[發明專利]一種用于模擬硬質落球的過載及自旋的試驗裝置

有效

• 申請號: 202011210020.3
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112345222B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張樂;齊鑫;許宏濤;康文俊;張佳興;韓連剛
• 申請（專利權）人: 西安航天動力技術研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 梁倩;廖輝

本發明公開了一種用于模擬硬質落球的過載及自旋的試驗裝置，包括：安裝板、風輪、支耳、夾板、軸承及過載臺；所述安裝板安裝在過載臺上；所述支耳的上部設有軸承安裝臺階孔；兩個支耳固定在安裝板上；所述夾板為球冠殼體，球冠殼體的外表面中心設有沿其軸向的中心軸，中心軸末端加工有與其同軸的風輪安裝孔；兩個夾板的中心軸分別對應安裝在兩個支耳的軸承安裝臺階孔內；兩個夾板內表面中心的距離與硬質落球的外徑相等；所述硬質落球通過球面配合夾緊在兩個夾板之間；兩個風輪分別對應安裝在兩個夾板的中心軸的風輪安裝孔內；本發明能夠模擬硬質落球受到徑向過載且低速自旋的工況，為硬質落球的高空拋落提供了可靠地面試驗保障。

技術領域

本發明屬于硬質落球地面模擬技術領域，具體涉及一種用于模擬硬質落球的過載及自旋的試驗裝置。

背景技術

硬質落球是探測中高空大氣參數(密度、風速、壓強等)的有效測量手段。硬質落球通常通過探空火箭發射到固定高度后從火箭載荷艙內拋落，硬質落球上各類傳感器感應并解算大氣參數。硬質落球從火箭上拋落的過程中受到較高的徑向過載力且硬質落球會發生低速自旋運動。為了在地面真實模擬該拋落過程，需要設計能夠模擬該拋落過程的裝置。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于模擬硬質落球的過載及自旋的試驗裝置，能夠模擬硬質落球受到徑向過載且低速自旋的工況，為硬質落球的高空拋落提供了可靠地面試驗保障。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種用于模擬硬質落球的過載及自旋的試驗裝置，包括：安裝板、風輪、支耳、夾板、軸承及過載臺；

所述安裝板安裝在過載臺上，安裝板與過載臺圓心的距離為設定值，過載臺繞其圓心以角速度ω進行自轉；

所述支耳的上部設有軸承安裝臺階孔；兩個支耳固定在安裝板上，且兩個支耳平行相對布置，兩個支耳的軸承安裝臺階孔同軸分布；

所述夾板為球冠殼體，球冠殼體的外表面中心設有沿其軸向的中心軸，中心軸末端加工有與其同軸的風輪安裝孔；兩個夾板的中心軸分別通過軸承對應安裝在兩個支耳的軸承安裝臺階孔內；且兩個夾板同軸分布；兩個夾板內表面中心的距離與硬質落球的外徑相等；所述硬質落球通過球面配合夾緊在兩個夾板之間，且硬質落球能夠隨兩個夾板同步轉動；

兩個風輪分別對應安裝在兩個夾板的中心軸的風輪安裝孔內。

進一步的，還包括拉桿；

所述支耳的下部設有拉桿安裝孔；

所述拉桿的兩端分別設有外螺紋；拉桿的兩端分別穿過兩個支耳的拉桿安裝孔后，通過拉桿螺母將拉桿固定在兩個支耳之間。

進一步的，還包括定位銷；夾板采用定位銷將其與支耳之間的轉動夾角固定。

進一步的，所述軸承采用圓錐滾子推力軸承。

進一步的，所述支耳的中部設有減重孔。

有益效果：(1)本發明通過過載臺的旋轉運動，對硬質落球產生徑向的離心力，從而產生徑向的過載力，模擬了硬質落球從火箭上拋落的過程中受到的徑向過載力；同時過載臺的旋轉運動產生的高速的風，高速的風使得風輪轉動，進一步帶動夾板及硬質落球同步轉動，模擬了硬質落球從火箭上拋落的過程中的低速自旋運動，為硬質落球的高空拋落提供了可靠地面試驗保障，提高了硬質落球與火箭分離的可靠性。

(2)由于過載臺的轉動速度高，對硬質落球產生的過載系數高，夾板與支耳的接觸面之間的接觸壓力處于較高水平，因此夾板與支耳之間的摩擦力較大，夾板會在數秒內停止，因此，本發明的夾板和支耳之間通過軸承連接，降低了夾板和支耳之間的摩擦系數，保障了硬質落球的自旋時間。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為本發明的左視圖；