本發(fā)明涉及航天器地面振動試驗夾具,具體地,涉及一種大型航天器振動地面振動試驗夾具。
背景技術(shù):
隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,以航天器為代表的航天器也在向著超大型、超重量方向發(fā)展,這對于航天器的地面力學(xué)試驗提出了新的要求。振動試驗夾具是連接振動臺和航天器的紐帶,國軍標(biāo)對于振動試驗夾具有著明確的技術(shù)要求。夾具的設(shè)計既要考慮到航天器振動試驗的需求,又要考慮到生產(chǎn)制造的可行性,還要考慮到質(zhì)量、頻率、強度。航天器超大型航天器質(zhì)量重,質(zhì)心高,加之試驗量級高,所以振動試驗時傳遞給試驗夾具的力和力矩通常會非常大。試驗夾具的質(zhì)量要控制在合理范圍,一方面要減少不必要的質(zhì)量,以減少振動臺的無謂消耗,另一方面要減少不必要的質(zhì)量,以提高夾具的頻率,同時要有適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量和質(zhì)量分布,以增加夾具的穩(wěn)定性和強度。超大型振動試驗夾具的生產(chǎn)制造也是一個難點,要求夾具滿足質(zhì)量、強度、剛度、頻率方面技術(shù)規(guī)定,不滿足質(zhì)量不超過13000kg的超大型航天器的地面振動試驗,國內(nèi)能夠鑄造加工如此大的夾具的企業(yè)屈指可數(shù),所示在考慮夾具滿足試驗要求的情況下要節(jié)省成本,夾具的設(shè)計和技術(shù)要求要從工藝的角度降低生產(chǎn)制造的難度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種大型航天器振動地面振動試驗夾具,為解決航天器超大型航天器的地面振動試驗,要求夾具滿足質(zhì)量、強度、剛度、頻率方面技術(shù)規(guī)定,同時要求降低制造加工的難度,節(jié)省成本。利用本發(fā)明,可以滿足質(zhì)量不超過13000kg的超大型航天器的地面振動試驗,試驗夾具能滿足航天器對于頻率、質(zhì)量、強度、剛度方面的要求,同時制造加工成本低。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種大型航天器振動地面振動試驗夾具,其包括殼壁、加強筋、減重孔、上法蘭面、下法蘭面、上法蘭通孔、下法蘭通孔、限位孔,殼壁位于加強筋的一側(cè),加強筋位于減重孔的上方,加強筋位于上法蘭面和減重孔的之間,減重孔位于上法蘭面的下方,上法蘭面位于下法蘭面的上方,上法蘭通孔在下法蘭通孔的一側(cè),限位孔位于上法蘭通孔和上法蘭面之間。
優(yōu)選地,所述夾具高度為1400mm,質(zhì)量為4280kg。
優(yōu)選地,所述夾具殼壁厚度為50mm。
優(yōu)選地,所述加強筋下端面外部直徑4000mm,內(nèi)部直徑3200mm;加強筋上端面外部直徑4070mm,內(nèi)部直徑3810mm。
優(yōu)選地,所述減重孔分為上下兩排,共三十二個,孔直徑400mm,距下端面的高度分別為350mm和550mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:為解決航天器超大型航天器的地面振動試驗,要求夾具滿足質(zhì)量、強度、剛度、頻率方面技術(shù)規(guī)定,同時要求降低制造加工的難度,節(jié)省成本。利用本發(fā)明,可以滿足質(zhì)量不超過13000kg的超大型航天器的地面振動試驗,試驗夾具滿足航天器對于頻率、質(zhì)量、強度、剛度方面的要求,同時制造加工成本低。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1為大型航天器地面振動試驗夾具示意圖。
圖2為大型航天器地面振動試驗夾具俯視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示,本發(fā)明提供一種大型航天器振動地面振動試驗夾具,該實驗夾具包括殼壁1、加強筋2、減重孔3、上法蘭面4、下法蘭面5、上法蘭通孔6、下法蘭通孔7、限位孔8,殼壁1位于加強筋2的一側(cè),加強筋2位于減重孔3的上方,加強筋2位于上法蘭面4和減重孔3的之間,減重孔3位于上法蘭面4的下方,上法蘭面4位于下法蘭面5的上方,上法蘭通孔6在下法蘭通孔7的一側(cè),限位孔8位于上法蘭通孔6和上法蘭面4之間。在保持高度限制重量情況下,將振動臺接口Φ3000mm、Φ3400mm、Φ3800mm擴(kuò)展到Φ4100mm,夾具一階橫向頻率200Hz,可以滿足13000kg以內(nèi)大型航天器及航天器地面振動試驗需要。
夾具高度為1400mm,質(zhì)量為4280kg,夾具殼壁厚度為50mm,這樣滿足技術(shù)規(guī)定要求,節(jié)約成本。
加強筋下端面外部直徑4000mm,內(nèi)部直徑3200mm;加強筋上端面外部直徑4070mm,內(nèi)部直徑3810mm,這樣有效提高夾具剛度且不與產(chǎn)品干涉。
減重孔分為上下兩排,共三十二個,孔直徑400mm,距下端面的高度分別為350mm和550mm,這樣滿足質(zhì)量要求。
航天器在振動試驗時,試驗夾具通過下法蘭面通孔與九十六個Φ18通孔與振動臺連接,連接螺釘為M16,螺釘長度小于80mm。航天器通過上法蘭面通孔與一百四十四個Φ11螺釘和試驗夾具連接,連接方式為對敲螺釘,螺釘規(guī)格為M11,螺釘長度不小于80mm。在航天器與試驗夾具較遠(yuǎn)時,限制航天器的晃動,減重孔直徑為400mm,既降低了試驗夾具的質(zhì)量,又方便人進(jìn)入夾具內(nèi)操作。
以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。