[發明專利]一種折疊柔性復合材料應變能桿的裝置

有效

• 申請號: 201310406599.4
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103439252A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 白江波;熊天宇;熊峻江
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明提供一種折疊柔性復合材料應變能桿的裝置，屬機械設計技術領域。

背景技術

柔性復合材料應變能桿是一種應用于航天領域的薄壁復合材料桿件，可以折疊起來儲存在很小的空間內，當需要展開時，利用折疊過程自身儲存的彈性應變能進行展開，恢復至初始形狀。柔性復合材料應變能桿需要通過專門的裝置完成折疊過程。以往的折疊柔性復合材料應變能桿的裝置由卷筒和約束橫軸構成，卷筒和約束橫軸之間的間隙是固定的，不能調整，因此，當柔性復合材料應變能桿繞著卷筒被完全折疊起來時，柔性復合材料應變能桿不能被充分壓扁并卷緊，對柔性復合材料應變能桿進行功能驗證試驗時，需要充分考慮到最危險的折疊情況，即柔性復合材料應變能桿必須能被完全壓扁并卷緊，看其是否能發生破壞，只有這樣才能對柔性復合材料應變能桿的極限變形能力有充分考核，以便對其進行更加深入的設計和改進，提高結構效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種折疊柔性復合材料應變能桿的裝置，以用于柔性復合材料應變能桿的功能驗證試驗，使其能夠被完全壓扁并卷緊。

本發明所采用的技術方案如下：

本發明一種折疊柔性復合材料應變能桿的裝置，它是由底座、搖柄、中心軸的軸承、彈簧、側板、螺釘、約束橫軸、滑槽、帶軸承的襯套、中心軸和卷筒組成，它們之間的位置連接關系是：底座和側板通過螺釘連接在一起；卷筒和中心軸固連一起；中心軸通過中心軸的軸承與兩端的側板裝配在一起；中心軸的一端與搖柄固連在一起；側板上開有圓周對稱分布的滑槽；約束橫軸的兩端與帶軸承的襯套裝配在一起；帶軸承的襯套可以在滑槽內滑動；彈簧的一端與帶軸承的襯套連接在一起，彈簧的另一端與側板通過螺釘連接在一起。

所述底座是金屬結構件，它由一塊矩形鋼板和4個支腿連接而成；

所述搖柄是“L”形的結構件，橫截面形狀為圓形，由鋼料制成；

所述中心軸的軸承由軸承鋼制成，可以按需選購；

所述彈簧是彈簧鋼制成，可以按需選購；

所述側板是一塊矩形鋼板，其中部設有一圓孔，用以固定中心軸和中心軸的軸承，以圓孔為中心，圓周對稱均勻開設6個滑槽，在每個滑槽的方向靠近圓孔的附近圓周對稱均勻開設螺紋孔，在側板的一端開有螺紋孔，用以側板和底座連接；

所述約束橫軸是圓柱體件，兩端帶有臺階，由鋼材制成；

所述滑槽的主體部分為矩形，滑槽的外端為圓弧形；

所述帶軸承的襯套的主體為圓柱形，里面鑲嵌有軸承，其一端有伸出帶開孔的耳朵；

所述螺釘是鋼材制成，可以按需選購；

所述中心軸是圓柱體件，由鋼料制成，與卷筒連接在一起；

所述卷筒是圓柱形的筒狀件，筒的兩端是封閉的，卷筒的側面開有螺紋孔，可用來固定柔性復合材料應變能桿，筒體由鋼板制成。

本裝置的工作原理及工況簡介如下：

底座和側板形成的框架結構起到固定支撐的作用，卷筒相對側板的位置是固定的。裝配彈簧的時候，將彈簧設置有一定的預緊力，彈簧的預緊力必須能夠保證在折疊柔性復合材料應變能桿的時把其完全壓扁，因此預緊力的大小取決于柔性復合材料應變能桿的具體結構設計方案。帶軸承的襯套帶著約束橫軸在彈簧的預緊力，可以沿著滑槽滑動，因此，約束橫軸相對側板的位置是可以變化的，而卷筒相對側板的位置是固定的，所以約束橫軸和卷筒的相對位置是變化的。帶軸承的襯套由于有軸承，約束橫軸可以相對襯套轉動，會減少摩擦阻力。通過搖動搖柄，就可帶動卷筒轉動。當在卷筒上固定好柔性復合材料應變能桿還沒有開始折疊時，由于彈簧預緊力的作用，約束橫軸緊貼卷筒表面；當開始折疊柔性復合材料應變能桿時，接觸柔性復合材料應變能桿的約束橫軸在彈簧預緊力的作用下，會將柔性復合材料應變能桿完全壓扁，與此同時，約束橫軸會沿著滑槽向外端滑動，如此往復，直至柔性復合材料應變能桿被完全折疊起來，柔性復合材料應變能桿可以被完全壓扁并卷緊。

本發明一種折疊柔性復合材料應變能桿的裝置，可用于柔性復合材料應變能桿的功能驗證試驗，使其能夠被完全壓扁并卷緊，可考察其極限變形能力。

附圖說明

下面結合附圖和實例對本發明進一步說明。

圖1柔性復合材料應變能桿示意圖。

圖2折疊柔性復合材料應變能桿的裝置剖視圖。

圖3折疊柔性復合材料應變能桿的裝置側視圖。

圖2和圖3中：1.底座，2.搖柄，3.中心軸的軸承，4.彈簧，5.側板，6.約束橫軸，7.滑槽，8.帶軸承的襯套，9.螺釘，10.中心軸，11.卷筒。

具體實施方式