一种悬吊式微重力地面试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种悬吊式微重力地面试验系统，涉及机械设计的技术领域，解决了悬吊式微重力地面模拟系统存在着承重能力差、传动机构摩擦阻力大以及吊索倾斜引发干扰的问题，包括：主支撑框架、X轴平动组件、Y轴平动组件、Z轴悬吊组件、三轴转动组件和载物平台，X轴平动组件用于实现Y轴平动组件在主支撑框架上沿X轴方向的位移，Y轴平动组件用于实现载物平台在主支撑框架上沿Y轴方向的位移，Z轴悬吊组件用于实现三轴转动组件和试验样机沿Z轴方向的位移，试验样机悬吊在三轴转动组件的下方，用于模拟试验样机的悬吊式微重力地面试验，本发明专利技术改善了重力补偿精度，并提升了微重力环境下平动及转动的模拟精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械设计的，尤其涉及一种悬吊式微重力地面试验系统。

技术介绍

1、微重力环境模拟技术作为航天工程验证体系的重要支撑，伴随着载人航天、深空探测和空间站建设的跨越式发展，已成为衡量国家航天技术实力的关键指标。当前国际航天领域呈现出高频次、低成本、模块化的发展趋势，这对航天器在轨可靠性提出了更为严苛的要求。鉴于在轨试验耗资巨大，且发射后难以进行在轨调试维修，因此需要在发射前采用高保真度的地面微重力模拟系统模拟太空环境，以保证在轨运行时航天器的各种设备达到所要求的性能指标。目前，微重力地面模拟已经成为验证航天器性能的最高效、最经济的技术，受到各国的广泛关注。

2、微重力地面模拟技术依据物理原理可分为落塔法、水浮法、气浮法、悬吊法等。落塔法通过构建百米级真空微重力塔，利用自由落体运动产生微重力环境。该方法优势在于可实现三维六自由度的高精度模拟，但造价昂贵、塔内空间受限且试验时间仅秒级，无法全面测试样机性能；水浮法依托中性浮力原理来模拟微重力环境，其优点在于可实现无时限三维模拟，但流体扰动限制了模拟精度，同时对被测样机的防水处理也增加了成本和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种悬吊式微重力地面试验系统，其特征在于，包括：主支撑框架、X轴平动组件、Y轴平动组件、Z轴悬吊组件、三轴转动组件和载物平台，主支撑框架为立方体结构框架，X轴平动组件安装在主支撑框架的顶部，Y轴平动组件安装在X轴平动组件上，载物平台安装在Y轴平动组件上，Z轴悬吊组件安装在载物平台内，试验样机通过三轴转动组件悬吊在Z轴悬吊组件上；

2.根据权利要求1所述的悬吊式微重力地面试验系统，其特征在于，主支撑框架包括：上层框架（13）、底座框架（16）、立柱结构（17）和加固梁（19），上层框架（13）和底座框架（16）均为平面矩形框架结构，上层框架（13）的每一个角部与底座框架（1...

【技术特征摘要】

1.一种悬吊式微重力地面试验系统，其特征在于，包括：主支撑框架、x轴平动组件、y轴平动组件、z轴悬吊组件、三轴转动组件和载物平台，主支撑框架为立方体结构框架，x轴平动组件安装在主支撑框架的顶部，y轴平动组件安装在x轴平动组件上，载物平台安装在y轴平动组件上，z轴悬吊组件安装在载物平台内，试验样机通过三轴转动组件悬吊在z轴悬吊组件上；

2.根据权利要求1所述的悬吊式微重力地面试验系统，其特征在于，主支撑框架包括：上层框架（13）、底座框架（16）、立柱结构（17）和加固梁（19），上层框架（13）和底座框架（16）均为平面矩形框架结构，上层框架（13）的每一个角部与底座框架（16）的每一个角部通过一个立柱结构（17）连接，四个立柱结构（17）均竖直设置且长度相同；上层框架（13）上任意相连接的两个型材之间连接有一个加固梁（19），底座框架（16）上任意相连接的两个型材之间连接有一个加固梁（19）；上层框架（13）上任一角部的两个型材分别通过一个加固梁（19）与该角部位置的立柱结构（17）连接；底座框架（16）上任一角部的两个型材分别通过一个加固梁（19）与该角部位置的立柱结构（17）连接。

3.根据权利要求2所述的悬吊式微重力地面试验系统，其特征在于，x轴平动组件包括：光杆（21）、立式轴承座（22）、第一同步带轮（23）、第一同步带（24）、第一直线滑轨（25）、托盘装置（46）和承重横梁（43），上层框架（13）的左侧型材和右侧型材上分别设有一个光杆（21），两个光杆（21）均通过五个立式轴承座（22）转动安装在上层框架（13）的型材上，两个光杆（21）相互平行，每一个光杆（21）的两端分别安装有一个同步带轮（23），位于前侧的两个同步带轮（23）通过一个同步带（24）传动连接，位于后侧的两个同步带轮（23）通过另一个同步带（24）传动连接，上层框架（13）的前侧型材和后侧型材上分别设有一个托盘装置（46），每一个托盘装置（46）通过一个第一直线滑轨（25）滑动安装在上层框架（13）的型材上，位于前侧的托盘装置（46）与前侧的同步带（24）连接，位于后侧的托盘装置（46）与后侧的同步带（24）连接，两个托盘装置（46）左、右对称设置，承重横梁（43）的两端分别与两个托盘装置（46）连接。

4.根据权利要求3所述的悬吊式微重力地面试验系统，其特征在于，x轴平动组件还包括：正方形框架（31）、第二同步带轮（32）、第二同步带（33）、x轴电机（34）和底座（35），正方形框架（31）安装在上层框架（13）的左侧或右侧，正方形框架（31）的底部安装有底座（35），x轴电机（34）安装在底座（35）上，x轴电机（34）的输出端安装有一个第二同步带轮（32），与正方形框架（31）同侧的光杆（21）上安装有另一个第二同步带轮（32），两个第二同步带轮（32）通过第二同步带（33）传动连接，x轴电机（34）用于驱动光杆（21）转动进而带动承重横梁（43）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立宪，朱益民，丁一航，李昊伟，林泽峰，吴桐，王越，刘阳光，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：