放上0.1克的砝码,1米长、10余吨重的铁臂就相应而动;接触面积只有头发丝粗细的支点,却能承受15吨的重量。中船重工集团公司第七?四研究所研制出的50kNm扭矩标准装置就是这么一架巨大而精巧的“天平”??它创造了超大量程扭矩标准装置测量不确定度的世界最优,继2005年获得国防科技进步一等奖之后,最近获得了2006年度国家科技进步二等奖。
对飞机等大型机械系统而言,动力装置像心脏,如果突然或者长期超负荷运转,难免造成“心脏病”。扭矩仪就好像心率监测表,能及时而精确地了解机械主动力系统的运转状况。正如时钟需要经常与国家授时中心的标准时校准一样,扭矩仪也需要校准,才能为动力系统提供精确的“心率监测”。扭矩标准装置就承担着这一重任。
精准,是扭矩标准装置的第一要义。目前国外超大量程扭矩标准装置的测量不确定度为0.1%,而七?四所却将精度提高了一倍??达到了0.05%。为此,科研人员创造了三个“世界首次”:在世界上首次采用复合式力臂杠杆放大技术,即使放上一个0.1克的砝码,装置也能作出灵敏反应;在世界上首次采用平衡力直接作用于大地的力偶平衡方式,减少装置变形,使计量更精确;在世界上首次在超大量程扭矩标准装置中采用高强度、高硬度、高韧性的刀口支承,改变了传统的液压方式,提高了装置的精准度。
该项目填补了我国超大量程扭矩标准装置的空白,是目前亚洲量程最大、国际上超大量程扭矩标准装置中测量不确定度最优的装置。据悉,科研人员正在进行更大量程的200kNm超大量程扭矩标准装置的研发工作,预计2年后完成。