[實(shí)用新型]一種測(cè)試FAST反射面單元1#連接機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202223350566.6
• 申請(qǐng)日: 2022-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN219265699U
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝;楊清閣;宋立強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/04
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/04;G01N3/56;G01N19/02;G01N3/02
• 代理公司: 北京邦創(chuàng)至誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11717
• 代理人: 張宇鋒

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試FAST反射面單元1#連接機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)裝置,包括：轉(zhuǎn)動(dòng)架支撐臺(tái)、固定鉸鏈支座、鉸鏈軸、轉(zhuǎn)動(dòng)架、砝碼、砝碼托盤(pán)、1#節(jié)點(diǎn)軸試件、正壓力測(cè)量裝置、伺服滑臺(tái)等；該裝置通過(guò)固定鉸鏈、轉(zhuǎn)動(dòng)架、砝碼、1#連接機(jī)構(gòu)試件軸對(duì)1#連接機(jī)構(gòu)的軸承座中安裝的關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈孔施加正壓力，模擬FAST反射面單元通過(guò)重力對(duì)1#連接機(jī)構(gòu)施加正壓力。通過(guò)溫度傳感器測(cè)量直線滑動(dòng)軸承的溫度，通過(guò)連接在絲杠母與滑臺(tái)之間的力傳感器測(cè)量摩擦力，通過(guò)伺服滑臺(tái)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)模擬1#連接機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直線滑動(dòng)軸承摩擦系數(shù)μ的測(cè)量，通過(guò)伺服滑臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)測(cè)試1#連接機(jī)構(gòu)直線滑動(dòng)軸承的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及射電天文望遠(yuǎn)鏡技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種測(cè)試FAST反射面單元1#連接機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)裝置,具體涉及一種測(cè)試FAST反射面單元1#連接機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù)和磨損壽命的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（Five-hundred-meter?Aperture?Spherical?radioTelescope，F(xiàn)AST）是全球最大的單口徑射電天文望遠(yuǎn)鏡，具有三項(xiàng)自主創(chuàng)新：利用貴州天然的喀斯特洼坑作為臺(tái)址；主動(dòng)變形反射面；采用六索并聯(lián)拖動(dòng)的柔性輕型機(jī)構(gòu)拖動(dòng)饋源艙實(shí)現(xiàn)一次索驅(qū)動(dòng)，饋源艙內(nèi)的AB轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)、Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)饋源位姿二次精調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)饋源的高精度定位。

FAST反射面可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)300米口徑主動(dòng)變形，由球面變形成拋物面，保證拋物面始終指向需要觀測(cè)的天體，并將來(lái)自天體的射電波信號(hào)進(jìn)行聚焦。同時(shí)，處于焦點(diǎn)位置的饋源接收機(jī)接收電波信號(hào)并進(jìn)行處理，這個(gè)過(guò)程是連續(xù)的。

FAST反射面由周邊支承結(jié)構(gòu)（圈梁格構(gòu)柱）、索網(wǎng)、反射面單元和液壓促動(dòng)器等構(gòu)成。圈梁是一個(gè)內(nèi)徑超過(guò)500米、寬約11米、高約5米的空間網(wǎng)架環(huán)梁結(jié)構(gòu)，50個(gè)格構(gòu)柱作為圈梁的支撐，在圈梁內(nèi)圈底面的球節(jié)點(diǎn)上焊接有150個(gè)耳板，耳板與索網(wǎng)的150根邊緣主索連接，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)支撐并約束4450塊反射面單元。其中三角形單元4300塊，索網(wǎng)邊緣處四邊形單元150塊。

反射面單元由螺栓球網(wǎng)架支撐鋁合金面板構(gòu)成，螺栓球網(wǎng)架在下部，鋁合金面板在螺栓球網(wǎng)架上部，中間通過(guò)連接件將螺栓球網(wǎng)架和鋁合金面板結(jié)構(gòu)連接在一起。在螺栓球網(wǎng)架上弦桿的角點(diǎn)處通過(guò)桿件的螺栓與1#連接結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)軸球節(jié)點(diǎn)固接。每件反射面單元的角點(diǎn)處連接的連接機(jī)構(gòu)不同，分別有0#連接機(jī)構(gòu)、1#連接機(jī)構(gòu)和2#連接機(jī)構(gòu)三種。其中0#和1#連接機(jī)構(gòu)均包含軸承座、關(guān)節(jié)軸承和節(jié)點(diǎn)軸3大部件；2#連接機(jī)構(gòu)包含節(jié)點(diǎn)軸、球鉸座、球鉸和固接在球銷(xiāo)上的PTFE滑塊4大部件。0#連接機(jī)構(gòu)約束3個(gè)平動(dòng)自由度，1#連接機(jī)構(gòu)約束2個(gè)平動(dòng)自由度，2#連接機(jī)構(gòu)約束1個(gè)平動(dòng)自由度。每個(gè)反射面單元的3套（三角形單元3套）或4套（四邊形單元4套）連接機(jī)構(gòu)放置在索網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)盤(pán)上，0#連接機(jī)構(gòu)、1#連接機(jī)構(gòu)的軸承座與支撐其的節(jié)點(diǎn)盤(pán)通過(guò)螺栓固接，2#連接機(jī)構(gòu)的PTFE滑塊可以在支撐其的節(jié)點(diǎn)盤(pán)上任意平動(dòng)。通過(guò)這樣的約束連接方式約束剛性反射面單元的六個(gè)自由度，從而保證了反射面單元以簡(jiǎn)支約束的方式與索網(wǎng)結(jié)構(gòu)連接，不會(huì)因?yàn)樗骶W(wǎng)結(jié)構(gòu)自身的運(yùn)動(dòng)變形而引起附加內(nèi)力。

1#連接機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)軸與軸承座中安裝的關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈之間構(gòu)成直線滑動(dòng)軸承，在FAST反射面主動(dòng)變形時(shí)，因索網(wǎng)的主動(dòng)變形，相鄰節(jié)點(diǎn)盤(pán)的相對(duì)位置會(huì)連續(xù)變化，1#連接機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)軸與軸承座中安裝的關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈之間構(gòu)成直線滑動(dòng)軸承，該直線滑動(dòng)軸承可以沿節(jié)點(diǎn)軸的軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)盤(pán)相對(duì)位置的變化。

FAST在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，反射面單元的3種連接機(jī)構(gòu)不時(shí)有故障發(fā)生，包括連接機(jī)構(gòu)軸承座與節(jié)點(diǎn)盤(pán)連接螺栓變形及與連接機(jī)構(gòu)球節(jié)點(diǎn)連接的桿件、螺栓變形斷裂等。這些故障有些與1#連接機(jī)構(gòu)直線滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)μ的大小、磨損壽命有關(guān)。因此進(jìn)一步對(duì)FAST反射面單元1#連接機(jī)構(gòu)直線滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)μ大小、磨損壽命進(jìn)行測(cè)試，研究其摩擦系數(shù)μ和磨損壽命的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有1#連接機(jī)構(gòu)的缺陷對(duì)改進(jìn)1#連接機(jī)構(gòu)十分必要。所以需要設(shè)計(jì)、制造一套針對(duì)測(cè)試FAST反射面單元1#連接機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù)和磨損壽命的試驗(yàn)裝置。