CN109238540A - 一种定滑轮集成测力装置 - Google Patents

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    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands

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Abstract

本发明提出了一种定滑轮集成测力装置，属于航天技术领域，特别是涉及一种定滑轮集成测力装置。解决了现有地外天体探测用巡视器转移机构抽展驱动过程中，驱动绳张力测量传感器只能安装在驱动绳端部的问题，还解决了常见的绳张力计虽然可以不安装在端部，但占用线长空间、本身尺寸较大的问题。它包括机架、压力传感器、摆动板、导轮轴、导轮、转动轴、限位螺钉和轴承。它主要用于火星车转移机构抽展驱动过程中驱动绳张力的测量。

Description

一种定滑轮集成测力装置
技术领域
本发明属于航天技术领域，特别是涉及一种定滑轮集成测力装置。
背景技术
地外天体(例如月球、火星)探测用巡视器(俗称月球车、火星车)在着陆后，需要利用转移机构从着陆器安装面转移到星球表面，转移机构通常采用驱动绳卷筒驱动。为了测试驱动过程中驱动绳的张力需要设置传感器，嫦娥五号钻取子系统钻具进尺测量是在驱动绳的末端增加了一个S型拉力传感器，但对于火星车转移机构从结构布局及传感信号传输等方面则不能采用该方案，同时市面常见的绳张力计虽然可以不用布置在驱动绳末端，但是需要占用线长空间，并且本身结构尺寸也较大。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种定滑轮集成测力装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种定滑轮集成测力装置，它包括机架、压力传感器、摆动板、导轮轴、导轮、转动轴、限位螺钉和轴承，所述压力传感器固定安装在机架上，所述转动轴下部与机架连接，所述转动轴上部通过轴承和限位螺钉与摆动板连接，所述导轮轴上部与机架连接，所述导轮轴下部通过轴承与导轮连接，所述压力传感器与摆动板接触。
更进一步的，所述导轮外侧安装有护线罩。
更进一步的，所述压力传感器通过内六角螺钉与机架连接。
更进一步的，所述导轮轴通过轴用卡簧固定在摆动板上。
更进一步的，所述导轮上设置有凹槽，所述凹槽内穿过驱动绳。
更进一步的，所述驱动绳通过导轮凹槽后所成夹角范围为90°～180°。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的一种定滑轮集成测力装置，在驱动绳90°转向定滑轮的基础上集成了摆转轴、摆动板和压力传感器，本发明所述导轮可以布置在驱动绳经过路径的任意位置，使其不再受S型拉力传感器必须布置在驱动绳末端的局限；将驱动绳和导轮集成化设计，既能完成定滑轮转向的功能，同时通过摆动板绕转动轴压动压力传感器，完成了驱动绳张力的测量；测量得到的驱动绳张力数据可以选择驱动或负载其中之一，由此可以推算出驱动绳经过定滑轮转向后的张力损失。本发明结构简单、质量小、结构紧凑、占用空间小、集成度高。
附图说明
图1为本发明所述的一种定滑轮集成测力装置结构示意图
图2为本发明所述的一种定滑轮集成测力装置正视图
图3为本发明所述的一种定滑轮集成测力装置A-A向旋转剖视图
1-机架，2-压力传感器，3-摆动板，4-导轮轴，5-导轮，6-护线罩，7-驱动绳，8-转动轴，9-限位螺钉，10-轴承，11-内六角螺钉，F1-驱动力，F2-负载
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。
参见图1-3说明本实施方式，一种定滑轮集成测力装置，它包括机架1、压力传感器2、摆动板3、导轮轴4、导轮5、转动轴8、限位螺钉9和轴承10，所述压力传感器2固定安装在机架1上，所述转动轴8下部与机架1连接，所述转动轴8上部通过轴承10和限位螺钉9与摆动板3连接，所述导轮轴4上部与机架1连接，所述导轮轴4下部通过轴承10与导轮5连接，所述压力传感器2与摆动板3接触。
本发明应用于地外天体探测用巡视器转移机构驱动绳卷筒驱动过程中驱动绳张力的测量。
本发明不仅具备传统意义上的定滑轮变向和减少摩擦的作用，同时当驱动绳7在导轮5的输入端和输出端分别受驱动力F1和负载F2的作用时，固定在摆动板3上的导轮5可以绕导轮轴4旋转，实现定滑轮的作用，同时摆动板3可以绕转动轴8旋转，将旋转力矩作用到压力传感器2上，由于压力传感器2的力臂距离为确定值，所以通过测量压力传感器2的受力即可推算出驱动绳7的负载F2，再根据导轮5的摩擦损耗及欧拉公式即可推算出驱动力F1。
本发明所述导轮5外侧安装有护线罩6，用于对驱动绳7的保护；所述压力传感器2通过内六角螺钉11与机架1连接；所述导轮轴4通过轴用卡簧固定在摆动板3上；所述导轮5上设有凹槽，驱动绳7从导轮5凹槽上穿过；所述驱动绳7通过导轮5凹槽后所成夹角范围为90°～180°，只需将测量出的力值数据做相应的三角函数转换即可。
以上对本发明所提供的一种定滑轮集成测力装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种定滑轮集成测力装置，其特征在于：它包括机架(1)、压力传感器(2)、摆动板(3)、导轮轴(4)、导轮(5)、转动轴(8)、限位螺钉(9)和轴承(10)，所述压力传感器(2)固定安装在机架(1)上，所述转动轴(8)下部与机架(1)连接，所述转动轴(8)上部通过轴承(10)和限位螺钉(9)与摆动板(3)连接，所述导轮轴(4)上部与机架(1)连接，所述导轮轴(4)下部通过轴承(10)与导轮(5)连接，所述压力传感器(2)与摆动板(3)接触。
2.根据权利要求1所述的一种定滑轮集成测力装置，其特征在于：所述导轮(5)外侧安装有护线罩(6)。
3.根据权利要求1所述的一种定滑轮集成测力装置，其特征在于：所述压力传感器(2)通过内六角螺钉(11)与机架(1)连接。
4.根据权利要求1所述的一种定滑轮集成测力装置，其特征在于：所述导轮轴(4)通过轴用卡簧固定在摆动板(3)上。
5.根据权利要求1所述的一种定滑轮集成测力装置，其特征在于：所述导轮(5)上设置有凹槽，所述凹槽内穿过驱动绳(7)。
6.根据权利要求5所述的一种定滑轮集成测力装置，其特征在于：所述驱动绳(7)通过导轮(5)凹槽后所成夹角范围为90°～180°。
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