一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统及其方法，包括桁架结构、导轨结构和吊挂结构，桁架结构包括桁架主体、四桁架支腿和定滑轮安装架，四桁架支腿两两对称分布支撑桁架主体，定滑轮安装架设于桁架主体一端上方；导轨结构设于桁架主体下方，包括两平行设置的长导轨和一短导轨，短导轨通过两个大滑车套接于两长导轨上，吊挂结构包括吊挂组件、第一配重块、牵引绳、上定滑轮、下定滑轮和第二配重块，吊挂组件通过一小滑车与短导轨滑动连接，第一配重块悬吊于吊挂组件下方且与单块电池板等重；牵引绳一端与小滑车固接，另一端依次通过设于定滑轮安装架下端的下定滑轮和设于定滑轮安装架上端的上定滑轮与第二配重块固接。

A system and method for balancing the friction force of the hanging and unfolding device of the solar array

System and method for friction device of the invention discloses a solar array hanging balance, including truss structure, rail structure and suspended structure, including the main truss truss structure, four truss legs and a fixed pulley bracket, four truss legs 22 symmetrical truss body, fixed pulley installed above the main truss end the main truss structure is arranged below the guide rail; and comprises two parallel arranged long guide rail and a short guide, short guide by the two big block is sheathed on the two long rail, hanging structure comprises a hanging component, the first counterweight block, traction rope, fixed pulley, a fixed pulley and second weights, through suspension assembly a small pulley is connected with the short rail sliding, the first counterweight block is suspended below the hanging component and battery plate; one end of a traction rope and pulley is fixedly connected with the other small. One end is sequentially connected with the upper fixed pulley arranged on the upper end of the fixed pulley block and the second counterweight block through the lower fixed pulley arranged on the lower end of the fixed pulley mounting frame.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳电池阵吊挂展开装置
，特别涉及一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统及其方法。
技术介绍
航天器发射入轨后，星体向火工品发送起爆指令，火工品通电后起爆，切断压紧电池阵在航天器上的压紧杆，太阳电池阵凭借自身铰链的弹性势能，从航天器上自动展开，并保持对日定向，以保证航天器的正常电能供给。为确保太阳电池阵在太空中展开的可靠性与安全性，避免因产品设计、工艺的潜在缺陷对太阳电池阵展开过程的不利影响，电池阵产品在地面完成总装集成后，一般通过机械式吊挂装置平衡电池阵产品重力，进行模拟太空失重环境展开，并考核地面展开时间。地面模拟试验过程中，太阳电池阵自收拢至展开过程，其实是一个沿短导轨(x方向)与沿长导轨(y方向)两个一维运动的叠加，如图1、图2所示。由于地面重力对产品及吊挂装置的作用，大滑车与长导轨摩擦力Fx、小滑车与短导轨摩擦力Fy会阻碍电池阵的展开，而在太空失重环境下，不存在任何摩擦阻尼，从而导致地面模拟展开试验与实际太空失重环境展开过程不一致，造成地面模拟展开试验的展开时间长于太空失重环境。本专利技术提出一种能同时平衡x方向、y方向摩擦阻尼的方法，用于辅助电池阵地面模拟太空展开试验，目前尚未发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统及其方法。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统，包括桁架结构、导轨结构和吊挂结构，其中：所述桁架结构包括桁架主体、四个桁架支腿和定滑轮安装架，四个所述桁架支腿两两对称分布支撑所述桁架主体，所述定滑轮安装架设置于所述桁架主体的一端上方，且位于所述导轨结构的正上方；所述导轨结构设置于所述桁架主体下方，包括两平行设置的长导轨和一与所述两长导轨垂直设置的短导轨，所述短导轨通过对称设置在其两端的两个大滑车套接于两长导轨上；所述吊挂结构包括吊挂组件、第一配重块、牵引绳、上定滑轮、下定滑轮和第二配重块，其中；所述吊挂组件通过一小滑车与所述短导轨滑动连接；所述第一配重块悬吊于所述吊挂组件下方，且与单块电池板等重；所述牵引绳一端与所述小滑车固定连接，另一端依次通过设置于所述定滑轮安装架下端的下定滑轮和设置于所述定滑轮安装架上端的上定滑轮与所述第二配重块固定连接。进一步的，所述大滑车包括一呈U型结构的大滑轮组件和偶数个向内倾斜且两两对称设置的第一深沟球轴承，所述大滑轮组件与所述短导轨一端固定连接，所述长导轨贯穿所述大滑轮组件，并通过偶数个所述第一深沟球轴承将所述短导轨的两端活动套接于所述长导轨上。进一步的，所述小滑车包括一呈U型结构的小滑轮组件和偶数个向内倾斜且两两对称设置的第二深沟球轴承，所述短导轨贯穿所述小滑轮组件，并通过偶数个所述第二深沟球轴承将所述小滑车组件活动套接于所述短导轨上。进一步的，所述吊挂组件由上往下依次设置有调节套、下调节杆、管型测力计、轴向转动组件和吊挂连接组件，其中：所述调节套和下调节杆通过上下伸缩调节太阳电池阵的高度，以适用不同尺寸的太阳电池阵；所述管型测力计用于判读所述第一配重块的重力，并具备一定缓冲功能；所述轴向转动组件连接所述管型测力计和吊挂连接组件，使得所述吊挂连接组件及其吊挂连接的电池板可轴向转动；所述吊挂连接组件通过绳索悬吊与电池板等重的所述第一配重块，用于固定太阳电池阵。进一步的，还包括接触式测力计，所述接触式测力计设置于所述小滑车上，用于分别测量吊挂组件在悬挂第一配重块的情况下大滑车沿长导轨方向上和小滑车沿短导轨方向上的最大启动静摩擦力。优选的，所述牵引绳为细棉绳。本专利技术另外公开了一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的方法，其步骤在于：步骤1：将定滑轮安装架设置于桁架主体的一端上方；步骤2：将两平行设置的长导轨和一与两长导轨垂直设置的短导轨设置于桁架主体下方；步骤3：短导轨通过对称设置在其两端的两个大滑车套接于两长导轨上，吊挂组件通过一小滑车与短导轨滑动连接；步骤4：第一配重块悬吊于吊挂组件下方，且与单块电池板等重，模拟单块电池板的重量；步骤5：牵引绳一端与小滑车固定连接，另一端依次通过设置于定滑轮安装架下端的下定滑轮和设置于定滑轮安装架上端的上定滑轮与第二配重块固定连接；步骤6：将接触式测力计设置于小滑车上，分别测量吊挂组件在悬挂第一配重块的情况下大滑车沿长导轨方向上和小滑车沿短导轨方向上的最大启动静摩擦力；步骤7：选择合适重量的第二配重块，使得第二配重块的重力作用线与长导轨成一夹角θ，以此平衡大滑车沿长导轨方向上和小滑车沿短导轨方向上的最大启动静摩擦力。优选的，步骤7中，具体包括以下步骤：保持大滑车在长导轨方向上不动，推动小滑车在短导轨上运动，测量小滑车沿短导轨方向上的最大启动静摩擦力Fy；和保持小滑车在短导轨方向上不动，推动大滑车在长导轨上运动，测量大滑车沿长导轨方向上的最大启动静摩擦力Fx。进一步的，步骤7中，夹角θ与最大启动静摩擦力之间的关系为：即：θ＝arcsin[Fy/(m2g)]或θ＝arccos[Fx/(m2g)]其中，m2代表第二配重块的重量，Fx代表大滑车沿长导轨方向上的最大启动静摩擦力，Fy代表小滑车沿短导轨方向上的最大启动静摩擦力。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术能够解决现有吊挂装置在展开试验过程中对太阳电池阵冲击大的问题，提高展开试验的重复稳定性，平衡地面试验设备的附加阻尼；2、本专利技术构造简单、制造组装容易，平衡摩擦力的力大小可以实时调节，以适应不同的工况需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1是本专利技术一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统的俯视图；图2是本专利技术一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统的侧视图；图3是本专利技术一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统的A向示意图；图4是本专利技术一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统中的吊挂组件结构示意图；图5是本专利技术一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的方法的流程示意图。【主要符号标记】1-桁架主体；2-桁架支腿；3-定滑轮安装架；4-长导轨；5-短导轨；6-大滑车；61-大滑轮组件；62-第一深沟球轴承；7-吊挂组件；71-调节套；72-下调节杆；73-管型测力计；74-轴向转动组件；75-吊挂连接组件；8-第一配重块；9-牵引绳；10-上定滑轮；11-下定滑轮；12-第二配重块；13-小滑车；131-小滑轮组件；132-第二深沟球轴承；14-接触式测力计。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并不是全部的实例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。在太阳电池阵地面展开试验过程中，一般通过机械式吊挂装置平衡产品的重力，以模拟产品在太空中展开的零重力环境。由于电池阵及吊挂装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统，其特征在于，包括桁架结构、导轨结构和吊挂结构，其中：所述桁架结构包括桁架主体、四个桁架支腿和定滑轮安装架，四个所述桁架支腿两两对称分布支撑所述桁架主体，所述定滑轮安装架设置于所述桁架主体的一端上方，且位于所述导轨结构的正上方；所述导轨结构设置于所述桁架主体下方，包括两平行设置的长导轨和一与所述两长导轨垂直设置的短导轨，所述短导轨通过对称设置在其两端的两个大滑车套接于两长导轨上；所述吊挂结构包括吊挂组件、第一配重块、牵引绳、上定滑轮、下定滑轮和第二配重块，其中；所述吊挂组件通过一小滑车与所述短导轨滑动连接；所述第一配重块悬吊于所述吊挂组件下方，且与单块电池板等重；所述牵引绳一端与所述小滑车固定连接，另一端依次通过设置于所述定滑轮安装架下端的下定滑轮和设置于所述定滑轮安装架上端的上定滑轮与所述第二配重块固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统，其特征在于，包括桁架结构、导轨结构和吊挂结构，其中：所述桁架结构包括桁架主体、四个桁架支腿和定滑轮安装架，四个所述桁架支腿两两对称分布支撑所述桁架主体，所述定滑轮安装架设置于所述桁架主体的一端上方，且位于所述导轨结构的正上方；所述导轨结构设置于所述桁架主体下方，包括两平行设置的长导轨和一与所述两长导轨垂直设置的短导轨，所述短导轨通过对称设置在其两端的两个大滑车套接于两长导轨上；所述吊挂结构包括吊挂组件、第一配重块、牵引绳、上定滑轮、下定滑轮和第二配重块，其中；所述吊挂组件通过一小滑车与所述短导轨滑动连接；所述第一配重块悬吊于所述吊挂组件下方，且与单块电池板等重；所述牵引绳一端与所述小滑车固定连接，另一端依次通过设置于所述定滑轮安装架下端的下定滑轮和设置于所述定滑轮安装架上端的上定滑轮与所述第二配重块固定连接。2.根据权利要求1所述的一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统，其特征在于，所述大滑车包括一呈U型结构的大滑轮组件和偶数个向内倾斜且两两对称设置的第一深沟球轴承，所述大滑轮组件与所述短导轨一端固定连接，所述长导轨贯穿所述大滑轮组件，并通过偶数个所述第一深沟球轴承将所述短导轨的两端活动套接于所述长导轨上。3.根据权利要求1所述的一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统，其特征在于，所述小滑车包括一呈U型结构的小滑轮组件和偶数个向内倾斜且两两对称设置的第二深沟球轴承，所述短导轨贯穿所述小滑轮组件，并通过偶数个所述第二深沟球轴承将所述小滑车组件活动套接于所述短导轨上。4.根据权利要求1所述的一种平衡太阳电池阵吊挂展开装置摩擦力的系统，其特征在于，所述吊挂组件由上往下依次设置有调节套、下调节杆、管型测力计、轴向转动组件和吊挂连接组件，其中：所述调节套和下调节杆通过上下伸缩调节太阳电池阵的高度，以适用不同尺寸的太阳电池阵；所述管型测力计用于判读所述第一配重块的重力，并具备一定缓冲功能；所述轴向转动组件连接所述管型测力计和吊挂连接组件，使得所述吊挂连接组件及其吊挂连接的电池板可轴向转动；所述吊挂连接组件通过绳索悬吊与电池板等重的所述第一配重块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕扬名，谭洪根，王宏，肖杰，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31