[發(fā)明專利]應(yīng)用于電推進器微推力測量系統(tǒng)的干摩擦阻尼器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810064024.8
• 申請日: 2008-02-22
• 公開（公告）號: CN101231202A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于達仁;武海峰;寧中喜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于扭擺法電推進器微推力測量系統(tǒng)的消擺機構(gòu)。

背景技術(shù)

電推進器具有比沖高、體積小、重量輕、壽命長、所需工質(zhì)少、控制精度高等優(yōu)點，因此被廣泛地應(yīng)用于同步軌道衛(wèi)星的南北位置保持和軌道提升及轉(zhuǎn)移等任務(wù)。推力是衡量推力器性能的重要指標，測不出推力，就無法驗證電推進器的基本性能(例如比沖)，因此在地面試驗中微小推力測量技術(shù)是一項關(guān)鍵技術(shù)。

國際上有很多種電推進器微推力測量系統(tǒng)，比較簡單可靠的是扭擺法微推力測量系統(tǒng)，它將電推進器的推力轉(zhuǎn)化為擺盤的轉(zhuǎn)角進行測量，但是由于慣性作用，擺盤將在新平衡位置附近做往復(fù)簡諧擺動，為了實現(xiàn)快速測量，就需要對擺盤施加阻尼加以控制，目前已知的有俄羅斯的電磁阻尼器，然而由于發(fā)動機的推力很小，扭擺的剛度很小，由此產(chǎn)生的擺盤的擺動幅值很小，頻率很低，電磁阻尼器的靈敏性不夠，不能實現(xiàn)有效快速地消除擺動；而且推力測量系統(tǒng)處在真空環(huán)境，伴隨著溫度場、電磁場的變化，電子原件的零點漂移比較嚴重，所測推力的誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于電推進器微推力測量系統(tǒng)的干摩擦阻尼器，以克服現(xiàn)有電磁阻尼器靈敏性不能滿足要求的缺陷。

本發(fā)明包括電磁鐵2、支撐桿3、干摩擦片4、U型體5、鉸支座6、水平板902和立板903，電磁鐵2的正上方設(shè)置有鐵材質(zhì)的U型體5，支撐桿3的左端插在U型體5內(nèi)并與U型體5的兩個側(cè)立板鉸接，支撐桿3的中部與固定在水平板902下表面上的鉸支座6鉸接，鉸支座6固定在水平板902的右側(cè)邊緣處，支撐桿3的右端與干摩擦片4的右中部處于一個垂直平面內(nèi)，并上下對應(yīng)，干摩擦片4的左端固定在水平板902的上表面上，水平板902固定在立板903的上端上。

電推進器微推力測量系統(tǒng)9工作時，擺盤901會發(fā)生水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，由于慣性的作用，擺盤901不會立刻停下來，會在平衡位置附近發(fā)生簡諧振動，為了消除擺動，快速測量，需要啟動干摩擦阻尼器，給電磁鐵2通電，U型體5受到向下的吸引，與電磁鐵2的上端接觸，同時支撐桿3右端向上運動，向上托干摩擦片4，繼而干摩擦片4與擺盤901的下表面接觸，提供消擺阻尼，實現(xiàn)制動；斷開電磁鐵2的電源，支撐桿3的右端受到干摩擦片4的重力作用向下運動，干摩擦片4與擺盤901的下表面分離，同時U型體5與電磁鐵2脫離。重復(fù)操作2-3次，直至擺盤901穩(wěn)定在平衡位置。由于本發(fā)明采用摩擦作用來消除擺盤的擺動，只要干摩擦片4與擺盤901接觸就產(chǎn)生作用，不受擺盤的擺動幅值、頻率限制，克服了現(xiàn)有電磁阻尼器靈敏性低的缺陷。

本發(fā)明的優(yōu)點是：(1)不需要對原來的測量系統(tǒng)進行任何改動，只需在擺盤901的適當位置加上干摩擦片，利用非線性干摩擦作用，將擺盤的動能轉(zhuǎn)化為熱能散失，從而實現(xiàn)有效快速消除擺動；(2)對真空度、溫度、電磁場變化不敏感，控制簡單，運行穩(wěn)定；(3)克服了電磁阻尼器靈敏性不夠的缺點，在擺盤的擺動幅值很小、頻率很低的情況下也能快速消擺；(4)更重要的是干摩擦阻尼器可以實現(xiàn)對擺盤多自由度運動的同時消擺，這點是其他任何阻尼器都無法做到的。

附圖說明

圖1是干摩擦阻尼器與電推進器微推力測量系統(tǒng)9的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式由電磁鐵2、支撐桿3、干摩擦片4、U型體5、鉸支座6、水平板902和立板903組成，電磁鐵2的正上方設(shè)置有鐵材質(zhì)的U型體5，支撐桿3的左端插在U型體5內(nèi)并與U型體5的兩個側(cè)立板鉸接，支撐桿3的中部與固定在水平板902下表面上的鉸支座6鉸接，鉸支座6固定在水平板902的右側(cè)邊緣處，支撐桿3的右端與干摩擦片4的右中部處于一個垂直平面內(nèi)，并上下對應(yīng)，干摩擦片4的左端固定在水平板902的上表面上，水平板902固定在立板903的上端上。

具體實施方式二：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，它還包括底座1，電磁鐵2固定在底座1的正上方，其它與實施方式一相同。如此設(shè)置，抬高了電磁鐵2的位置，縮短了支撐桿3的長度，使工作更可靠。

具體實施方式三：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，支撐桿3的右端上表面安裝有接觸螺釘7，其它與實施方式一相同。如此設(shè)置，使支撐桿3對干摩擦片4的施力方向更合理。

具體實施方式四：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，干摩擦片4的左端用螺釘8固定在水平板902的上表面上，其它與實施方式一相同。

具體實施方式五：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，干摩擦片4的材質(zhì)為鋼質(zhì)彈簧片，其它與實施方式一相同。