專利名稱：空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空間系繩系統(tǒng)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
空間系繩系統(tǒng)是非常有前景的空間科學(xué)發(fā)展方向。它在近地空間和深空探測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景，如產(chǎn)生人造重力、空間運(yùn)輸、從軌道上回收有效載荷、從空間站上發(fā)射小衛(wèi)星、利用地球地磁場(chǎng)進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)、建造軌道電站、探測(cè)大氣層及地磁場(chǎng)和重力場(chǎng)等。在空間系繩系統(tǒng)的研究與應(yīng)用過程中，對(duì)于系繩展開過程中的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究是一項(xiàng)基礎(chǔ)而非常重要的工作。南京航天航空大學(xué)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“繩系控制系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué):理論和實(shí)驗(yàn)研究”(編號(hào):10372039)采用的是系繩卷繞機(jī)構(gòu)。系繩卷繞機(jī)構(gòu)是通過調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)系繩的控制，其系繩收放組件，主要由基座、卷線軸、電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器組成。系繩卷繞機(jī)構(gòu)不利于長(zhǎng)系繩的釋放，尤其是長(zhǎng)系繩釋放過程中的制動(dòng)問題，難以避免因突然制動(dòng)引起的系繩斷裂和給系繩釋放平臺(tái)帶來的巨大沖擊。通過對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的研究，總結(jié)發(fā)現(xiàn)國外空間系繩制動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制精度不易控制，而國內(nèi)技術(shù)沒有制動(dòng)機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量小，體積小，對(duì)系繩的制動(dòng)更加精確。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括移動(dòng)夾緊裝置、彈性夾片和支承環(huán)，所述的支承環(huán)外緣連接系繩系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)的底座，中心有一通孔，圍繞通孔均勻分布三個(gè)彈性夾片，彈性夾片呈圓弧狀，圓弧的凸面朝向系繩，且圓弧的圓心與圓弧長(zhǎng)度方向的中心線形成的平面垂直于支承環(huán)，使得三個(gè)彈性夾片圍合成一個(gè)變直徑的圓柱空間，移動(dòng)夾緊裝置中心有圓形通孔，彈性夾片穿過所述的圓形通孔，且圓形通孔的直徑大于圓柱空間的最小外徑，小于圓柱空間的最大外徑，系繩穿過通孔和三個(gè)彈性夾片圍合的圓柱空間；移動(dòng)夾緊裝置在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿支承環(huán)的法線方向移動(dòng)，進(jìn)而改變彈性夾片的形狀，產(chǎn)生變化的制動(dòng)力。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明意在形成點(diǎn)上的制動(dòng)，當(dāng)系繩通過彈性夾片運(yùn)動(dòng)時(shí)，若需要對(duì)系繩進(jìn)行制動(dòng)，則根據(jù)制動(dòng)的力度控制移動(dòng)夾緊裝置的位置，當(dāng)移動(dòng)夾緊裝置靠向支承環(huán)一側(cè)時(shí)，制動(dòng)力度減小；反之，則制動(dòng)力度加大。本發(fā)明采用三個(gè)彈性夾片的結(jié)構(gòu)，這種制動(dòng)方法使用簡(jiǎn)單、易于控制、對(duì)系繩制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的損傷小。相比于采用兩個(gè)夾片控制系繩制動(dòng)力，三個(gè)夾片更容易固定系繩，制動(dòng)力變化范圍更大。


圖1為空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；圖2為彈性 夾片制動(dòng)點(diǎn)的剖面圖中，1-彈性夾片，2-支承環(huán)，3-系繩，4-移動(dòng)夾緊裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。本發(fā)明所述的空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括三部分:移動(dòng)夾緊裝置(方形結(jié)構(gòu)，通過外部電機(jī)控制其水平移動(dòng))、彈性夾片和支承環(huán)(圓形結(jié)構(gòu)，主要功能是固定彈性夾片)，它的外緣連接底層基座(系繩系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)的底座)，支承環(huán)的圓心處有一個(gè)圓形孔，系繩通過圓形孔進(jìn)入夾緊裝置；在支承環(huán)的內(nèi)側(cè)(系繩穿過支承環(huán)的一側(cè))，圍繞圓形孔均勻分布著三個(gè)彈性夾片；彈性夾片呈彎向系繩方向的弧形并穿過移動(dòng)夾緊裝置的圓孔，系繩也是通過三個(gè)彈性彈片圍成的內(nèi)切圓，最后從移動(dòng)夾緊裝置的圓孔穿出。移動(dòng)夾緊裝置可以水平方向的移動(dòng)并改變彈性夾片的形狀，以此產(chǎn)生變化的制動(dòng)力。參照?qǐng)D1和圖2,具體實(shí)施實(shí)例說明如下:空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)夾具包括彈性夾片1、支承環(huán)2、移動(dòng)夾緊裝置4。彈性夾片I是固定連接在支承環(huán)2上的，彈性夾片I的另一端穿過移動(dòng)夾緊裝置4的孔。通過外部驅(qū)動(dòng)控制移動(dòng)夾緊裝置4的水平運(yùn)動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)夾緊裝置4向支承環(huán)2 —側(cè)移動(dòng)時(shí)，彈性夾片I對(duì)系繩3的夾緊力度變小，系繩3釋放的速度變大，當(dāng)移動(dòng)夾緊裝置4向另一側(cè)移動(dòng)時(shí)，彈性夾片I對(duì)系繩制動(dòng)力度變大，系繩3通過的速度變小。彈性夾片對(duì)系繩的制動(dòng)通過三個(gè)點(diǎn)的壓力進(jìn)行控制，由于彈性夾片與系繩接觸面是光滑的，故對(duì)系繩的損傷小，但是對(duì)系繩的厚度比較敏感。當(dāng)移動(dòng)夾緊裝置4的圓孔直徑為1_、系繩3直徑為0.5mm時(shí)，當(dāng)移動(dòng)夾緊裝直4位于a點(diǎn)(此時(shí)制動(dòng)力最小，彈性夾片(選為彈簧鋼鋼片)和系繩自然接觸，移動(dòng)夾緊裝置不起作用)處，此時(shí)制動(dòng)力為0.01N，改變移動(dòng)夾緊裝置位置，向彈性夾片I開口方向移動(dòng)7_，移動(dòng)夾緊裝置逐漸壓緊系繩，對(duì)系繩的制動(dòng)力達(dá)到3.5N 。
權(quán)利要求
1.一種空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括移動(dòng)夾緊裝置、彈性夾片和支承環(huán)，其特征在于:所述的支承環(huán)外緣連接系繩系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)的底座，中心有一通孔，圍繞通孔均勻分布三個(gè)彈性夾片，彈性夾片呈圓弧狀，圓弧的凸面朝向系繩，且圓弧的圓心與圓弧長(zhǎng)度方向的中心線形成的平面垂直于支承環(huán)，使得三個(gè)彈性夾片圍合成一個(gè)變直徑的圓柱空間，移動(dòng)夾緊裝置中心有圓形通孔，彈性夾片穿過所述的圓形通孔，且圓形通孔的直徑大于圓柱空間的最小外徑，小于圓柱空間的最大外徑，系繩穿過通孔和三個(gè)彈性夾片圍合的圓柱空間；移動(dòng)夾緊裝置在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿支承環(huán)的法線方向移動(dòng)，進(jìn)而改變彈性夾片的形狀，產(chǎn)生變化的制動(dòng) 力。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種空間系繩系統(tǒng)彈性夾片制動(dòng)機(jī)構(gòu)，支承環(huán)外緣連接系繩系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)的底座，中心有一通孔，圍繞通孔均勻分布三個(gè)彈性夾片，彈性夾片呈圓弧狀，圓弧的凸面朝向系繩，且圓弧的圓心與圓弧長(zhǎng)度方向的中心線形成的平面垂直于支承環(huán)，使得三個(gè)彈性夾片圍合成一個(gè)變直徑的圓柱空間，移動(dòng)夾緊裝置中心有圓形通孔，彈性夾片穿過所述的圓形通孔，且圓形通孔的直徑大于圓柱空間的最小外徑，小于圓柱空間的最大外徑，系繩穿過通孔和三個(gè)彈性夾片圍合的圓柱空間；移動(dòng)夾緊裝置在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿支承環(huán)的法線方向移動(dòng)，進(jìn)而改變彈性夾片的形狀，產(chǎn)生變化的制動(dòng)力。本發(fā)明使用簡(jiǎn)單，易于控制，對(duì)系繩制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的損傷小，制動(dòng)力變化范圍大。
文檔編號(hào)F16D63/00GK103244581SQ20131016506
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)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(zhǎng)青, 李愛軍, 張叢叢, 董哲 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)