RU2567678C1 - Bench for solar battery deployment - Google Patents
Bench for solar battery deployment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567678C1 RU2567678C1 RU2014127258/11A RU2014127258A RU2567678C1 RU 2567678 C1 RU2567678 C1 RU 2567678C1 RU 2014127258/11 A RU2014127258/11 A RU 2014127258/11A RU 2014127258 A RU2014127258 A RU 2014127258A RU 2567678 C1 RU2567678 C1 RU 2567678C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panel
- struts
- rotation
- weight
- technological frame
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании стендов для наземных испытаний трансформируемых конструкций космических аппаратов, раскрывающихся в двух плоскостях, типа батареи солнечной (БС), с максимальным приближением к условиям невесомости.The invention relates to space technology and can be used in the design of stands for ground tests of transformable structures of spacecraft that open in two planes, such as a solar battery (BS), with a maximum approximation to zero gravity conditions.
Известен испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной (см. патент RU 2468969), состоящий из фермы, неподвижно установленной и закрепленной на основании, в верхней части которой закреплена неподвижная балка с шарнирными рычагами, имитирующими кинематические характеристики створок панели БС и соединенными со створками при помощи тросов, на которой закреплены испытуемая панель БС и соосно с осью вращения панели БС технологическая рама с балансировочным грузом и моментом инерции, равным моменту инерции панели БС, которая взаимодействует с двухзвенным шарнирным подкосом панели БС, второе звено которого шарнирно закреплено на технологической раме, при этом вал вращения технологической рамы взаимодействует через кулачок и трос с пружинным компенсатором устранения влияния веса раскладывающегося подкоса. Конструкция стенда позволяет испытывать БС как с одним подкосом, так и с двумя и более.A known test bench for opening the solar battery (see patent RU 2468969), consisting of a truss fixedly mounted and fixed on the base, in the upper part of which is fixed beam with articulated levers that simulate the kinematic characteristics of the shutters of the BS panel and are connected to the shutters by cables on which the tested BS panel is fixed and the technological frame coaxially with the axis of rotation of the BS panel with a balancing weight and moment of inertia equal to the moment of inertia of the BS panel, which interacts a brace panel hinged articulated BS, a second link which is pivotally secured to the frame process, wherein the process frame rotary shaft through the cam interacts with a spring and a cable compensator to eliminate the influence of the weight of a folding strut. The design of the stand allows you to test BS as with one strut, and with two or more.
Известный испытательный стенд имеет следующие недостатки:A well-known test bench has the following disadvantages:
- раскрытие БС происходит по «обратной» схеме, т.к. отводится не панель БС с подкосом, как на реальном космическом аппарате, а технологическая рама, имитирующая борт космического аппарата, с присоединенным к ней подкосом. Панель БС остается закрепленной на ферме стенда и не движется, а раскрываются только створки, из которых состоит панель. Таким образом, в процессе раскрытия панели БС не проверяется влияние деформаций панели на срабатывание защелок створок и подкоса, на саму динамику процесса раскрытия и отвода панели;- BS disclosure occurs according to the “reverse” scheme, because not a BS panel is strung away with a strut, as on a real spacecraft, but a technological frame simulating the side of a spacecraft with a strut attached to it. The BS panel remains fixed on the stand farm and does not move, and only the wings of which the panel consists are revealed. Thus, in the process of opening the BS panel, the influence of panel deformations on the actuation of the latches of the sash and strut, on the dynamics of the process of opening and removing the panel is not checked;
- размещение в верхней части фермы стенда системы обезвешивания створок панели БС усложняет его конструкцию, а само наличие системы обезвешивания искажает динамику раскрытия створок из-за присоединения к ним дополнительных инерционных масс в виде шарнирных рычагов и тросов. Система обезвешивания створок необходима, когда панель состоит из большого числа раскрываемых створок или створки имеют большую массу при их малом количестве, т.к. в обоих случаях створки своим весом сильно нагружают каркасы створок и их узлы вращения.- placement of the system for weightlessness of the sash of the BS panel in the upper part of the stand of the bench complicates its design, and the presence of the weightless system distorts the dynamics of the opening of the sash due to the attachment of additional inertial masses in the form of articulated levers and cables. The sash weighting system is necessary when the panel consists of a large number of expandable sashes or the sashes have a large mass with a small number, because in both cases, the flaps weigh heavily on the cage frames and their rotation nodes.
Технической задачей изобретения является максимальное приближение условий раскрытия створок и отвода панели БС к условиям невесомости и упрощение конструкции стенда.An object of the invention is to maximize the approximation of the conditions for opening the wings and the removal of the BS panel to zero gravity and simplifying the design of the stand.
Техническая задача решается тем, что в стенде для раскрытия батареи солнечной (БС), включающем вертикальную ферму, на которой по штатным посадочным местам зафиксирована в исходном положении панель БС, взаимодействующая с двухзвенными шарнирными подкосами, шарнирно установленную технологическую раму с балансировочным грузом, при этом вал вращения батареи солнечной установлен соосно с валом вращения технологической рамы, который охвачен кулачком, взаимодействующим через трос с компенсатором, а панель БС и технологическая рама с балансировочным грузом посредством узлов вращения закреплены в верхней части фермы с обеспечением их совместного вращения при раскрытии панели БС, и связаны между собой с обеспечением свободы перемещения в продольном направлении относительно друг друга в месте связи, центр масс сборки «технологическая рама с балансировочным грузом + панель БС без подкосов» совпадает с осью вращения технологической рамы с балансировочным грузом, при этом вторые звенья подкосов панели БС шарнирно закреплены на вертикальной ферме стенда, а компенсатор выполнен в виде груза, вес которого должен быть таким, чтобы создать вращающий момент, компенсирующий работу сил тяжести звеньев раскладывающихся подкосов, и определяется по формулеThe technical problem is solved in that in the stand for opening the solar battery (BS), including a vertical truss, on which the BS panel interacting with two-link articulated struts, articulated technological frame with balancing weight, is fixed in the initial position in the initial position, while the shaft the rotation of the solar battery is installed coaxially with the rotation shaft of the technological frame, which is covered by a cam interacting through a cable with a compensator, and the BS panel and the technological frame with balance leveling weight by means of rotation units are fixed in the upper part of the truss with ensuring their joint rotation when opening the BS panel, and are interconnected with ensuring freedom of movement in the longitudinal direction relative to each other at the communication point, the center of mass of the assembly is “technological frame with balancing weight + BS panel without struts ”coincides with the axis of rotation of the technological frame with the balancing weight, while the second struts of the BS panel struts are pivotally mounted on the vertical stand farm, and the compensator is made in the form of a load, the weight of which must be such as to create a torque that compensates for the work of gravity of the links of the folding struts, and is determined by the formula
, ,
где A=Gпод. ΔH - работа сил тяжести одного подкоса при его раскладывании;where A = G under. ΔH is the work of gravity of one strut when it is unfolding;
n - количество подкосов;n is the number of struts;
Gпод. - вес подкоса;G under. - weight of the strut;
ΔH - изменение высоты центра тяжести подкоса;ΔH - change in the height of the center of gravity of the strut;
R - радиус сектора кулачка.R is the radius of the cam sector.
Заявляемая конструкция стенда поясняется чертежами:The claimed design of the stand is illustrated by drawings:
- фиг. 1 - общий вид стенда для раскрытия батареи солнечной;- FIG. 1 - General view of the stand for the disclosure of the solar battery;
- фиг. 2 - вид А на фиг. 1.- FIG. 2 is a view A in FIG. one.
Стенд для раскрытия панели батареи солнечной 1 состоит из фермы 2, неподвижно установленной и закрепленной на полу помещения, в верхней части которой закреплен узел вращения 3 панели СБ 1, а на боковой поверхности фермы 2, имитирующей борт космического аппарата, закреплены штатные узлы фиксации 4 панели БС 1 и один конец двухзвенных подкосов 5, расположенных между панелью БС 1 с валом вращения 6 и фермой 2 в сложенном положении. На ферме 2 шарнирно установлена технологическая рама 7 с балансировочным грузом 8, при этом вал вращения 9 технологической рамы 7 установлен соосно с валом вращения 6 панели БС 1, а технологическая рама 7 и панель БС 1 имеют свободу перемещения в продольном направлении относительно друг друга в месте связи 10. Для компенсации влияния веса звеньев двухзвенных подкосов 5 на процесс раскрытия панели БС 1 на валу (на оси) вращения 9 технологической рамы 7 закреплен кулачок 11, взаимодействующий при помощи троса 12 с компенсатором 13, выполненным в виде груза, вес которого создает момент вращения, выполняющий работу, равную, но противоположную по знаку, работе, совершаемой силами веса раскладывающихся двухзвенных подкосов 5. Вес груза определяется по формуле:The stand for opening the solar panel 1 solar panel consists of a truss 2, fixedly mounted and fixed on the floor of the room, in the upper part of which is fixed a rotation unit 3 of the SB 1 panel, and on the side surface of the truss 2, simulating the spacecraft board, standard fixing units of 4 panels are fixed BS 1 and one end of two-link struts 5 located between the BS 1 panel with the
, ,
где A=Gпод. ΔН - работа сил тяжести одного подкоса при его раскладывании;where A = G under. ΔН - the work of gravity of one strut when unfolding;
n - количество подкосов;n is the number of struts;
Gпод. - вес подкоса;G under. - weight of the strut;
ΔН - изменение высоты центра тяжести подкоса;ΔН - change in the height of the center of gravity of the strut;
R - радиус сектора кулачка.R is the radius of the cam sector.
Испытание на раскрытие панели БС 1 происходит следующим образом. В исходном состоянии панель БС 1 подвижно закреплена в верхней части фермы 2 и прижата к ее боковой поверхности, подвижные створки панели БС 1 сложены, панель БС 1 и ее створки зафиксированы штатными или технологическими замками (на чертеже не показаны) в зоне штатных посадочных мест 4, двухзвенные подкосы 5 сложены и занимают положение в соответствии с фиг. 1. Вал вращения 6 панели БС 1 установлен соосно с валом вращения 9 технологической рамы, причем технологическая рама 7 и панель БС 1 связаны между собой и имеют свободу перемещения в продольном направлении относительно друг друга в месте связи 10, а балансировочный груз 8 установлен так, чтобы центр масс сборки «технологическая рама + панель БС без подкосов» совпадал с осью вращения 9 технологической рамы 7. После срабатывания замков подвижные створки панели БС 1 освобождаются и под действием собственных пружин начинают раскрываться, при этом усилия в пружинных приводах вращения створок подобраны так, чтобы сначала, пока оси вращения створок панелей БС 1 оставались вертикальными и вес раскрывающихся створок не создавал паразитного момента, завершилось раскрытие створок, только потом начался отвод панели БС 1. После поворота створок панели БС 1 на определенный угол происходит окончательная расфиксация панели БС 1 от фермы 2, и, после полного раскрытия створок, панель БС 1 вместе с технологической рамой 7 и балансировочным грузом 8 под действием штатной пружины отвода панели БС 1 начинает отводиться от фермы 2. В процессе отвода панели БС 1 начинают раскрываться и подкосы 5, при этом собственный вес подкосов 5 создает тормозящий момент, что недопустимо, поэтому установленный компенсатор 13 с тросом 12, намотанным на кулачок 11, компенсирует тормозящую энергию движения подкосов 5 с помощью своего груза, вес которого подобран таким, чтобы работа, совершаемая грузом, была равна, но противоположна по знаку работе, совершаемой силами веса раскладывающихся подкосов 5. Начало и конец движения, и створок, и панели контролируются телеметрическими датчиками (на чертеже не показаны).The test for opening the panel BS 1 is as follows. In the initial state, the BS 1 panel is movably fixed in the upper part of the truss 2 and pressed to its side surface, the movable flaps of the BS 1 panel are folded, the BS 1 panel and its wings are fixed with standard or technological locks (not shown in the drawing) in the area of standard seats 4 , the two-link struts 5 are folded and occupy a position in accordance with FIG. 1. The
Заявленная конструкция стенда позволяет исключить систему обезвешивания и проводить испытания панелей солнечных батарей сложной конструкции с устранением влияния сил веса как панели, так и складываемых подкосов, что упрощает его конструкцию и создает условия максимального приближения процесса раскрытия панелей батарей солнечных в наземных условиях к условиям невесомости.The claimed design of the stand allows you to exclude the system of weightlessness and test solar panels of complex design with the elimination of the influence of the weight forces of both the panel and the folding struts, which simplifies its design and creates the conditions for maximizing the process of opening solar panels in ground conditions to zero gravity.
Claims (1)
,
где A=Gпод.ΔН - работа сил тяжести одного подкоса при его раскладывании;
n - количество подкосов;
Gпод. - вес подкоса;
ΔН - изменение высоты центра тяжести подкоса;
R - радиус сектора кулачка. A stand for opening a solar battery (BS), containing a vertical truss, on which a BS panel interacting with two-link articulated struts, an articulated technological frame with a balancing weight, is fixed in a standard position in the initial seats, while the shaft of rotation of the solar battery is aligned with the shaft rotation of the technological frame, which is covered by a cam interacting via a cable with a compensator, characterized in that the BS panel and the technological frame with a balancing weight by means of rotation units, they are fixed in the upper part of the truss to ensure their joint rotation when the BS panel is opened, and are interconnected to ensure freedom of movement in the longitudinal direction relative to each other at the communication point, and the center of mass of the assembly is “technological frame with balancing weight + BS panel without struts ”coincides with the axis of rotation of the technological frame with balancing weight, while the second struts of the BS panel struts are pivotally mounted on the vertical stand farm, and the compensator is made in the form of cargo , the weight of which must be such as to create a torque that compensates for the work of the gravity of the links of the folding struts, and is determined by the formula:
,
where A = G under. ΔН - the work of gravity of one strut when unfolding;
n is the number of struts;
G under. - weight of the strut;
ΔН - change in the height of the center of gravity of the strut;
R is the radius of the cam sector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014127258/11A RU2567678C1 (en) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Bench for solar battery deployment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014127258/11A RU2567678C1 (en) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Bench for solar battery deployment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2567678C1 true RU2567678C1 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=54537133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014127258/11A RU2567678C1 (en) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Bench for solar battery deployment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2567678C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105928691A (en) * | 2016-04-21 | 2016-09-07 | 北京空间飞行器总体设计部 | Ground unfolding sleeve gravity unloading device |
CN107472559A (en) * | 2017-08-23 | 2017-12-15 | 芜湖超源力工业设计有限公司 | A kind of space travel Special rotary aerolog |
CN107672825A (en) * | 2017-11-10 | 2018-02-09 | 天津航天机电设备研究所 | A kind of 360 ° of zero-g development systems of steelyard-type solar wing |
CN113859592A (en) * | 2021-10-14 | 2021-12-31 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | Zero-gravity-balance unfolding and folding test device for spacecraft cabin door and use method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260900A (en) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Toshiba Corp | Ground simulation test device for solar paddle |
RU2258640C1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Solar battery (versions) |
RU2468969C2 (en) * | 2010-12-13 | 2012-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Solar battery opening test bench |
-
2014
- 2014-07-03 RU RU2014127258/11A patent/RU2567678C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260900A (en) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Toshiba Corp | Ground simulation test device for solar paddle |
RU2258640C1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Solar battery (versions) |
RU2468969C2 (en) * | 2010-12-13 | 2012-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Solar battery opening test bench |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105928691A (en) * | 2016-04-21 | 2016-09-07 | 北京空间飞行器总体设计部 | Ground unfolding sleeve gravity unloading device |
CN105928691B (en) * | 2016-04-21 | 2018-04-10 | 北京空间飞行器总体设计部 | A kind of ground spreading sleeve gravity unloading device |
CN107472559A (en) * | 2017-08-23 | 2017-12-15 | 芜湖超源力工业设计有限公司 | A kind of space travel Special rotary aerolog |
CN107672825A (en) * | 2017-11-10 | 2018-02-09 | 天津航天机电设备研究所 | A kind of 360 ° of zero-g development systems of steelyard-type solar wing |
CN107672825B (en) * | 2017-11-10 | 2023-12-12 | 天津航天机电设备研究所 | 360-degree zero gravity unfolding system for steelyard type solar wing |
CN113859592A (en) * | 2021-10-14 | 2021-12-31 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | Zero-gravity-balance unfolding and folding test device for spacecraft cabin door and use method |
CN113859592B (en) * | 2021-10-14 | 2024-02-09 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | Zero-gravity balance unfolding and folding test device for cabin door of spacecraft and application method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2468969C2 (en) | Solar battery opening test bench | |
RU2567678C1 (en) | Bench for solar battery deployment | |
JP3136494B2 (en) | Helicopter mounted multi-section swivel beam | |
CN104765122B (en) | Telescopic truss type binary optical space camera and on-orbit work method thereof | |
NL2015717B1 (en) | Solar panel assembly and a mobile unit comprising one or more of said solar panel assemblies. | |
CN113460338B (en) | Multifunctional antenna gravity unloading device | |
Xu et al. | Development of a Novel Double‐Ring Deployable Mesh Antenna | |
CN205418146U (en) | Experimental cable suspension device is expanded on miniature satellite multi freedom solar sail ground | |
Ding et al. | Design of a type of deployable/retractable mechanism using friction self-locking joint units | |
RU2299840C1 (en) | Device for simulation of weightlessness of sectional collapsible panels of spacecraft solar batteries | |
CN105203292A (en) | Foldable upper floor device for low-speed wind tunnel ground effect test | |
CN110793793B (en) | Ground unfolding test system of large-scale load platform | |
RU2721448C1 (en) | Rotary device with a block and tackle system for weighlessing open structures of a spacecraft | |
RU2716513C1 (en) | Solar battery mechanical device structure manufacturing method | |
RU2711774C2 (en) | Method for transformation of transformed spacecraft systems | |
KR102506867B1 (en) | Portable garage | |
CN106542128B (en) | Heavy caliber petal type space mechanism ground spreading experimental rig | |
CN113471661B (en) | Large-caliber reflecting surface antenna star-assembling with pointing mechanism and testing method | |
RU200653U1 (en) | Solar spacecraft battery deployment device | |
RU2714283C1 (en) | Method of testing multi-link mechanical system of spacecraft for operation | |
RU2394218C2 (en) | Method of testing swivelling devices of mechanical systems | |
RU168492U1 (en) | Solar Battery Test Bench | |
RU2293961C2 (en) | Method of testing spacecraft multi-member mechanical system for functioning and device for realization of this method | |
RU2252407C1 (en) | Method for testing operation of multi-link mechanical system of spacecraft | |
RU2252159C2 (en) | Transport-and-process ring |