CN203519472U - 一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置 - Google Patents
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Abstract
一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，它是由底座、摇柄、中心轴的轴承、弹簧、侧板、螺钉、约束横轴、滑槽、带轴承的衬套、中心轴和卷筒组成，底座和侧板通过螺钉连接在一起；卷筒和中心轴固连一起；中心轴通过中心轴的轴承与两端的侧板装配在一起；中心轴的一端与摇柄固连在一起；侧板上开有圆周对称分布的滑槽；约束横轴的两端与带轴承的衬套装配在一起；带轴承的衬套能在滑槽内滑动；弹簧的一端与带轴承的衬套连接在一起，弹簧的另一端与侧板通过螺钉连接在一起。本实用新型构思科学，结构简单，它可用于柔性复合材料应变能杆的功能验证试验，使其能够被完全压扁并卷紧，可考察其极限变形能力。
Description
技术领域
本实用新型提供一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，属机械设计技术领域。
背景技术
柔性复合材料应变能杆是一种应用于航天领域的薄壁复合材料杆件，可以折叠起来储存在很小的空间内，当需要展开时，利用折叠过程自身储存的弹性应变能进行展开，恢复至初始形状。柔性复合材料应变能杆需要通过专门的装置完成折叠过程。以往的折叠柔性复合材料应变能杆的装置由卷筒和约束横轴构成，卷筒和约束横轴之间的间隙是固定的，不能调整，因此，当柔性复合材料应变能杆绕着卷筒被完全折叠起来时，柔性复合材料应变能杆不能被充分压扁并卷紧，对柔性复合材料应变能杆进行功能验证试验时，需要充分考虑到最危险的折叠情况，即柔性复合材料应变能杆必须能被完全压扁并卷紧，看其是否能发生破坏，只有这样才能对柔性复合材料应变能杆的极限变形能力有充分考核，以便对其进行更加深入的设计和改进，提高结构效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，以用于柔性复合材料应变能杆的功能验证试验，使其能够被完全压扁并卷紧。
本实用新型所采用的技术方案如下：
本实用新型一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，它是由底座、摇柄、中心轴的轴承、弹簧、侧板、螺钉、约束横轴、滑槽、带轴承的衬套、中心轴和卷筒组成，它们之间的位置连接关系是：底座和侧板通过螺钉连接在一起；卷筒和中心轴固连一起；中心轴通过中心轴的轴承与两端的侧板装配在一起；中心轴的一端与摇柄固连在一起；侧板上开有圆周对称分布的滑槽；约束横轴的两端与带轴承的衬套装配在一起；带轴承的衬套可以在滑槽内滑动；弹簧的一端与带轴承的衬套连接在一起，弹簧的另一端与侧板通过螺钉连接在一起。
所述底座是金属结构件，它由一块矩形钢板和4个支腿连接而成；
所述摇柄是“L”形的结构件，横截面形状为圆形，由钢料制成；
所述中心轴的轴承由轴承钢制成，可以按需选购；
所述弹簧是弹簧钢制成，可以按需选购；
所述侧板是一块矩形钢板，其中部设有一圆孔，用以固定中心轴和中心轴的轴承，以圆孔为中心，圆周对称均匀开设6个滑槽，在每个滑槽的方向靠近圆孔的附近圆周对称均匀开设螺纹孔，在侧板的一端开有螺纹孔，用以侧板和底座连接；
所述约束横轴是圆柱体件，两端带有台阶，由钢材制成；
所述滑槽的主体部分为矩形，滑槽的外端为圆弧形；
所述带轴承的衬套的主体为圆柱形，里面镶嵌有轴承，其一端有伸出带开孔的耳朵；
所述螺钉是钢材制成，可以按需选购；
所述中心轴是圆柱体件，由钢料制成，与卷筒连接在一起；
所述卷筒是圆柱形的筒状件，筒的两端是封闭的，卷筒的侧面开有螺纹孔，可用来固定柔性复合材料应变能杆，筒体由钢板制成。
本装置的工作原理及工况简介如下：
底座和侧板形成的框架结构起到固定支撑的作用，卷筒相对侧板的位置是固定的。装配弹簧的时候，将弹簧设置有一定的预紧力，弹簧的预紧力必须能够保证在折叠柔性复合材料应变能杆的时把其完全压扁，因此预紧力的大小取决于柔性复合材料应变能杆的具体结构设计方案。带轴承的衬套带着约束横轴在弹簧的预紧力，可以沿着滑槽滑动，因此，约束横轴相对侧板的位置是可以变化的，而卷筒相对侧板的位置是固定的，所以约束横轴和卷筒的相对位置是变化的。带轴承的衬套由于有轴承，约束横轴可以相对衬套转动，会减少摩擦阻力。通过摇动摇柄，就可带动卷筒转动。当在卷筒上固定好柔性复合材料应变能杆还没有开始折叠时，由于弹簧预紧力的作用，约束横轴紧贴卷筒表面；当开始折叠柔性复合材料应变能杆时，接触柔性复合材料应变能杆的约束横轴在弹簧预紧力的作用下，会将柔性复合材料应变能杆完全压扁，与此同时，约束横轴会沿着滑槽向外端滑动，如此往复，直至柔性复合材料应变能杆被完全折叠起来，柔性复合材料应变能杆可以被完全压扁并卷紧。
本实用新型一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，可用于柔性复合材料应变能杆的功能验证试验，使其能够被完全压扁并卷紧，可考察其极限变形能力。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
图1柔性复合材料应变能杆示意图。
图2折叠柔性复合材料应变能杆的装置剖视图。
图3折叠柔性复合材料应变能杆的装置侧视图。
图2和图3中：1.底座，2.摇柄，3.中心轴的轴承，4.弹簧，5.侧板，6.约束横轴，7.滑槽，8.带轴承的衬套，9.螺钉，10.中心轴，11.卷筒。
具体实施方式
结合图1至图3说明本实用新型的具体实施方式。
在图1中给出了柔性复合材料应变能杆在完全展开状态下的几何示意图，由两片为
型薄壳组成，通常由碳纤维树脂基复合材料制成。柔性复合材料应变能杆是一种应用于航天领域的薄壁复合材料杆件，可以折叠起来储存在很小的空间内，当需要展开时，利用折叠过程自身储存的弹性应变能进行展开，恢复至初始形状。
在图2和图3中，本实用新型一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，它是由底座1、摇柄2、中心轴的轴承3、弹簧4、侧板5、约束横轴6、滑槽7、带轴承的衬套8、螺钉9、中心轴10和卷筒11组成，它们之间的位置连接关系是：底座1和侧板5通过螺钉9连接在一起；卷筒11和中心轴10固连一起；中心轴10通过中心轴的轴承3与两端的侧板5装配在一起；中心轴10的一端与摇柄2固连在一起；侧板5上开有圆周对称分布的滑槽7；约束横轴6的两端与带轴承的衬套8装配在一起；带轴承的衬套8可以在滑槽7内滑动；弹簧4的一端与带轴承的衬套8连接在一起，弹簧4的另一端与侧板5通过螺钉9连接在一起。
所述底座1是金属结构件，它由一块矩形钢板和4个支腿连接而成；
所述摇柄2是“L”形的结构，横截面形状为圆形，由钢制成；
所述中心轴的轴承3由钢材料制成，可以选择标准型号；
所述弹簧4是钢材料制成，可以选择标准型号；
所述侧板5是一块矩形钢板，其中部设有一圆孔，用以固定中心轴10和中心轴的轴承3，以圆孔为中心，圆周对称均匀开设6个滑槽7，在每个滑槽7的方向靠近圆孔的附近圆周对称均匀开设螺纹孔，在侧板5的一端开有螺纹孔，用以侧板5和底座1连接；
所述约束横轴6是圆柱体，两端带有台阶，由钢材料制成；
所述滑槽7的主体部分为矩形，滑槽7的外端为圆弧形；
所述带轴承的衬套8的主体为圆柱形，里面镶嵌有轴承，其一端有伸出带开孔的耳朵；
所述螺钉9是钢材料制成，可以选择标准型号；
所述中心轴10是圆柱体，由钢制成，与卷筒11焊接在一起；
所述卷筒11是圆柱形的筒，筒的两端是封闭的，卷筒的侧面开有螺纹孔，可用来固定柔性复合材料应变能杆，筒体由钢板制成。
工作原理及工况简介如下：
底座1和侧板5形成的框架结构起到固定支撑的作用，卷筒11相对侧板5的位置是固定的。装配弹簧4的时候，将弹簧4设置有一定的预紧力，弹簧4的预紧力必须能够保证在折叠柔性复合材料应变能杆的时把其完全压扁，因此预紧力的大小取决于柔性复合材料应变能杆的具体结构设计方案。带轴承的衬套8带着约束横轴6在弹簧4的预紧力作用下，可以沿着滑槽7滑动，因此，约束横轴6相对侧板5的位置是可以变化的，而卷筒11相对侧板5的位置是固定的，所以约束横轴6和卷筒11的相对位置是变化的。带轴承的衬套8由于有轴承，约束横轴6可以相对其转动，会减少摩擦阻力。通过摇动摇柄2，就可带动卷筒11转动。当在卷筒11上固定好柔性复合材料应变能杆还没有开始折叠时，由于弹簧4预紧力的作用，约束横6轴会紧贴卷筒11表面；当开始折叠柔性复合材料应变能杆时，接触柔性复合材料应变能杆的约束横轴6在弹簧4预紧力的作用下，会将柔性复合材料应变能杆完全压扁，与此同时，约束横轴6会沿着滑槽7向外端滑动，如此往复，直至柔性复合材料应变能杆被完全折叠起来，柔性复合材料应变能杆可以被完全压扁并卷紧。
Claims (1)
1.一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置，其特征在于：它是由底座、摇柄、中心轴的轴承、弹簧、侧板、螺钉、约束横轴、滑槽、带轴承的衬套、中心轴和卷筒组成，底座和侧板通过螺钉连接在一起；卷筒和中心轴固连一起；中心轴通过中心轴的轴承与两端的侧板装配在一起；中心轴的一端与摇柄固连在一起；侧板上开有圆周对称分布的滑槽；约束横轴的两端与带轴承的衬套装配在一起；带轴承的衬套能在滑槽内滑动；弹簧的一端与带轴承的衬套连接在一起，弹簧的另一端与侧板通过螺钉连接在一起；
所述底座是金属结构件，它由一块矩形钢板和4个支腿连接而成；
所述摇柄是“L”形的结构件，横截面形状为圆形；
所述侧板是一块矩形钢板，其中部设有一圆孔，用以固定中心轴和中心轴的轴承，以圆孔为中心，圆周对称均匀开设6个滑槽，在每个滑槽的方向靠近圆孔的附近圆周对称均匀开设螺纹孔，在侧板的一端开有螺纹孔，用以侧板和底座连接；
所述约束横轴是圆柱体件，两端带有台阶；
所述滑槽的主体部分为矩形，滑槽的外端为圆弧形；
所述带轴承的衬套的主体为圆柱形，里面镶嵌有轴承，其一端有伸出带开孔的耳朵；
所述中心轴是圆柱体件，与卷筒连接在一起；
所述卷筒是圆柱形的筒状件，筒的两端是封闭的，卷筒的侧面开有螺纹孔，用来固定柔性复合材料应变能杆。
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Cited By (1)
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| CN103439252A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-11 | 北京航空航天大学 | 一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置 |
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2013
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| CN103439252A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-11 | 北京航空航天大学 | 一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置 |
| CN103439252B (zh) * | 2013-09-09 | 2015-06-03 | 北京航空航天大学 | 一种折叠柔性复合材料应变能杆的装置 |
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