意在移动反射器时切勿打断激光束)，调整元式中：口ll=co~cosy；口l2=cosasiny+sinctsin~cosy；件位置，直至实测值和理论值的差值符合试验台设al3=sinasiny—cosasin~cosT；a2I=一e0sinT；计要求，然后将其固定。a22=cosacosT—sinasinflsiny；a23：sinacosy+cosotsinflsiny；a3