CN100549647C - 应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，它涉及一种应用于扭摆法电推进器微推力测量系统的消摆机构。为了克服现有电磁阻尼器灵敏性不能满足要求的缺陷。本发明包括电磁铁、支撑杆、干摩擦片、U型体、铰支座、水平板和立板，电磁铁的正上方设置有U型体，U型体与支撑杆的左端铰接，支撑杆的中部与固定在水平板下表面上的铰支座铰接，铰支座固定在水平板的右侧边缘处，支撑杆的右端与干摩擦片的右中部处于一个垂直平面内，并上下对应，干摩擦片的左端固定在水平板的上表面上，水平板固定在立板的上端上。本发明克服了电磁阻尼器灵敏性不够的缺点，在摆盘的摆动幅值很小、频率很低的情况下也能快速消摆，对摆盘多自由度运动能同时消摆。

Description

应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器

技术领域

本发明涉及一种应用于扭摆法电推进器微推力测量系统的消摆机构。

背景技术

电推进器具有比冲高、体积小、重量轻、寿命长、所需工质少、控制精度高等优点，因此被广泛地应用于同步轨道卫星的南北位置保持和轨道提升及转移等任务。推力是衡量推力器性能的重要指标，测不出推力，就无法验证电推进器的基本性能(例如比冲)，因此在地面试验中微小推力测量技术是一项关键技术。

国际上有很多种电推进器微推力测量系统，比较简单可靠的是扭摆法微推力测量系统，它将电推进器的推力转化为摆盘的转角进行测量，但是由于惯性作用，摆盘将在新平衡位置附近做往复简谐摆动，为了实现快速测量，就需要对摆盘施加阻尼加以控制，目前已知的有俄罗斯的电磁阻尼器，然而由于发动机的推力很小，扭摆的刚度很小，由此产生的摆盘的摆动幅值很小，频率很低，电磁阻尼器的灵敏性不够，不能实现有效快速地消除摆动；而且推力测量系统处在真空环境，伴随着温度场、电磁场的变化，电子原件的零点漂移比较严重，所测推力的误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，以克服现有电磁阻尼器灵敏性不能满足要求的缺陷。

本发明包括电磁铁2、支撑杆3、干摩擦片4、U型体5、铰支座6、水平板902和立板903，电磁铁2的正上方设置有铁材质的U型体5，支撑杆3的左端插在U型体5内并与U型体5的两个侧立板铰接，支撑杆3的中部与固定在水平板902下表面上的铰支座6铰接，铰支座6固定在水平板902的右侧边缘处，支撑杆3的右端与干摩擦片4的右中部处于一个垂直平面内，并上下对应，干摩擦片4的左端固定在水平板902的上表面上，水平板902固定在立板903的上端上。

电推进器微推力测量系统9工作时，摆盘901会发生水平面内的旋转，由于惯性的作用，摆盘901不会立刻停下来，会在平衡位置附近发生简谐振动，为了消除摆动，快速测量，需要启动干摩擦阻尼器，给电磁铁2通电，U型体5受到向下的吸引，与电磁铁2的上端接触，同时支撑杆3右端向上运动，向上托干摩擦片4，继而干摩擦片4与摆盘901的下表面接触，提供消摆阻尼，实现制动；断开电磁铁2的电源，支撑杆3的右端受到干摩擦片4的重力作用向下运动，干摩擦片4与摆盘901的下表面分离，同时U型体5与电磁铁2脱离。重复操作2-3次，直至摆盘901稳定在平衡位置。由于本发明采用摩擦作用来消除摆盘的摆动，只要干摩擦片4与摆盘901接触就产生作用，不受摆盘的摆动幅值、频率限制，克服了现有电磁阻尼器灵敏性低的缺陷。

本发明的优点是：(1)不需要对原来的测量系统进行任何改动，只需在摆盘901的适当位置加上干摩擦片，利用非线性干摩擦作用，将摆盘的动能转化为热能散失，从而实现有效快速消除摆动；(2)对真空度、温度、电磁场变化不敏感，控制简单，运行稳定；(3)克服了电磁阻尼器灵敏性不够的缺点，在摆盘的摆动幅值很小、频率很低的情况下也能快速消摆；(4)更重要的是干摩擦阻尼器可以实现对摆盘多自由度运动的同时消摆，这点是其他任何阻尼器都无法做到的。

附图说明

图1是干摩擦阻尼器与电推进器微推力测量系统9的连接结构示意图，图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式由电磁铁2、支撑杆3、干摩擦片4、U型体5、铰支座6、水平板902和立板903组成，电磁铁2的正上方设置有铁材质的U型体5，支撑杆3的左端插在U型体5内并与U型体5的两个侧立板铰接，支撑杆3的中部与固定在水平板902下表面上的铰支座6铰接，铰支座6固定在水平板902的右侧边缘处，支撑杆3的右端与干摩擦片4的右中部处于一个垂直平面内，并上下对应，干摩擦片4的左端固定在水平板902的上表面上，水平板902固定在立板903的上端上。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，它还包括底座1，电磁铁2固定在底座1的正上方，其它与实施方式一相同。如此设置，抬高了电磁铁2的位置，缩短了支撑杆3的长度，使工作更可靠。

具体实施方式三：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，支撑杆3的右端上表面安装有接触螺钉7，其它与实施方式一相同。如此设置，使支撑杆3对干摩擦片4的施力方向更合理。

具体实施方式四：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，干摩擦片4的左端用螺钉8固定在水平板902的上表面上，其它与实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与实施方式一的不同之处在于，干摩擦片4的材质为钢质弹簧片，其它与实施方式一相同。

Claims (5)

1、一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，其特征在于它包括电磁铁(2)、支撑杆(3)、干摩擦片(4)、U型体(5)、铰支座(6)、水平板(902)和立板(903)，电磁铁(2)的正上方设置有铁材质的U型体(5)，支撑杆(3)的左端插在U型体(5)内并与U型体(5)的两个侧立板铰接，支撑杆(3)的中部与固定在水平板(902)下表面上的铰支座(6)铰接，铰支座(6)固定在水平板(902)的右侧边缘处，支撑杆(3)的右端与干摩擦片(4)的右中部处于一个垂直平面内，并上下对应，干摩擦片(4)的左端固定在水平板(902)的上表面上，水平板(902)固定在立板(903)的上端上，当给电磁铁(2)通电时，U型体(5)与电磁铁(2)的上端接触，同时支撑杆(3)右端向上运动，向上托干摩擦片(4)，使干摩擦片(4)与摆盘(901)的下表面接触，从而提供消摆阻尼；当断开电磁铁(2)的电源时，支撑杆(3)的右端受到干摩擦片(4)的重力作用向下运动，干摩擦片(4)与摆盘(901)的下表面分离，同时U型体(5)与电磁铁(2)脱离。

2、根据权利要求1所述的一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，其特征在于它还包括底座(1)，电磁铁(2)固定在底座(1)的正上方。

3、根据权利要求1或2所述的一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，其特征在于支撑杆(3)的右端上表面安装有接触螺钉(7)。

4、根据权利要求3所述的一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，其特征在于干摩擦片(4)的左端用螺钉(8)固定在水平板(902)上表面上。

5、根据权利要求4所述的一种应用于电推进器微推力测量系统的干摩擦阻尼器，其特征在于干摩擦片(4)的材质为钢质弹簧片。

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