工程机械重心高度测试误差分析

　　工程机械重心高度的测定在工程机械型式试验中占有相当重要的位置，它对机器的诸多性能，尤其是稳定性有着重要影响。而稳定性又直接影响着整机的 安全性。但在实际测试中由于种种原因，重心高度的测试难度很大，而且稍不注意就可能引入较大测量误差。因此，研究和分析重心高度的测试误差有比较重要的现 实意义。有关标准对测试的方法及计算都有详尽的介绍，本文就实际检验中经常使用的方法有关测试误差及其预防进行简单的分析。

　　从标准规定的方法来看，主要有悬挂法、质量反应法等，实际中后者使用的比较多一些。如图1、图2所示。将样机前端或后端吊起一个角度，测试有关 参数，再根据公式计算出重心高度。实际中，测试可分成两步:第一步，将样机起吊到水平状态，测定垂直起吊力P。，起吊力作用线到支承轮轴心的水平距离L， 起吊力作用点到支承轮轴心的垂直距离h等。另外还有样机自重G。，车轮静力半径Rs。等。以上参数在测试中，只要仪器设备符合要求，方法正确，其误差可控 制在一定范围之内。在本文的分析中，认为它们是常量。第二步，将样机垂直起吊一个角度，测试起吊力P及起吊角O，按下式计算重心高度:

　　由(1)式可以看出，起吊力误差△P和起吊角误差△a对重心高度测试误差的传递随起吊角O的增加而减小。有文章分析指出，当起吊角e为20度左 右时，测试结果趋于稳定。另外还可以看出，由于起吊角误差传递系数K。明显大于起吊力误差传递系数Kp，所以起吊角所引起的误差远远大于起吊力引起的误 差。这一点通过下表中的几个实例可以看得很清楚。表中，G。、L、h、P。、O和P都是实测数据，Kp和K。是根据(2)式和(3)式计算所得。由此可 见，即使是很小的角度测量误差，也有可能导致较大的重心高度测试误差。

　　有些工程机械，由于其自身质量大，起吊不便等客观因素限制，起吊角度不可能太大，一般为10度左右。这就要求对起吊角度及起吊力的测试误差尽可 能的小。当然从(2)式和(3)式也可以看出，样机自重G。越大，误差传递系数也就越小，这是有利的一面。对起吊力P而言，操作的关键是垂直度，一般采用 “挂锤监视法”，尽可能使其不产生水平方向的分力。还应注意测力仪或传感器量程的选取，因为水平起吊力P。与倾角起吊力P之间相差很小，如果量程选择不 当，就会引入较大误差。所以，测试之前，对所起吊的重量应有所估计，选择合适量程的传感器或测力仪，对于起吊角的测试，由于一般的测角仪只能分辨到0.1 度左右，为更精确地测量，建议采用几何测量法，如图2中所示，利用机体上的固定线段(如轴距)测量。实践证明，效果很好。