專利名稱：一種膜片空間系繩制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空間系繩制動器，屬于空間系繩系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
空間系繩制動器是空間系繩系統(tǒng)的重要組成部分，是保障空間系繩系統(tǒng)正常作業(yè)的關(guān)鍵，其性能直接影響空間試驗和和地面試驗的完成質(zhì)量。目前，空間系繩制動器主要有TSS系列和SEDS系列兩種形式。對于SEDS系列制動器，該制動器結(jié)構(gòu)簡單成本較低，通過barberpole剎車裝置改變系繩間摩擦力對系繩進行剎車控制,但在剎車過程中對系繩的磨損過大，容易造成系繩斷裂。對于TSS系列制動器，其可以通過驅(qū)動機械卷軸來控制系繩的釋放與回收。但是，由于該系列制動器采用了主動控制，因此增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，成本增加，同時增大了系統(tǒng)的不確定性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種膜片式空間系繩制動器，結(jié)構(gòu)更合理，工作效率更高，對系繩磨損小。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括框架、膜片和連桿；所述的膜片為底面開口的圓錐形，所述連桿穿過框架上的通孔，垂直于膜片底面且與膜片頂點相連，連桿可沿通孔運動，將膜片壓向系繩，進而貼合到框架的平面上。所述膜片內(nèi)表面有波紋狀突起，波紋方向與系繩運動方向垂直。所述膜片的材料為316L特種合金材料。所述框架的材料為 316L特種合金材料。所述連桿的材料為3J53特種合金材料。所述膜片的頂點在連桿運動過程中與系繩不接觸，對系繩的制動僅依靠膜片的摩擦，膜片產(chǎn)生的制動力與膜片的剛性中心的位移呈線性關(guān)系。本發(fā)明的有益效果是:該制動器既可以用于空間試驗，也可以用于地面試驗臺。制動器與系繩接觸面積較大，避免接觸面積太小導(dǎo)致壓力過大，進而造成對系繩的損傷較大，其次，本發(fā)明控制結(jié)構(gòu)簡單，制動力大，可靠性高，成本較低。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖中，1-膜片，2-框架，3-連桿。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。一種膜片空間系繩制動器包括框架、膜片、連桿；所述連桿穿過框架上的孔沿與膜片所在水平面垂直的方向與膜片圓心相連，連桿可沿孔上下運動。膜片俯視為圓形，側(cè)面為以與連桿連接點為頂點的錐形，膜片圓心與連桿相連，膜片與系繩接觸一面為波紋狀，波紋方向與系繩運動方向在膜片所在平面內(nèi)保持垂直。膜片可隨連桿上下運動以改變膜片與系繩的接觸面積。在對系繩進行控制時，膜片將系繩壓向摩擦面，對系繩的制動主要依靠波紋實現(xiàn)，膜片的材料為316L特種合金材料，可保證在制動過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量能夠及時散出，減少由于溫度升高對系繩產(chǎn)生的損害。膜片的剛性中心與系繩不接觸，對系繩的制動僅依靠膜片的摩擦，膜片產(chǎn)生的制動力與膜片的剛性中心的位移呈線性關(guān)系。 圖1，2是本發(fā)明一種膜片空間系繩制動器的機械原理圖，其機械原理是由膜片1、I框架2、連桿3組成。在圖1中，框架2為鏤空狀，從框架上方俯視制動器可看到膜片，以便觀察制動器工作情況，框架左端與右端分別有系繩的進口與出口，框架材料選擇316L特種合金材料。該材料具有較強的耐腐蝕性，且耐高溫能力較強，能夠適應(yīng)太空中復(fù)雜多變的太空環(huán)境。連桿3垂直于框架2穿過框架2上的孔并固定于框架2上，并能夠上下運動，運動距離范圍從膜片與系繩完全接觸時連桿3所處位置算起，可向上運動4cm，連桿3材料為3J53特種合金材料。連桿3另一端與膜片I相連，連接處即為膜片I的圓心，膜片I俯視為圓形，材料為3J53特種合金材料，該材料具有較高的彈性模量和強度，同時耐高溫能力較強。采用錐形膜片， 型面錐度為30°，外徑為4cm，工作半徑為2.5cm，平中心直徑1.lcm，膜片厚度0.03mm,波高0.1lmm,波紋間距1.45mm,邊緣余量1.2cm,波紋型面為正弦形波紋，波紋方向與系繩運動方向在膜片所在平面內(nèi)保持垂直，彈性模量為7.35X 107Pa，泊松比為
0.3，波紋數(shù)為7，向與系繩當(dāng)需要對系繩進行控制時，連桿3帶動膜片I向下運動，由于膜片I與系繩的接觸面為波紋槽狀，摩擦力較大，當(dāng)膜片I與系繩接觸時，可以對系繩進行制動，達到控制目的，制動過程中制動力在0.0lN與5N間變化。當(dāng)制動過程完成時，連桿3帶動膜片I向上運動，與系繩完全不接觸時，制動過程結(jié)束。在制動過程中，通過控制連桿上下運動的距離，實現(xiàn)對膜片與系繩間的摩擦力的控制。
權(quán)利要求
1.一種膜片空間系繩制動器，包括框架、膜片和連桿，其特征在于:所述的膜片為底面開口的圓錐形，所述連桿穿過框架上的通孔，垂直于膜片底面且與膜片頂點相連，連桿可沿通孔運動，將膜片壓向系繩，進而貼合到框架的平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片空間系繩制動器，其特征在于:所述的所述膜片內(nèi)表面有波紋狀突起，波紋方向與系繩運動方向垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片空間系繩制動器，其特征在于:所述膜片的材料為316L特種合金材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片空間系繩制動器，其特征在于:所述框架的材料為316L特種合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片空間系繩制動器，其特征在于:所述連桿的材料為3J53特種合金材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片空間系繩制動器，其特征在于:所述膜片的頂點在連桿運動過程中與系繩不接觸，對系繩的制動僅依靠膜片的摩擦，膜片產(chǎn)生的制動力與膜片的剛性中心的位移呈線 性關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種膜片空間系繩制動器，包括框架、膜片和連桿，所述的膜片為底面開口的圓錐形，所述連桿穿過框架上的通孔，垂直于膜片底面且與膜片頂點相連，連桿可沿通孔運動，將膜片壓向系繩，進而貼合到框架的平面上。本發(fā)明既可以用于空間試驗，也可以用于地面試驗臺，本發(fā)明與系繩接觸面積較大，避免接觸面積太小導(dǎo)致壓力過大，進而造成對系繩的損傷較大，本發(fā)明控制結(jié)構(gòu)簡單，制動力大，可靠性高，成本較低。
文檔編號F16D69/02GK103233990SQ20131016494
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者王長青, 李愛軍, 董哲, 王景 申請人:西北工業(yè)大學(xué)