【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于展开机构测试，涉及空间大型展开机构用绳索的低周疲劳寿命评价方法和装置，特别涉及一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价方法及装置。
技术介绍
1、空间大型展开机构用绳索在地面试验和空间工作过程都将经历反复拉伸的低周疲劳作用。如何保证绳索的反复拉伸过程不超过其低周疲劳极限，保证展开机构的安全可靠服役，关系到卫星任务的成败。
2、空间大型展开机构尺寸庞大，目前最大在研机构展开后可形成近似一个足球场的面积。在如此巨大的机构上进行试验务必会带来很高的经济成本和时间成本。因此开发一种科学、高效、简单的试验方法和装置，满足多滑轮组展开机构的绳索反复拉伸试验要求，具有重要的工程意义。
3、绳索在多组滑轮反复拉伸过程中，需要承受不同程度的张紧力拉伸作用。同时绳索在通过轴承、滚轮时，由于压力作用将与其表面产生摩擦力。绳索所承受的拉力在不同时刻将呈现不同的数值，这会对材料引起低周疲劳损伤效应。另外由于摩擦产生的摩擦力，会对纤维类绳索造成明显的表面损伤。这些效应累加，将最终导致绳索的断裂失效。
4、目前的疲劳试验方法并不适用于评估绳索类材料经过低周疲劳后的力学性能，且不满足多滑轮组的试验要求，同时，测试工况与通过滑轮组加载的情况有显著差异，无法模拟滚动摩擦和高载荷的工况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置及方法，解决了传统疲劳试验方法无法适用于空间大型展开机构中绳索测试的技术问题，本专利技术能够
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，包括滑轮组、绳索、绳索卷绕机构和砝码；
4、绳索一端连接砝码，另一端绕过滑轮组后连接于绳索卷绕机构；
5、绳索卷绕机构用于拉动或放松绳索，使砝码在上行预设位置和下行预设位置之间往复匀速运动；绳索卷绕机构拉动或放松绳索时绳索的张力分别等于空间大型展开机构展开或收缩时绳索的张力；砝码从下行预设位置运功至上行预设位置，或从上行预设位置运动至下行预设位置时，绳索卷绕机构拉动或放松绳索时绳索在单个滑轮组上的位移分别等于空间大型展开机构展开或收缩时绳索在单个滑轮组上的位移。绳索卷绕机构拉动或放松绳索时绳索的张力为砝码重力和摩擦力形成的张力。
6、进一步的，滑轮组的数量≥1；
7、当滑轮组的数量＞1时，任意相邻两个滑轮组之间的绳索相互平行。
8、进一步的，各滑轮组、绳索、绳索卷绕机构和砝码均处于同一竖直平面内。
9、进一步的，竖直方向上，相邻两个滑轮组之间的距离为滑轮组中所包含的滑轮直径的1～3倍。
10、进一步的，还包括分别设于上行预设位置和下行预设位置的上到位开关和下到位开关；
11、绳索卷绕机构通过绳索拉动砝码上下运动，砝码向上运动到上到位开关时，绳索卷绕机构反向运动，放松绳索，砝码向下运动到下到位开关时，绳索卷绕机构再次反向运动，拉动绳索。
12、进一步的，绳索卷绕机构和最后一个滑轮组之间的绳索上串行安装力值传感器；
13、力值传感器用于监测绳索的受力情况。
14、一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价方法，包括：
15、搭建上述一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置；
16、启动绳索卷绕机构，绳索卷绕机构拉动绳索使砝码上行至上行预设位置后，绳索卷绕机构反向运动，绳索卷绕机构放松绳索使砝码下行至下行预设位置，实现砝码在上行预设位置和下行预设位置之间的往复运动；
17、达到试验设定条件后停止绳索卷绕机构，测试绳索的拉断力；
18、根据绳索的拉断力评价绳索的低周疲劳寿命。
19、进一步的，试验设定条件为往复运动的次数。
20、进一步的，根据绳索的拉断力评价绳索的低周疲劳寿命的方法包括：
21、记达到试验设定条件后停止绳索卷绕机构，测试得到的绳索的拉断力为f1，绳索的初始拉断力为f0，绳索的残余强度比＝f1/f0，将绳索的残余强度比低作为绳索低周疲劳寿命的定量评价指标。
22、进一步的，还包括，使砝码在上行预设位置和下行预设位置之间的往复运动，直至绳索断裂，记录此时的往复运动次数，可定义该往复运动次数作为绳索的低周疲劳极限。
23、本专利技术与现有技术相比具有如下至少一种有益效果：
24、(1)本专利技术创造性的提出一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，可高精度的模拟空间大型展开机构绳索的力效益和摩擦效应，为绳索的周疲劳寿命评价提供基础；同时能满足小型化需求，有利于提高测试效率，节约测试成本；
25、(2)本专利技术与现有低周疲劳试验方法相比，增加了滑轮与绳索之间的摩擦效应导致的寿命下降的考核效应，本专利技术方法更贴近工况实际，数据可信度高；
26、(3)本专利技术与现有的低周疲劳试验方法相比，可实现模拟空间展开机构用百米级长度绳索的低周疲劳试验；
27、(4)本方法及装置可设计性强，参数调节简单，可满足相同原理、不同力学和摩擦工况的试验环境。
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1.一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，包括滑轮组、绳索、绳索卷绕机构和砝码；
2.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，滑轮组的数量≥1；
3.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，各滑轮组、绳索、绳索卷绕机构和砝码均处于同一竖直平面内。
4.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，竖直方向上，相邻两个滑轮组之间的距离为滑轮组中所包含的滑轮直径的1～3倍。
5.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，还包括分别设于上行预设位置和下行预设位置的上到位开关和下到位开关；
6.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，绳索卷绕机构和最后一个滑轮组之间的绳索上串行安装力值传感器；
7.一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价方法，其特征
9.根据权利要求7所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价方法，其特征在于，根据绳索的拉断力评价绳索的低周疲劳寿命的方法包括：
10.根据权利要求7所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价方法，其特征在于，还包括，使砝码在上行预设位置和下行预设位置之间的往复运动，直至绳索断裂，记录此时的往复运动次数，将该往复运动次数作为绳索的低周疲劳极限。
...【技术特征摘要】
1.一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，包括滑轮组、绳索、绳索卷绕机构和砝码；
2.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，滑轮组的数量≥1；
3.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，各滑轮组、绳索、绳索卷绕机构和砝码均处于同一竖直平面内。
4.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，竖直方向上，相邻两个滑轮组之间的距离为滑轮组中所包含的滑轮直径的1～3倍。
5.根据权利要求1所述的一种多滑轮组用绳索的低周疲劳寿命评价装置，其特征在于，还包括分别设于上行预设位置和下行预设位置的上到位开关和下到位开关；
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，于翔天，吴冰，汪洋，何端鹏，孔静，薛瑶，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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