[發(fā)明專利]大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106840726B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋濤;侯鵬;湯紅濤;彭效海
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星裝備研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發(fā)明公開了一種大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗裝置，包括可擴(kuò)展模擬星體框架、可擴(kuò)展龍門懸掛架、可拼接導(dǎo)軌、吊掛組件、伸展桁架轉(zhuǎn)接板、桁架支撐、滑車、快速吊掛連接件，以及試驗對象三組大尺寸高收納比伸展桁架，該試驗裝置展開長度達(dá)40米；三組伸展桁架通過轉(zhuǎn)接板連接到可擴(kuò)展模擬星體框架，呈正三角形布置；伸展桁架收攏時，收納框架、驅(qū)動框架的質(zhì)量通過桁架支撐進(jìn)行平衡；三組伸展桁架整體放置在可擴(kuò)展龍門架下方；吊掛組件通過快速吊掛連接件與伸展桁架相連，三組并列伸展桁架的折展單元通過套吊掛組件連接，吊掛組件被動跟隨運動。本發(fā)明滿足單組或多組大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗，驗證了大型空間機(jī)構(gòu)展開性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗方法及裝置。

背景技術(shù)

為確保航天器型號在軌任務(wù)的成功執(zhí)行，空間展開機(jī)構(gòu)需要在地面進(jìn)行充分的展開試驗以驗證機(jī)構(gòu)性能及可靠性，并對展開試驗的準(zhǔn)確性進(jìn)行評估。空間展開機(jī)構(gòu)地面展開試驗的主要目的為：1)、考核展開機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)性以及展開功能的可靠性、穩(wěn)定性；2)、檢驗展開機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)部分各向指標(biāo)與總體技術(shù)要求的符合性。

現(xiàn)有空間機(jī)構(gòu)展開試驗主要針對太陽翼、SAR天線、空間機(jī)械臂等小型空間機(jī)構(gòu)，試驗采用氣浮和懸掛的方式。對于大尺寸高收納比伸展桁架等大型空間復(fù)雜機(jī)構(gòu)地面展開驗證試驗裝置及方法鮮有文獻(xiàn)報道。

發(fā)明內(nèi)容

為了了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗方法及裝置。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗裝置，包括可擴(kuò)展模擬星體框架、可擴(kuò)展龍門懸掛架、可拼接導(dǎo)軌、吊掛組件、伸展桁架轉(zhuǎn)接板、桁架支撐、滑車、快速吊掛連接件，以及試驗對象三組大尺寸高收納比伸展桁架，該試驗裝置展開長度達(dá)40米；三組伸展桁架通過伸展桁架轉(zhuǎn)接板連接到可擴(kuò)展模擬星體框架，呈正三角形布置；伸展桁架收攏時，收納框架、驅(qū)動框架的質(zhì)量通過桁架支撐進(jìn)行平衡；三組伸展桁架整體放置在可擴(kuò)展龍門懸掛架下方；吊掛組件通過快速吊掛連接件與伸展桁架相連，三組并列伸展桁架的折展單元通過套吊掛組件連接，吊掛組件被動跟隨運動；每組吊掛組件連接兩個并列的滑車，可在并列的兩組可拼接導(dǎo)軌上滑動，跟隨三組并聯(lián)伸展桁架運動，卸載重力。

優(yōu)選地，可擴(kuò)展模擬星體框架、可擴(kuò)展龍門懸掛架、可拼接導(dǎo)軌均為模塊化可擴(kuò)展設(shè)計，可以實現(xiàn)任意長度的伸展桁架地面展開試驗。

優(yōu)選地，兩排并列可拼接導(dǎo)軌可實現(xiàn)三組并列伸展桁架展開。

優(yōu)選地，單個桁架折展單元通過吊掛鋼絲繩、彈簧秤、花籃螺栓連接；并列三個折展單元通過吊掛連接桿連接；吊掛時，通過調(diào)節(jié)花籃螺栓長度調(diào)節(jié)彈簧秤示數(shù)，抵消折展單元重量。

優(yōu)選地，快速吊掛連接件可通過兩個蝶形螺釘快速連接到折展單元三角框架上；調(diào)節(jié)滑塊可在連接桿上滑動，調(diào)節(jié)吊掛質(zhì)心位置。

利用上述裝置進(jìn)行大尺寸高收納比伸展桁架展開試驗的試驗方法，包括如下步驟：

步驟一、將擴(kuò)展模擬星體框架和可擴(kuò)展龍門懸掛架安裝展開試驗對象布局、輪廓進(jìn)行搭建；可擴(kuò)展模擬星體框架采用標(biāo)準(zhǔn)800mm節(jié)距桁架拼接，底部安裝四個轉(zhuǎn)運底座；

步驟二、將伸展桁架轉(zhuǎn)接板按正三角形狀布局安裝到可擴(kuò)展模擬星體框架上；三組收攏狀態(tài)下的伸展桁架安裝到伸展桁架轉(zhuǎn)接板上，并在伸展桁架懸空處增加桁架支撐，保證整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

步驟三、在可擴(kuò)展龍門懸掛架下安裝可拼接導(dǎo)軌，導(dǎo)軌成雙組并聯(lián)分布，導(dǎo)軌拼接長度為40米，并通過激光跟蹤儀利用專用測量工裝測量導(dǎo)軌直線度、水平度、平行度，保證導(dǎo)軌直線度0.3mm/m，水平度0.5mm/m，平行度0.5mm/m，并列導(dǎo)軌水平間距為1300±0.2mm，高度間距為0±0.1mm；