发动机惯性测试台使用说明书

动力总成质心惯量测试说明书

南京理工航兵静态参数测试中心

一、 接通电源，测试仪电源指示灯亮，打开电子综合测试仪电源，预热二十

分钟，事先预热。 二、

操作步骤：

1. 开启计算机进入windows操作系统，双击桌面上的“MPC300”(MPC1700一样)的快

捷方式进入测试界面，如图1：

图1

2. 看到测试界面之后，点击“待测物测量”里的“质量特性测量”，如图2

图2

3. 点击 “质量特性测量”后出现图3的界面：

图3

4. 点击“打开文件”按钮出现文件夹窗口，里面保存着之前所测的发动机的文件夹，

如果前一台发动机还没有全部测试完成，如果当前所测的是MPC300型，那么要在MPC300的安装文件夹里的DataBase文件夹里选择要测试的发动机名称，并打开；如果当前所测的是MPC1700型，那么要在MPC1700的安装文件夹里的DataBase文件夹里选择要测试的发动机名称，并打开。

如果要测试一台新的发动机，如果用MPC300型，首先找到在MPC300的安装文件夹里的DataBase文件夹，进入文件夹后，在文件名的位置输入该发动机的名称打开即可；如果用MPC1700型，首先找到在MPC1700的安装文件夹里的DataBase文件夹，进入文件夹后，在文件名的位置输入该发动机的名称打开即可，如图4：

图4

5. 选择好文件后点击“打开”按钮出现图5的界面：

图5

6. 点击右边“请选择”，出现状态一、状态二、状态三、状态四、状态五、状态六、

白车身测量，如图6。需要测哪个状态就选择那个状态即可，每个状态可以单独测量，其优点在于：一台发动机测试完以后，经过分析，如觉得某个状态测试可能有问题，譬如姿态不好，角度不理想，偏差过大，，发动机的中心偏离平台的距离过大，可以重新测试某一个状态，保证了测试的精度。这里要说明的是，软件是公用的软件，白车身测量这个状态是用不到的。

图6

7. 选择好状态后，进入该状态下的，测试界面，如图7：

图7

8. 每个状态包括六个步骤，这六个步骤原则上顺序也是不分先后的，但是由于我们在

实际操作中，摆放发动机姿态的时候一般都要用一些木块垫在发动机的下面，这些木块将和仪器的测试平台一起当着皮重，而一旦发动机的位置摆放确定下来，这些木块在整个状态测试完成之前是不能移动的，否则有可能产生误差，所以根据经验，一般的测试顺序是：

a) 将发动机要摆的某个姿态摆好在测试平台上； b) 选择特征点（3个）和参考点（1个）； c) 测量特征点到平台上的基准点的距离（9个）；

d) 将选好的特征点、参考点的坐标和测量好的距离输到测试软件中；

e) 确定上一步完成之后，把三个传感器的垫块分别放在传感器的上方槽内并使

测量架下降，采集到数据后，使测量架上升；

f) 将传感器上的三个垫块全部取下并使测量架下降，采集加载周期； g) 使测量架上升到最高位置，将发动机吊离，保证木块摆放位置基本不发生变

化，使测量架下降，采集空载时的周期和载重；

h) 以上步骤完成后进入下一个测量状态，直至六个状态测试完； i) 结果汇总，得出结果，测量完成。

三、 每个状态下的具体操作方法：

1. 将发动机要摆的某个姿态摆好在测试平台上。

MPC300（MPC1700）惯性测试仪测试一台发动机需要摆放六个的姿态，这六个状态是通过将待测待测物在测量平台上不同的摆放，使其三个坐标轴与转轴（我们将垂直于测量平台的虚拟直线称之为转轴）的夹角不同来实现。这六个状态不分先后顺序，每次测量可进行，但要遵守下面的两个原则：六个状态中必须包含待测待测物的三个坐标轴分别与转轴平行的三个状态；其它的三个状态坐标轴与转轴的夹角不能重复且尽量相差要大。

关于对中：在摆放发动机的时候尽量将发动机的重心放在测量平台的中间位置，理论发动机的质心投影在平台的正中间最准确，但实际上我们只需将其控制在一定的范围之内即可，这里MPC300转动惯量测试仪在测试时发动机的质心投影到转轴的距离在50mm范围内就可以保证测量的精度、MPC1700转动惯量测试仪在测试时发动机的质心投影到转轴的距离在100mm范围内就可以保证测量的精度。

如何实现上面的范围要求，具体步骤如下：（以MPC300型为例） a) 在测试发动机之前将测量平台上的X、Y方向的测量基准挡块拆去； b) 打开电子综合测试仪确认读数为零，确认测量平台没有压到传感器； c) 按照事先的设想姿态将发动机吊装在测量平台上，并用轻质的木块将其垫实，

保证发动机不晃动；

d) 将测量平台和发动机一起降落到传感器上；

e) 观察电子综合测试仪上传感器P1、P2、P3的读数，如果；P1、P2、P3三个读

数最大的和最小的相差在1000以内，说明此时的发动机摆放位置是合适的；如果P1、P2、P3三个读数最大的和最小的相差超过1000，将测量平台升起，重新吊装发动机，直至三个传感器读数最大最小差值在1000以内。（MPC1700型在测量时传感器读数差值在1500以内） 发动机的轴定义如图8：

图8

状态一：先将发动机X轴与测量平台摆放平行，然后使Z轴垂直于测量平台，此时发动机的三个坐标轴与转轴的夹角分别为：

与转轴夹角 实际摆放姿态如图9

X轴 90 Y轴 90 Z轴 0

图9

状态二：保持发动机Y轴与测量平台摆放平行，绕Y轴旋转发动机，使X轴与平台成一定的角度（一般大概是30度左右） 。

实际摆放姿态如图10

图10

状态三：先将发动机Z轴与测量平台摆放平行，然后使Y轴垂直于测量平台，此时发动机的三个坐标轴与转轴的夹角分别为：

与转轴夹角 实际摆放姿态如图11

X轴 90 Y轴 0 Z轴 90

图11

状态四：保持发动机Z轴与测量平台摆放平行，绕Z轴旋转发动机，使X轴与平台成一定的角度（一般大概是30度左右） 。 实际摆放姿态如图12

图12

状态五：先将发动机Y轴与测量平台摆放平行，然后使X轴垂直于测量平台，此时发动机的三个坐标轴与转轴的夹角分别为：

与转轴夹角 实际摆放姿态如图13

X轴 0 Y轴 90 Z轴 90

图13

状态六：旋转发动机使其X、Y、Z轴与转轴都成一定的角度（一般大概是30度左右） 。

实际摆放姿态如图14

图14

2. 选择特征点（3个）和参考点（1个）

当发动机的姿态摆好之后，在发动机上面选择三个特征点和一个参考点。在发动机上选取三个已知坐标（事先用三坐标打好或用数模坐标）的特征点和一个参考点，取点应遵守以下几个原则：

a) 选取的特征点尽量不要选连接件、活动件上的点。

b) 选取的三个特征点形成的平面和测量平台平面尽量平行。

c) 选取的三个特征点形成的三角形面积尽量大且尽量和测量平台上的三个基准点形成的

三角形成倒三角状。

d) 选取的三个特征点和平台上三个基准点之间的距离用测长工具方便测量。 e) 选取的参考点应处于三个特征点形成的平面和三个基准点形成的平面之间，但要离开两

个平面至少20mm的距离。 如果需要事先选点的话，可参照上面的发动机摆放姿态来大概确定需要的点，没有特定的必须选哪个点，只要遵循上面提到的几个原则即可，不需要真正去摆姿态。理论上需要24个点（包括6个姿态，每个姿态选3个特征点和1个参考点），但实际事先选点过程中，不需要这么多，会出现重复的情况，大概在15个左右。图15、16、17是某个状态下的所选的特征点位置：

图15

图16

图17

说明：1、2、3特征点没有顺序之分。

点选好之后把每个点对应的坐标输入到程序中，注意不能输错，输入后最好再核对一遍，点击“完成”进入下一步操作，如图18所示：

图18

3. 测量特征点到平台上的基准点的距离（9个） 特征点和基准点之间的距离用专用测距仪量出，如图19

图19

量距离时，将一个量针放在基准点上的小孔里，另一个量针指向待测物上的特征点位置，确定后将量臂锁紧。将固定好以后的测长尺移到测距工具上，把一个量针放在固定端上的小孔里，移动另一个滑块上的小孔使其和另一个量针对上，用横式标尺量出两者之间的距离并记录，具体操作参照图20到图24：

图20

图21

图22

图23

图24

按照此方法依次量完1-A,2-A,3-A;1-B,2-B,3-B;1-C,2-C,3-C这九个距离并输入至程序中的相应位置。（注：如果不是用专用测长工具量出的距离，请先减去92.5mm然后再输入程序中）点击“计算夹角”，即显示待测物的三个坐标轴分别和转轴的夹角、基准点ABC两两之间距离理论值和实测值的偏差，一般要求偏差能控制在20以内为佳，如图25：

图25

如果计算后距离偏差过大或出现矩阵越界的情况，请检查以下几个工作： a) b) c) d) 距离。

4. 确定上一步完成之后，将质量质心垫块分别放到传感器上的槽内，采集到数据后，

使测量架上升。

操作方法：将质量质心垫块放分别到传感器上的槽内，按质量质心下降按钮至限位，

下降之前确认转动惯量的手柄处于释放位置，如图26到图28：

核对特征点的坐标是否正确 量出特征点之间的距离和理论值核对 核对特征点和基准点之间的距离

通过手动修改测量出的距离，如修改较大，应重新测量发动机上点到基准点的

图26

图27

图28

下降按钮至限位后，点击“测量待测物”，待程序中显示的三个传感器读数稳定后，点击“下一步”即确认并保存，完成后按上升按钮至限位，如图29

图29

5. 将传感器上槽内的垫块分别取走，下降之前同样要确认转动惯量手柄处于释放位置，

按转动惯量下降按钮至限位，步骤如图30、31：

图30

图31

转动惯量下降按钮至限位后，此时测量平台落到转动惯量的摆架上，轻轻推动转动

惯量解脱手柄将测量平台锁紧如图32

图32

测量平台锁紧后，点击程序中的“加载测量”，确认锁紧步骤完成后点“是”，快速释放解脱手柄使测量平台连同待测物一起自由扭摆，扭摆一段时间后程序中自动显示采集的周期，确认结果后点击“下一步”即保存。完成测量后扶稳测量平台使其不再扭摆，按上升按钮至限位，程序界面如图33

图33

6. 质量质心和转动惯量周期都测试完之后，按上升按钮使测量架上升到最高位置，让

测量平台落在四个升降支撑座，不能让传感器受力，如图34

图34

测量架上升到位后，将发动机吊离平台，保证木块摆放位置基本不发生变化，使测量架下降，采集空载时的周期和载重，步骤和测加载一样，这里不再重复，程序界面如图35、图36

图35

图36

7. 以上步骤完成后以上步骤全部完成后，点击“认定结果”，程序自动计算出这个状

态下待测物的质量和转动惯量，至此完成一个状态的测量。

8. 进入下一个测量状态，每个状态步骤一样，这里不再重复，直至六个状态测试完。 9. 点击结果汇总，如图37

图37

进入结果汇总界面，状态检测。点击“状态一－未检测”，如测量无误，其转变为“状态一－检测通过”；如出现“状态一－检测未通过”则依照提示返回状态一测量过程中检验。依次点击完成状态二，状态三，状态四，状态五，状态六的检测。点击“计算数据”，程序即显示出待测物质量，质心，转动惯量的计算结果，确认后点击“保存数据”。如图38、图39

图38

图39

四、 至此，发动机测试完成，测试人员离开前请确认，测量平台上升到最高点，电子综合测试仪关闭，总电源开关关闭。