螺旋浆动平衡测试机?

发布网友发布时间：2022-04-26 04:37

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热心网友时间：2022-06-20 20:17

作为船舶的重要推进装置，螺旋桨是的平衡问题在很大程度上影响着船舶运行的安全可靠程度。为了确保螺旋桨的制造质量，国家技术监督局发布了有关金属螺旋桨技术要求的国家标准，对包括螺旋桨动平衡等许多技术指标进行了规范，具体由申曼动平衡机厂整理相关知识资料供大家参考。

我国以往对船用螺旋桨大多只作静平衡试验，但是随着高速艇的不断发展，螺旋桨转速越来越高，对转速接近2000r/min的螺旋桨，若不作动平衡试验，则很有可能发生振动。因此，螺旋桨生产制造过程中静平衡试验非常重要。目前，螺旋桨动平衡测试主要应用动平衡测量机进行。

申曼平衡机螺旋桨动平衡校验

动平衡机必须有一根固定螺旋桨的工艺轴，进行动平衡测试时此工艺轴与螺旋桨进行组合，测量过程既要消除由悬臂安装的螺旋桨质量所产生的力矩，又要克服由螺旋桨叶转动而产生的轴向推力，同时工艺轴要具有一定的刚度。平衡测量机所配置的检测仪器是具有两个光点矢量瓦特表的显示仪，利用在极坐标上显示的光点位置，同时指示左右两个校正面的不平衡量大小和位置，其光点离圆心的距离表示不平衡量的大小，而所对应的相位即为不平衡的轻点或重点位置。

国内一些学者对螺旋桨动平衡的检测方法进行了研究李风春和王树青介绍了现场动平衡技术并研究应用VBlOOOb现场动平衡仪对螺旋桨进行现场动平衡的实施；吴鸿舟对动平衡过程中的频谱进行了研究；高冰等通过传感器选用、测量参量转换、振动信号提取、转子重心方位提取等方面的技术分析，提出了用数字计算方法实现测量参数转换，用离散Fourier变换算法提取被测信号的现场动平衡的高精度测量方法。这些螺旋桨动平衡检测方法效率低下、检测困难、费时费力不能适应目前的螺旋桨制造的要求，特别是对大型快速螺旋桨，因此，提出一种快速有效的、新的动平衡自动检测方法是必须的，对螺旋桨的生产制造有着重要的意义。

本发明是有关螺旋桨动平衡的自动检测。本发明提出的螺旋桨动平衡检测新方法是利用图像的方法进行螺旋桨的非接触式和数字化检测。利用本发明提出的检测方法可以方便、快捷地进行螺旋桨动平衡的自动检测。由于本发明提出的是非接触数字化测量方法，与现有螺旋桨动平衡检测的原理不同，因此可以解决现有螺旋桨动平衡检测的不足。以本发明提出的螺旋桨动平衡检测新方法为基础，可以进行螺旋桨动平衡的自动检测。

利用数字投影仪将计算机自动生成的投影点阵投射在待测螺旋桨表面，利用CCD摄像机获得螺旋桨的图像，对螺旋桨图像进行数字化处理，得到所有投影点的二维图像坐标系像素坐标，利用经过标定的摄像机模型进行螺旋桨表面所有投影点二维像素坐标向三维现实世界坐标系的映射，根据双目视觉理论计算得到所有投影点在三维现实世界坐标系的三维坐标，构建螺旋桨的三维坐标模型，计算每个桨叶的质量力矩，并利用计算机进行螺旋桨动平衡的检测。

本发明包括投影点阵的计算机生成及螺旋桨图像的采集、所有投影点二维图像坐标系像素坐标获取、所有投影点三维现实世界坐标系坐标计算、螺旋桨三维坐标模型的构建以及螺旋桨动平衡的检测等几个步骤。本发明包括的步骤如下：

1)投影点阵的计算机生成及螺旋桨图像的采集根据螺旋桨形状通过计算机编程生成点阵，利用投影仪将点阵投射在待测螺旋桨表面，利用2个(XD摄像机建立双目视觉图像采集系统，必要时采用适当照明，分别采集包含投影点的螺旋桨表面和背面图像各2幅。

2)投影点二维图像坐标系像素坐标获取针对采集到的螺旋桨表面和背面的图像，进行图像的数字化处理，以此获取所有投影点的二维图像坐标系像素坐标。

3)投影点三维现实世界坐标系坐标计算根据摄像机成像模型、摄像机坐标系和三维现实世界坐标系之间的变换关系，建立反映螺旋桨表面和背面所有投影点像素坐标与三维现实世界坐标关系的投影矩阵，通过投影矩阵的标定建立以像素坐标为基础的所有投影点三维现实世界坐标系坐标的计算模型。利用双目视觉原理计算得到所有投影点的三维现实世界坐标系坐标。

4)螺旋桨三维坐标模型的构建以螺旋桨表面投影点的三维现实世界坐标系坐标为基础，对螺旋桨背面投影点的三维坐标进行变换，使其与螺旋桨表面投影点的三维现实世界坐标系坐标形成一一对应的相对位置关系，构建螺旋桨的三维坐标模型。

5)螺旋桨动平衡的检测以构建的螺旋桨三维坐标模型为基础，分别计算每个桨叶上单位正方体的质量力矩，并累加得到每个桨叶的质量力矩，据此利用计算机进行螺旋桨动平衡的检测。本发明的优点本发明是以图像为基础进行螺旋桨动平衡的自动检测，因此本发明具有非接触式和数字化测量方法的优点。本发明不需要直接接触螺旋桨的金属表面，不需要借助动平衡分析仪等进行操作。利用该方法可以方便地实现螺旋桨动平衡的自动检测，因此本发明可以为缩短螺旋桨加工周期、降低生产成本提供有效检测手段。