平台对角线快速调平的新方法

    0 前言

    平台和设备调平,由于对角线检测结果,数据准确唯一[1]是常用的检测方法,但是这种方法的缺点是,平台和设备一般是三点支承即三个可调支点,每个可调支点调整时在测量平面上同一区域或同一点引起的调整增量是不一样的,在同一区域调整结果是相反的,这样各个可调支点调整结果相互干涉和影响。使水平调整出现反复,水平调整麻烦,费时,我们结合三点支承的水平调整的机理提出一种快速水平调整的方法。

    1 对角线测量

    对平台调平的测量一般有水平仪、三角点、对角线三种方法,对角线测量法是调整平台可调支点使平台的两条对角线平行于基准平面使(两条对角线)四个顶点两两等高。这种方法的优点是测量结果唯一的,其缺点是水平调整出现反复,调整麻烦,费时。其原因是当调整好一条对角线平行于基准平面,再调另一条对角线时,由于各个可调支点调整结果相互干涉和影响,所以调整好的那条对角线的高度又发生变化。要解决这个问题就应从分析调平的机理入手,找到快速调平的方法。

    2 调平的机理

    2.1 建立调平模型

    文献2、3以平台为例,论述了三点支承的机理,平台支承点一般为三个,即使多个支承点,也是以三个支承点为主进行调平。为叙述方便,以平台调平为例,分析并建立调平模型。ABCD为一平台,设平台的测量(工作)平面与支承平面平行,ABE为三个支承点,如图1所示,当调整某点时,使之升高或降低,平台工作平面上各点高度发生变化,其实质是平台工作平面,沿着以另外两支承点连线为轴动,如调A点,平台工作平面就沿着以BE两点连线为轴转动,工作平面以BE两点连线为界,两边高度的变化相反,调整支承点B点时,工作平面以AE两点连线为轴转动,调整支承点E点时,工作平面以BA两点连线为轴转动。平台调平模型如图1所示。

    2.2 测量平面上各点的调整增量的计算

    当调整支承点时,对工作平面上各点的影响与调整量的大小及该点距旋转轴的距离有关,经过对坐标系进行平移和旋转后,这个距离即为新坐标系的x坐标值,由于支承点在新坐标系的x坐标为负值,所以X值加一负号。

    平移和旋转后,工作平面上各点的新坐标,可写为:

    设A、B、E点调整量分别为$hA、$hB、$hE,工作平面上Xi点的调整增量为hXi那么有

    根据式(1),可分别得到调整A、B、E各点时测量平面上某点的调整增量。

    当一个调整点不能完成调平工作时,可以多点调整,由于三个支承点都在旋转轴上,因此支承点高度不随调整而变化。多点调整时工作平面上某点的调整增量应是各点的调整叠加。即: