飞机称重计快捷移动装置设计论文_田浪

中航飞机股份有限公司 陕西省 710089

摘要：飞机称重是对飞机理论重量重心的试验验证,是各型飞机首飞及交付前的一项重要地面试验内容。对飞机制造厂来说，飞机装配完成后必须进行称重，通过对飞机称重，达到两个目的：其一，获得飞机制造空机重量；其二，获得飞机重心。对飞机这种体积大、重量大的物体，称重并非易事。对大型物体的基本称重方式基本分为：顶升式、平台式和悬吊式。无论使用哪种方法，如何将秤重计顺利移动至飞机起落架轮胎指定位置，是我们要解决的难题。在这里，我们首先解决在飞机起落架周边空间狭小导致飞机称重计移动不便的问题。

关键词：飞机称重 快捷 夹持 卡钳 设计

0 引言

近年来，随着公司制造能力日益强大，生产飞机种类繁多，包括军机、民机、转包合作等项目，飞机的品种和数量越来越多。飞机交付前，为了掌握飞机的重量、重心数据，最基本的方法是对飞机进行称重。新飞机总装结束以后，此时的重量可为该机提供一个基本数据。然后，可以在此数据的基础上，根据不同的装载和燃油量，计算出飞机的实际重量。

称重一般有顶升式、平台式和悬吊式三种方法。常用的是顶升式和平台式称重法。顶升式称重法是使用千斤顶在左右机翼和机尾（或机头）三个固定“顶起点”顶起飞机，通过千斤顶调节飞机水平，直接读取千斤顶重量数值，通过千斤顶重量读数和各固定点坐标计算出飞机重心。平台式称重法则是使用牵引车拖动飞机至放置好的地磅上称重。然后，通过地磅重量读数、飞机俯仰角和相关距离，计算飞机的重心。需要注意的是平台式称重法需要进行俯仰角修正。当然，不管使用哪种方法，称重时都会存在误差，但只要在允许的误差范围内（如0.5%MAC，两次称重误差不超过20 公斤），则可认为测量结果是可信的。

目前对飞机称重采取的是平台式称重法，称重前首先需要解决的问题是如何在起落架有限的空间下，将每个称重计顺利地移动至轮胎指定位置。

1 飞机称重原理

飞机称重原理基本是三点分布：即前起落架（1处）、左、右侧主起落架（2处）。用于前起落架称重的称重计叫前秤，用于主起落架称重的称重计叫主秤。飞机称重时前起2个轮胎下面各放置一台称重计；主起分左、右侧：左侧并排6个轮胎，每个轮胎下面各放置一台称重计，右侧同样6个轮胎，各放置一台称重计，共6台称重计。这样每次对飞机称重时，在前、主起落架下一共要放置14台称重计。称重计分布如图一所示,主起落架在称重计上的放置状态，如图二所示（仅为示意图）：

2 设计目标及关键技术难点

2.1设计目标

依照称重原理，称重前须把14台称重计分别放置于各自起落架轮胎前下方。该移动装置的设计目的就是将称重计移动到称重指定位置。

功能：将电子秤方便、快捷地准确移动到飞机轮胎指定位置，对飞机进行称重；同时可快捷方便地把秤顶起、降落，在称重前快速与称重计主体分离，使称体与地面平稳接触。

2.2 主要技术关键及难点

1. 该移动装置需重量轻、外形简单、体积小，便于操作；每个卡钳需设有一个万向轮，方便移动，带万向轮的支柱可活动。

2.每台称重计配4个“快捷移动装置”，各自独立安装，与称重计配合使用；

3.该移动装置要求能轻松地固联在秤体下，可快捷方便地把称重计顶起、降落，同时还要快速地实现与秤体分离。

3 解决方案

依据设计要求，经多方讨论研究，决定采取“小车式快速夹持卡钳”结构，以快速解决搬移称重计问题。

3.1快捷移动装置工作原理

小车式快速夹持卡钳要实现的功能：能便捷移动到秤体下，可快捷方便地把秤顶起、降落，同时还要快速地实现与秤体分离。将称重计顶起夹持、运送至目的地落地，并可以快速地实现与秤体分离。

经过多方调研和实践，其原理为：

1）利用卡钳的原理夹持顶起；

2）利用万向轮实现移动。以往由于电子秤体积大、较重，不易搬动，且起落架周围可操作空间狭小，依靠人力难以将其顺利放置到飞机轮胎指定位置。

3.2快捷移动装置使用方法

该移动装置由卡钳手柄、卡钳底座、卡钳球头座、万向球、秤连接件等部件组成（如图三）：

4 应用效果和技术经济效益

在设计该装置前，飞机称重时需依靠人力将14个秤重计分别搬运至电瓶车上，运送至停机坪；然后从电瓶车上搬离至地面每个起落架指定位置放置。操作工需要半蹲或者趴在地面上操作，每次须2个人共同配合协作，才能艰难地把秤重计缓慢移动至每个轮胎指定位置，费时费力且效率低下，难以满足目前高效大干快节奏的需求。

该快捷移动装置，不仅满足使用要求，且成本低、外型美观、结构简单轻巧、使用方便，能够轻松将秤重计夹持顶起、运送至目的地降落，并快速地实现与秤体分离。

该移动装置最大的创新点是利用卡钳的原理夹持顶起、利用万向轮实现移动，解决了多年来困扰试飞站称重时搬秤与调整位置的问题。省去人力和物力（即使用人搬和电瓶车）的环节，合计可节约成本近百万。

5 结束语

该装置成功地解决了飞机称重前秤重计的搬运与调整位置问题，结束了以往依靠人力移秤、搬秤模式，快速高效地解决了多年来的难题，为今后新机研制提供了技术和实物支持。

参考文献：

[1]徐灏主编, 机械工业出版社出版《机械设计手册》第五卷, 第38篇 气压传动。

[2]无锡气动技术研究所编, 机械工业出版社出版

[3]《航空材料手册》，国防工业出版社，1972.

[4]《飞机工艺装备设计手册》 工装设计所编写，2010．11

[5]电子书ELESA和GANTER中铰接夹、强力夹.

[6]电子书MISUMI中滚轮、传送类零件

论文作者:田浪

论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期

论文发表时间:2020/4/14

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