專利名稱：一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于恒力控制領(lǐng)域，具體涉及一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置。
背景技術(shù)：
在太空探索中都需要采用一種太空探測(cè)器，但在實(shí)施過(guò)程中，一般都需要對(duì)太空 探測(cè)器先進(jìn)行地面半物理仿真試驗(yàn)。做半物理仿真試驗(yàn)時(shí)，要模擬太空或者其它星球的低 重力環(huán)境，這樣就需要在探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，通過(guò)恒力吊掛來(lái)平衡多余的重力，目前現(xiàn)有技術(shù)沒(méi) 有相關(guān)恒力吊掛裝置。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，不能平衡多余重力的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種快速響應(yīng)恒 張力控制裝置。本發(fā)明的快速響應(yīng)恒張力控制裝置，要點(diǎn)在于底板下表面依次安裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)、電 動(dòng)缸、力傳感器和支架，電動(dòng)缸通過(guò)其上的移動(dòng)副連接動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪上的吊繩一端卷繞在 卷?yè)P(yáng)機(jī)上，吊繩另一端繞過(guò)定滑輪與被吊物相連，定滑輪固定在力傳感器上。所述的電動(dòng)缸上的移動(dòng)副為活塞桿結(jié)構(gòu)。所述的動(dòng)滑輪安裝在連接架上，連接架通過(guò)支撐桿與電動(dòng)缸上活塞桿的底部相 連，支撐桿上套有彈簧。所述的電動(dòng)缸上安裝有導(dǎo)向輪，卷?yè)P(yáng)機(jī)與動(dòng)滑輪之間的吊繩由導(dǎo)向輪穿過(guò)。所述的支架上安裝有導(dǎo)向輪，經(jīng)定滑輪繞過(guò)的吊繩由導(dǎo)向輪穿過(guò)與被吊物相連。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較顯著的特點(diǎn)和產(chǎn)生的有益效果是本發(fā)明獲得中央高校 基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助，資助號(hào)為m00603010。能夠快速響應(yīng)調(diào)整吊繩的張力，使吊繩的張力 恢復(fù)恒定，響應(yīng)時(shí)間能夠達(dá)到0. 01S。支撐桿上套有彈簧，可以起到緩沖作用，避免對(duì)零部件 造成損壞。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖中1吊繩、2定滑輪、3力傳感器、4電動(dòng)缸、5卷?yè)P(yáng)機(jī)、6底板、7彈簧、8動(dòng)滑輪、9支 架、10導(dǎo)向輪、11連接架、12支撐桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，其中力傳感器3為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于德 國(guó)HBM公司，型號(hào)為s9 ；電動(dòng)缸4為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于德國(guó)費(fèi)斯托(festo)公司、型號(hào)為 Dnce32-300 ；卷?yè)P(yáng)機(jī)5為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于上海安川公司、型號(hào)為sjmjvOSA。本發(fā)明的快速響應(yīng)恒張力控制裝置，包括吊繩1、導(dǎo)向輪10、定滑輪2、力傳感器3、電動(dòng)缸4、動(dòng)滑輪8、卷?yè)P(yáng)機(jī)5和底板6，底板6上表面安裝在太空探測(cè)器上，底板6下表面通 過(guò)螺栓依次連接有卷?yè)P(yáng)機(jī)5、電動(dòng)缸4、力傳感器3和支架9。卷?yè)P(yáng)電機(jī)設(shè)置于卷?yè)P(yáng)機(jī)5的側(cè) 面，并且通過(guò)螺栓固接在底板6下表面，卷?yè)P(yáng)電機(jī)帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5收繩或放繩，電動(dòng)缸4通過(guò) 其上的移動(dòng)副連接有動(dòng)滑輪8，電動(dòng)缸4上的移動(dòng)副為活塞桿結(jié)構(gòu)，動(dòng)滑輪8通過(guò)連接架11 與電動(dòng)缸4上活塞桿的底部相連，動(dòng)滑輪8通過(guò)銷固定在連接架11上，連接架11通過(guò)其上 的支撐桿12與電動(dòng)缸4的底部相連，在支撐桿12上套有彈簧7，力傳感器3通過(guò)銷與定滑 輪2相連，支架9通過(guò)螺栓與導(dǎo)向輪10相連，吊繩的一端卷繞在卷?yè)P(yáng)機(jī)5上，另一端依次繞 過(guò)電動(dòng)缸4上的導(dǎo)向輪10、動(dòng)滑輪8、定滑輪2和支架9下面的導(dǎo)向輪10與被吊物相連。
本發(fā)明的工作原理為將力傳感器3的數(shù)值設(shè)定為要保持的恒張力值，當(dāng)?shù)趵K1的 張力發(fā)生變化時(shí)，吊繩1通過(guò)定滑輪2將力的變化傳給力傳感器3，力傳感器3的數(shù)值發(fā)生 變化時(shí)，將該變化值傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)力的變化量來(lái)計(jì)算吊繩1需要伸長(zhǎng)或 縮短的調(diào)整量，然后發(fā)送指令給電動(dòng)缸4，電動(dòng)缸4工作，帶動(dòng)動(dòng)滑輪8向上或向下運(yùn)動(dòng)，吊 繩1即伸長(zhǎng)或縮短所需要的量，使吊繩1的張力恢復(fù)到恒定水平。當(dāng)電動(dòng)缸4的行程不足 時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)送指令使卷?yè)P(yáng)電機(jī)工作，卷?yè)P(yáng)電機(jī)帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5收繩或放繩，使電動(dòng)缸4回 到行程中點(diǎn)。在卷?yè)P(yáng)機(jī)5收繩或放繩的過(guò)程中，導(dǎo)向輪10可以起到導(dǎo)向作用，彈簧7可以 對(duì)動(dòng)滑輪8及電動(dòng)缸4的運(yùn)動(dòng)起到緩沖作用，快速精確地將張力控制在精度要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置，其特征在于底板下表面依次安裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)缸、 力傳感器和支架，電動(dòng)缸通過(guò)其上的移動(dòng)副連接動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪上的吊繩一端卷繞在卷?yè)P(yáng) 機(jī)上，吊繩另一端繞過(guò)定滑輪與被吊物相連，定滑輪固定在力傳感器上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置，其特征在于所述的電動(dòng)缸上 的移動(dòng)副為活塞桿結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置，其特征在于所述的動(dòng)滑輪安 裝在連接架上，連接架通過(guò)支撐桿與電動(dòng)缸上活塞桿的底部相連，支撐桿上套有彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置，其特征在于所述的電動(dòng)缸上 安裝有導(dǎo)向輪，卷?yè)P(yáng)機(jī)與動(dòng)滑輪之間的吊繩由導(dǎo)向輪穿過(guò)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置，其特征在于所述的支架上安 裝有導(dǎo)向輪，經(jīng)定滑輪繞過(guò)的吊繩由導(dǎo)向輪穿過(guò)與被吊物相連。
全文摘要
本發(fā)明屬于恒力控制領(lǐng)域，具體涉及一種快速響應(yīng)恒張力控制裝置。底板下表面依次安裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)缸、力傳感器和支架，電動(dòng)缸通過(guò)其上的移動(dòng)副連接動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪上的吊繩一端卷繞在卷?yè)P(yáng)機(jī)上，吊繩另一端繞過(guò)定滑輪與被吊物相連，定滑輪固定在力傳感器上。能夠快速響應(yīng)調(diào)整吊繩的張力，使吊繩的張力恢復(fù)恒定，響應(yīng)時(shí)間能夠達(dá)到0.01s。
文檔編號(hào)B66D1/50GK102070100SQ20101058071
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者張曉瑾, 李佳, 謝里陽(yáng), 馬冬梅 申請(qǐng)人:東北大學(xué)