RU2586445C1 - Method of controlling driving torque margin in hinge devices of large-size mechanical systems of spacecraft above moments resistance - Google Patents
Method of controlling driving torque margin in hinge devices of large-size mechanical systems of spacecraft above moments resistance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586445C1 RU2586445C1 RU2014143506/28A RU2014143506A RU2586445C1 RU 2586445 C1 RU2586445 C1 RU 2586445C1 RU 2014143506/28 A RU2014143506/28 A RU 2014143506/28A RU 2014143506 A RU2014143506 A RU 2014143506A RU 2586445 C1 RU2586445 C1 RU 2586445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistance
- spacecraft
- shu
- opening
- elements
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения запаса движущего момента в шарнирных устройствах (ШУ) космических летательных аппаратов над моментами сопротивления как в нормальных условиях, так и при экстремальных температурах.The present invention relates to the field of mechanical engineering and can be used to determine the stock of torque in the hinged devices (SHU) of spacecraft over the moments of resistance both under normal conditions and at extreme temperatures.
Из существующего уровня техники известен способ испытаний шарнирных устройств механических систем (патент RU2394218, G01M 13/02, 10.07.2010), заключающийся в том, что при реализации способа осуществляют поворот шарнирного устройства, установленного в механическую систему космического аппарата при помощи технологического электропривода в прямом направлении, и измеряют при помощи датчика результирующий крутящий момент поворота шарнирного устройства в прямом направлении Μ1(φ), а затем осуществляют поворот шарнирного устройства в обратном направлении и измеряют результирующий крутящий момент поворота шарнирного устройства в обратном направлении М2(φ), после чего определяют момент сопротивления шарнирного устройства повороту Mc(φ) по формулеFrom the existing level of technology there is a known method for testing the articulated devices of mechanical systems (patent RU2394218, G01M 13/02, 07/10/2010), which consists in the fact that when implementing the method, the articulated device is mounted in the mechanical system of the spacecraft using a direct electric technological drive direction, and is measured by the sensor resultant torque rotation of the hinge device in a forward direction Μ 1 (φ), and then carry out rotation of the hinge device is directed in the opposite and and measuring the resultant torque of rotation of the hinge device in the reverse direction M 2 (φ), and then determine the moment of resistance to rotation of the hinge device M c (φ) using the formula
где Where
- Мст(φ) - момент сопротивления стенда повороту φ без шарнирного устройства (определяется заранее при аттестации стенда);- M article (φ) is the moment of resistance of the stand to rotation φ without a hinge device (determined in advance during certification of the stand);
- φ - угол раскрытия шарнирного устройства (стенда при аттестации).- φ is the opening angle of the hinge device (stand during certification).
Также известен способ испытаний шарнирных устройств механических систем (патент RU2460983, G01M 13/00, 10.09.2012), направленный на определение момента сопротивления шарнирного устройства повороту φ на стенде при экстремальных температурах, заключающийся в том, что осуществляют поворот шарнирного устройства при помощи технологического электропривода, установленного соосно оси шарнирного устройства, с заранее заданной минимальной скоростью в прямом и обратном направлениях в нормальных условиях и измеряют при помощи датчика результирующий крутящий момент поворота шарнирного устройства в прямом
где Where
-
- φ - угол раскрытия шарнирного устройства (стенда при аттестации). Описанный способ принят за прототип.- φ is the opening angle of the hinge device (stand during certification). The described method is adopted as a prototype.
Недостатками данных технических решений является наличие дополнительных погрешностей в точности определения моментов сопротивления, действующих в ШУ, таких как сопротивления в стенде определения момента сопротивления в ШУ (определяется заранее при аттестации стенда и не может быть точно определена к каждому конкретному случаю раскрытия ШУ), а также аэродинамические сопротивления атмосферного воздуха, оказывающие существенное влияние на конструкции, обладающие большой парусностью раскрываемых элементов, предназначенные для эксплуатации в космическом пространстве. Перечисленные недостатки приводят к неточностям в определении моментов сопротивления, действующих в ШУ, а вместе с этим к неправильной оценке основного параметра надежности функционирования механических систем разового срабатывания - запаса движущего момента ШУ (превышения движущего момента над моментом сопротивления). Также к недостаткам данных способов необходимо отнести их трудоемкость, связанную, прежде всего, с балансировкой крупногабаритных конструкций, необходимой для уменьшения влияния массы под действием гравитационных сил, т.к. при штатной эксплуатации в составе космического аппарата на механические устройства они не влияют. При неточной балансировке значительно увеличивается погрешность измерений момента сопротивления ШУ за счет влияния дисбаланса крупногабаритных конструкций, при этом необходимо отметить, что влияние сил дисбаланса для данного способа определения моментов сопротивления исключить невозможно. Кроме этого недостатком является отсутствие возможности автономной проверки моментов сопротивления в механизмах ШУ, что позволило бы на более ранних этапах определять моменты сопротивления в шарнирных устройствах, а соответственно, на ранних этапах отслеживать и устранять ошибки при проектировании и разработки ШУ в случае наземной экспериментальной отработки изделий, а также выявлять неточности и брак при изготовлении летной продукции.The disadvantages of these technical solutions is the presence of additional errors in the accuracy of determining the moments of resistance acting in the control room, such as the resistance in the stand for determining the moment of resistance in the control room (determined in advance during certification of the stand and cannot be precisely determined for each specific case of opening the control room), and aerodynamic drag of atmospheric air, which have a significant impact on structures with a large windage of the disclosed elements, designed to operate tation in space. These shortcomings lead to inaccuracies in determining the moments of resistance acting in the control room, and at the same time to an incorrect assessment of the main parameter of the reliability of the operation of mechanical systems of one-time operation - the stock of driving torque of the control room (excess of the driving moment over the resistance moment). Also, the disadvantages of these methods include their complexity, associated primarily with balancing large-sized structures, necessary to reduce the influence of mass under the influence of gravitational forces, because during normal operation as part of a spacecraft, they do not affect mechanical devices. With inaccurate balancing, the error in measuring the torque of the SH resistance is significantly increased due to the influence of the imbalance of large structures, it should be noted that the influence of the imbalance for this method of determining the moments of resistance cannot be excluded. In addition, the disadvantage is the lack of the ability to autonomously check the moments of resistance in the mechanisms of the control gear, which would allow us to determine the moments of resistance in the articulated devices at earlier stages and, accordingly, to track and eliminate errors in the design and development of the control gear in the case of ground experimental testing of products at the early stages, and also identify inaccuracies and defects in the manufacture of flight products.
Среди недостатков способа, принятого за прототип, необходимо отметить, что такой способ определения моментов сопротивления, а особенно при определении моментов сопротивления при воздействии экстремальных температур (как правило, для крупногабаритных механических устройств проверки проводятся при температурах минус 100ºС и 100º), достаточно сложно применим к современным конструкциям крупногабаритных космических аппаратов, имеющим большие площади раскрываемых элементов. На сегодняшний день разработаны и эксплуатируются космические аппараты, имеющие в своем составе механическое устройство батареи солнечной, включающее в свой состав пять раскрываемых на угол 180º панелей, предназначенных для размещения на ней фотопреобразовательных элементов площадью 10 м2 (4×2,5 м) и штангу, раскрываемую на угол 90º длиной 3,3 м). Для такого типа конструкции требуется специальное оснащение - стенды раскрытия и огромного размера термобарокамеры (ТБК), а также большой объем энергоресурсов для охлаждения и нагрева конструкции механического устройства в ТБК. При этом необходимо поддерживать определенные температуры на стенде раскрытия и других технологических элементах, чтобы не создать дополнительных сопротивлений при раскрытии механического устройства батареи солнечной (МУ БС). Кроме этого к недостаткам данного способа необходимо отнести тот факт, что при определении моментов сопротивления при экстремальных температурах не оцениваются сопротивления, возникающие в стенде раскрытия при экстремальных температурах. Также данный способ не рассматривает возможности определения запаса движущего момента в ШУ - превышение момента, создаваемого штатными приводами ШУ, над моментами сопротивления ШУ, действующими при раскрытии, для чего собственно и проводится определение моментов сопротивления, действующих в ШУ.Among the disadvantages of the method adopted for the prototype, it should be noted that this method of determining the moments of resistance, and especially when determining the moments of resistance when exposed to extreme temperatures (as a rule, for large-sized mechanical devices, checks are carried out at temperatures minus 100ºС and 100º), it is rather difficult to apply to modern designs of large spacecraft having large areas of disclosed elements. To date, spacecraft have been developed and are operating, which include the mechanical device of the solar battery, which includes five panels opened at an angle of 180 degrees, designed to accommodate photoconversion elements with an area of 10 m 2 (4 × 2.5 m) and a rod disclosed at an angle of 90º with a length of 3.3 m). For this type of design, special equipment is required - stands for the opening and huge size of the pressure chamber (TAC), as well as a large amount of energy for cooling and heating the structure of a mechanical device in the TAC. In this case, it is necessary to maintain certain temperatures at the disclosure bench and other technological elements, so as not to create additional resistance when the mechanical device of the solar battery (MU BS) is opened. In addition, the disadvantages of this method include the fact that when determining the moments of resistance at extreme temperatures, the resistance arising in the test bench at extreme temperatures is not evaluated. Also, this method does not consider the possibility of determining the stock of driving torque in the SHU - the excess of the moment created by the standard SHU drives over the SHU resistance moments acting during disclosure, for which purpose the resistance moments acting in the SHU are actually determined.
Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является контроль запаса движущего момента в ШУ крупногабаритных механических устройств космических аппаратов над моментами сопротивления на всем угле раскрытия (в любой точке раскрытия) с повышенной точностью, независимо от габаритов раскрываемых элементов конструкции механического устройства, а также автономное измерение моментов сопротивления, действующего в ШУ.The task to which the claimed method is directed is to control the stock of driving torque in the control room of large-sized mechanical devices of spacecraft over the moments of resistance at the entire opening angle (at any opening point) with increased accuracy, regardless of the dimensions of the disclosed structural elements of the mechanical device, as well as autonomous measurement of moments of resistance acting in the control room.
Указанная задача достигается за счет способа контроля запаса движущего момента в шарнирных устройствах крупногабаритных механических систем космических аппаратов, заключающийся в том, что для определения движущего момента шарнирного устройства (ШУ), установленного на стенде проверок, осуществляют поворот шарнирного устройства с помощью поворотной балки стенда, установленной соосно оси вращения шарнирного устройства и связанной с измерительным устройством. Движущий момент, действующий на всем угле раскрытия шарнирного устройства Мшу(φ), определяют автономно от конструкции крупногабаритного механического устройства, при этом Мшу(φ) является разницей между движущим моментом ШУ Мдв(φ), создаваемым его штатным (например, пружинным) приводом, и моментом сопротивления Мс(φ), возникающим при раскрытии шарнирного устройства в процессе штатной эксплуатации (Мшу(φ)=Мдв(φ)-Мс(φ)), после чего расчетным путем определяют запас движущего момента в ШУ при его раскрытии n(φ) по формуле: This task is achieved by the method of controlling the stock of driving torque in the hinge devices of large-sized mechanical systems of spacecraft, which consists in the fact that to determine the driving torque of the hinge device (SHU) installed on the test bench, the hinge device is rotated using the swivel beam of the stand installed coaxial to the axis of rotation of the hinge device and associated with the measuring device. The drive torque acting on the entire aperture angle of the hinge device M shu (φ), is determined independently of the construction of large-sized mechanical device wherein M shu (φ) is the difference between the driving torque SHU M dv (φ), generated by its staff (e.g., a spring ) by the drive, and the moment of resistance M s (φ) arising when the hinge device is opened during normal operation (M w (φ) = M dv (φ) -M s (φ)), after which the stock of the driving moment in ШУ at its disclosure n (φ) by the formula:
Достигаемый технический результат заключается в более точном определении моментов сопротивления, действующих в шарнирных устройствах, предназначенных для раскрытия крупногабаритных конструкций любых размеров за счет минимизации влияния на измерения моментов сопротивления, факторов, не возникающих при штатной эксплуатации механических устройств космических аппарата, а также снижает трудоемкость и энергозатраты на проведение испытаний, позволяет на более ранних этапах оценить ошибки при проектировании и изготовлении ШУ до их установки в состав крупногабаритного механического устройства, кроме этого позволяет оценить запас движущего момента в ШУ крупногабаритных механических устройств космических аппаратов над моментами сопротивления.The technical result achieved consists in a more accurate determination of the resistance moments acting in articulated devices designed to reveal large-sized structures of any size by minimizing the influence on the measurement of resistance moments, factors that do not arise during normal operation of the mechanical devices of the spacecraft, and also reduces the complexity and energy costs to conduct tests, allows at earlier stages to evaluate errors in the design and manufacture of control rooms before they are installed Sections in the composition of a large-sized mechanical device, in addition, allows us to estimate the stock of driving moment in the control room of large-sized mechanical devices of spacecraft over the moments of resistance.
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
- на фиг. 1 показано крыло панелей БС, установленной на стенд обезвешивания в раскрытом положении;- in FIG. 1 shows a wing of BS panels mounted on a weightless bench in the open position;
- на фиг. 2 показано установка ШУ на штатные панели БС (выносной вид Г согласно фиг. 1);- in FIG. 2 shows the installation of ШУ on standard BS panels (remote view Г according to Fig. 1);
- на фиг. 3 показано автономное ШУ;- in FIG. 3 shows an autonomous control unit;
- на фиг. 4 показаны виды А и Б согласно фиг. 3;- in FIG. 4 shows views A and B of FIG. 3;
- на фиг. 5 показан стенд определения Мшу с установленным ШУ;- in FIG. 5 shows a stand for determining M shu with installed shu;
- на фиг. 6 показан вид В согласно фиг. 5.- in FIG. 6 shows a view B of FIG. 5.
Реализация способа контроля запаса движущего момента в шарнирных устройствах крупногабаритных механических систем космических аппаратов заключается в двух основных аспектах:The implementation of the method of controlling the stock of torque in the articulated devices of large-sized mechanical systems of spacecraft consists of two main aspects:
- автономности изготовления ШУ, как объекта испытаний;- autonomy of manufacture of ШУ as an object of testing;
- способе испытаний ШУ при помощи устройства (стенда), обеспечивающего измерение момента ШУ Мшу, действующего при его раскрытии.- the method of testing the SHU using a device (stand), providing a measurement of the moment of the SHU M shu , acting upon its disclosure.
Рассмотрим задачу определения запаса движущего момента в ШУ Мшу, а вместе с ним и момента сопротивления, возникающего в ШУ Мс при его раскрытии, на примере ШУ, устанавливаемого в крыло панелей МУ БС космического аппарата. Крыло панелей МУ БС, установленное на систему обезвешивания, показано на фиг. 1, ШУ 1, входящее в состав крыла и соединяющее две смежно расположенные панели 2, 3, представлено на фиг. 2.Let us consider the task of determining the stock of driving moment in the SHM M shu , and with it the moment of resistance arising in the ShU M s when it is opened, using the SHU installed in the wing of the MU BS of the spacecraft as an example. The wing of the MU BS panels mounted on the weightless system is shown in FIG. 1, ШУ 1, which is part of the wing and connecting two
Автономность ШУ обеспечивается за счет сборки ШУ со всеми входящими в состав ШУ элементами, создающими сопротивления при его раскрытии штатным (например, пружинным) приводом, такими как участки кабеля, проходящего транзитом через ШУ (предназначены для передачи на космический аппарат электрической энергии, сгенерированной фотопреобразователями, установленными на раскрываемых элементах конструкции механического устройства и передачи сигналов телеметрии на блок управления космического аппарата), датчики телеметрического контроля раскрытого положения ШУ и нажимное устройство для датчика, узлы зачековки ШУ, элементы синхронизации, предназначенные для синхронного раскрытия составных частей механического устройства, а также элементы задержки раскрытия составных частей механических устройств, предназначенных для обеспечения логики раскрытия механического устройства в целом. Сложенное и раскрытое положение ШУ, а также направление его раскрытия представлено на фиг. 4.Autonomy of the spacecraft is ensured by assembling the spacecraft with all the elements that make up the spacecraft, creating resistance when it is opened by a standard (for example, spring) drive, such as sections of the cable passing in transit through the spacecraft (designed to transmit electric energy generated by photoconverters to the spacecraft, mounted on the disclosed structural elements of a mechanical device and transmitting telemetry signals to the control unit of the spacecraft), telemetry monitoring sensors SHU rytogo position and pressing means is a sensor for locking nodes SHU, the synchronization elements for the synchronous opening parts of the mechanical devices, and delay elements disclosure parts of mechanical devices intended to provide disclosure of mechanical logic device as a whole. The folded and opened position of the control unit, as well as the direction of its opening, are shown in FIG. four.
Сборка ШУ осуществляется на имитаторах штатных раскрываемых элементов крупногабаритной конструкции механического устройства (далее имитатор), которые по массе в десятки раз меньшей, чем масса штатных элементов, но при этом имеющие посадочные места и поверхности аналогичные штатным, поэтому дополнительными сопротивлениями, действующими на ШУ, за счет массы подвижного имитатора можно пренебречь. Определяемое значение Мшу(φ) можно записать в виде:The assembly of the ШУ is carried out on simulators of the standard disclosed elements of the large-sized design of the mechanical device (hereinafter the simulator), which are ten times smaller in mass than the mass of the standard elements, but at the same time having seats and surfaces similar to the standard ones, therefore additional resistances acting on the ШУ, for the mass count of the moving simulator can be neglected. The determined value of M sh (φ) can be written in the form:
- Мшу(φ) - момент, определяемый в процессе раскрытия ШУ (например, датчиком крутящего момента или динамометром);- M shu (φ) - the moment determined in the process of disclosing the SHU (for example, a torque sensor or dynamometer);
- Мдв(φ) - момент штатного привода раскрытия ШУ (например, пружина), значение моментов которого (силовая диаграмма) в функции от угла известно заранее, определяется при изготовлении привода;- M dv (φ) - the moment of a regular drive of opening ШУ (for example, a spring), the value of which moments (power diagram) as a function of the angle is known in advance, is determined during the manufacture of the drive;
- Мс(φ) - момент сопротивления в действующий в ШУ;- M s (φ) is the moment of resistance in the current in the SH;
- φ - угол раскрытия шарнирного устройства.- φ is the opening angle of the hinge device.
При известном значении Мшу(φ) имеется возможность определить Мс(φ) по формуле (1):With a known value of M sh (φ), it is possible to determine M with (φ) by the formula (1):
Зная значение Мс(φ) определяем запас движущего момента в ШУ n(φ) на всем угле раскрытия ШУ, а также в любой точке раскрытия ШУ:Knowing the value of M to (φ) define a reserve drive torque CC n (φ) to all carbon SHU disclosure as well as anywhere in SHU disclosure:
На фиг. 3 представлено автономное ШУ. ШУ условно разделено на две половины ШУ1 и ШУ2. Основанием для сборки данного ШУ являются имитаторы каркасов 4, 5, которые имеют посадочные места для стыковки с ШУ, аналогичные по присоединительным и габаритным размерам посадочным местам, которые необходимы для установки ШУ на панели БС 2, 3. В составе автономного ШУ установлены пружинные привода 6, непосредственно предназначенные для раскрытия ШУ, пружины взведены на определенную величину момента, определяемую моментным ключом при их взведении, данный момент является движущим моментом, действующим в ШУ при его раскрытии - Мдв. Для гарантированной стыковки ШУ при установке на панели крыла БС 2, 3 после испытаний на имитаторах каркасов, в базовых кронштейнах ШУ 7, 8, 9, 10 в местах стыковки предусмотрены пазы. Фиксация положения базовых кронштейнов ШУ производится эксцентриками 11, а также регулировочными винтами 12. Стыковка ШУ с имитаторами каркасов 4, 5 и панелями крыла БС 2, 3 обеспечивается болтами 13. Ввиду наличия сферического подшипника 14, в оси поворота ШУ - при проведении сборки ШУ на имитаторах каркасов обеспечивается параллельность положения осей 15, 16, приведенная на фиг. 4, аналогичная параллельности положения осей 15, 16, которая обеспечивается при установке ШУ в крыло панелей МУ БС.In FIG. 3 presents an autonomous control unit. SHU conditionally divided into two halves SHU1 and SHU2. The basis for the assembly of this SHU are simulators of
Кроме того, в состав автономного ШУ входят следующие конструктивные элементы, оказывающие влияния на значение Мшу при раскрытии ШУ в составе панелей крыла МУ БС:In addition, the autonomous control system includes the following structural elements that affect the value of M shu when opening the ShU as part of the wing panels of the MU BS:
- узел зачековки ШУ 61, предназначенный для фиксации ШУ в раскрытом положении;- blocking
- датчик телеметрического контроля 17, фиксирующий факт раскрытия шарнирного узла, при нажатии на него штока 18 посредством пружины 19;- a
- ролик синхронизации 20 - элемент ШУ, предназначенный для обеспечения синхронного раскрытия панелей в составе крыла панелей МУ БС.- a
Элементом конструкции автономного ШУ, оказывающим существенное влияние на значение Мшу, является участок кабельной сети 21, 22, проходящий транзитом через ШУ (кабельная сеть осуществляет передачу телеметрического сигнала и электрического напряжения на блок управления космического аппарата). Данный участок монтируется в ШУ с помощью нитяных бандажей 51, пропитанных клеем, которые формируют ее конфигурацию, обеспечивая соосность участка кабеля и оси ШУ (кабель работает на скрутку вокруг собственной оси), данная конфигурация кабеля приводит к наименьшим потерям движущего момента Мдв при раскрытии ШУ из сложенного положения в раскрытое. Излишние участки кабеля 21, 22, монтируемого в состав автономного ШУ, подвязываются технологически к имитаторам каркасов, участки кабеля заканчиваются конструктивными элементами 35, подлежащими сращиванию обжимными сростками 35, 36 с участками кабельной сети, проложенными вдоль панелей в составе крыла МУ БС. Кронштейны 23, 24, 26, 27 предназначены непосредственно для формирования участка кабеля необходимой длины, кронштейны 29, 30 - технологически предназначенные для сохранения конфигурации кабеля при проведении перестановки ШУ с имитаторов каркасов 4, 5 на штатные панели 2, 3, после установки ШУ на панели крыла МУ БС - кронштейны 29, 30 подлежат демонтажу. В процессе перестановки ШУ с имитаторов каркасов, кронштейны 26, 27 посредством крепежных элементов 31, 32 отстыковываются от кронштейнов 25, 28 и устанавливаются на кронштейны 33, 34, аналогичные по конструкции кронштейнам 25, 28, что обеспечивает неизменяемость конфигурации участка кабеля, проходящего в ШУ от конфигурации участка кабеля, имевшей место при монтаже кабеля в автономном ШУ. Кронштейны 25, 28 установлены на элементы 52, которые закреплены к имитаторам каркасов 4, 5 таким образом, что имеют возможность регулировки положения в горизонтальном направлении, для имитации положения кронштейнов 33, 34, установленных на панелях крыла МУ БС, т.е. конструкция имитатора каркаса универсальна и не зависит от конфигурации панелей МУ БС.SHU autonomous structural element, has a significant impact on the value of M shu, a portion of
На фиг. 5 представлен стенд 53 для определения Мшу, действующего в ШУ при его раскрытии совместно с установленным на его неподвижную балку 39 посредством крепежных элементов 37, 38 ШУ 54, предназначенным для проведения испытаний. ШУ 54 крепится к стенду 35 через неподвижный имитатор каркаса 45. Неподвижная балка 39 посредством пазов, выполненных в ее основании 55, а также пазов, выполненных в основании плиты 40, имеет возможность регулировки положения оси испытываемого ШУ, для обеспечения соосности с осью ролика 41, установленного и закрепленного соосно с поворотной балкой 42, при этом механизм вращения 43 поворотной балки 42 снабжен подшипником для минимизации сопротивлений при развороте поворотной балки 42 в процессе проведения испытаний. Горизонтальность выставки стенда 53 обеспечивается вращением опор 56 с последующей фиксацией их положения гайками 57. Момент сопротивления, возникающий при испытаниях при развороте поворотной балки Мст, определяется заранее при аттестации стенда, зачастую это достаточно малая величина, не оказывающая существенное влияние на результат испытаний, которой можно пренебречь. Имитация воздействия на раскрытие ШУ нагрузок, приходящих от системы синхронизации, заключается в установке на ролик 20 тяги 59, снабженной пружинами 58 и закрепленной на технологическом ролике 60. Пружины 58 обеспечивают заданное значение нагрузки. Поворотная балка 42 посредством штыря 44 соединена с подвижным имитатором каркаса 46. Поворотная балка 42 через ролик 41 и тягу 47, закрепленную на ролике 41, соединена с динамометром 49, установленным на подвижной каретке 50. Каретка обеспечивает удержание ШУ в сложенном положении и за счет своей подвижности имеет возможность перемещаться в направлении Д с определенным шагом, отпуская тем самым ШУ и давая ему посредством пружинных приводов 6 возможность раскрытия. Линейное перемещение подвижной каретки 50 согласовано с угловым разворотом ШУ таким образом, что контроль моментов Мшу, действующих в ШУ, можно определять с шагом раскрытия ШУ до 1º. Измеренное динамометром 49 значение силы за счет заранее известного радиуса ролика 41 пересчитывается в значение момента Мшу. При этом необходимо отметить, что масса подвижного имитатора ШУ мала (около 0,1 кг) и не требует обезвешивания.In FIG. 5 shows a
В связи с тем что штатная эксплуатация ШУ установленных в крыло МУ БС происходит в условиях вакуума, а также может происходить в условиях пониженных до минус 110ºС и повышенных до 110ºС температур, предусмотрено размещение стенда 35 в термокамере для определения моментов, действующих в ШУ при экстремальных температурах. При этом подвижный имитатор каркаса 45, неподвижный имитатор каркаса 46, неподвижная балка стенда 39 и поворотная балка стенда 42 выполнены из одного материала - для исключения возникновения температурных деформаций при проведении испытаний. На основе результатов раннее проведенных экспериментов определено, что наличие вакуума не оказывает влияние на составные части ШУ и их работоспособность, поэтому испытания по определению движущего момента ШУ при экстремальных температурах проводятся в термокамере.Due to the fact that the regular operation of the control cabinets installed in the MU BS wing occurs under vacuum, and can also occur in conditions of temperatures decreased to minus 110 ° C and elevated to 110 ° C, it is planned to place
После определения действующего во время раскрытия в ШУ момента Мшу по формуле 2 определяется момент сопротивления действующий в ШУ при раскрытии Mc, а затем по формуле 3 определяется запас движущего момента в ШУ n(φ) на всем угле раскрытия ШУ.After determining the moment M shu, which is effective during the opening in the ШУ, according to
Таким образом, предложенный способ испытания ШУ, применяемых в составе механических устройств космических аппаратов, отличается от ранее известных объектов патентования. Предложенное техническое решение позволяет на ранних этапах изготовления отследить дефекты при изготовлении ШУ, а также ошибки при проектировании и конструировании вновь создаваемых конструкций, позволяет существенно сократить энергозатраты и трудоемкость на проведение испытаний. Данный способ подходит для определения запаса движущего момента в ШУ крупногабаритных механических системах космических аппаратов над моментами сопротивления для раскрываемых объектов (например, панелей МУ БС, рефлекторов и т.д.) любых габаритных и конструктивных размеров, а также имеющих любую конфигурацию. Используя данный способ при проведениях испытаний ШУ, отсутствует влияние стендов раскрытия (в случае испытаний в составе механических устройств), что позволяет более точно определить значения запасов движущего момента ШУ и подтвердить надежность работы каждого ШУ, применяемого в составе крупногабаритных механических систем космических аппаратов.Thus, the proposed method for testing the control gear used in the mechanical devices of spacecraft differs from previously known patent objects. The proposed technical solution allows us to track defects in the manufacture of ШУ, as well as errors in the design and construction of newly created structures, at the early stages of manufacturing, which can significantly reduce energy costs and the complexity of testing. This method is suitable for determining the stock of driving moment in the spacecraft control system for large-sized mechanical systems of spacecraft over the resistance moments for the disclosed objects (for example, MU BS panels, reflectors, etc.) of any overall and structural dimensions, as well as any configuration. Using this method when conducting tests of SH, there is no influence of the disclosure stands (in the case of tests as part of mechanical devices), which makes it possible to more accurately determine the values of the reserves of the torque of the SH and confirm the reliability of each SH used in the composition of large-sized mechanical systems of spacecraft.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143506/28A RU2586445C1 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | Method of controlling driving torque margin in hinge devices of large-size mechanical systems of spacecraft above moments resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143506/28A RU2586445C1 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | Method of controlling driving torque margin in hinge devices of large-size mechanical systems of spacecraft above moments resistance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2586445C1 true RU2586445C1 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014143506/28A RU2586445C1 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | Method of controlling driving torque margin in hinge devices of large-size mechanical systems of spacecraft above moments resistance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586445C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747799C1 (en) * | 2020-09-25 | 2021-05-14 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Method for manufacturing package of solar battery panels |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1315851A1 (en) * | 1985-09-16 | 1987-06-07 | Белорусский Политехнический Институт | Bench for testing cardan joint |
RU2037800C1 (en) * | 1992-07-10 | 1995-06-19 | Вологодский Политехнический Институт | Method of determination of technical state of mechanical transmissions |
RU2394218C2 (en) * | 2008-08-11 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method of testing swivelling devices of mechanical systems |
RU2460983C1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of testing swivelling devices of mechanical systems at extreme temperatures |
-
2014
- 2014-10-29 RU RU2014143506/28A patent/RU2586445C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1315851A1 (en) * | 1985-09-16 | 1987-06-07 | Белорусский Политехнический Институт | Bench for testing cardan joint |
RU2037800C1 (en) * | 1992-07-10 | 1995-06-19 | Вологодский Политехнический Институт | Method of determination of technical state of mechanical transmissions |
RU2394218C2 (en) * | 2008-08-11 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method of testing swivelling devices of mechanical systems |
RU2460983C1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of testing swivelling devices of mechanical systems at extreme temperatures |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747799C1 (en) * | 2020-09-25 | 2021-05-14 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Method for manufacturing package of solar battery panels |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102288381B (en) | Wing tip support device for wind tunnel test | |
BR102015016368A2 (en) | method for positioning an end effector relative to a fuselage assembly, and apparatus | |
US7080565B2 (en) | Dynamic load fixture for rotary mechanical systems | |
CN104111138A (en) | Large-scale missile engine six-component dynamometry and calibrating device | |
US8960015B2 (en) | Load test stand | |
CN103558079A (en) | Multi-degree-of-freedom loading method based on parallel mechanism driving force closed loop | |
CN103552697A (en) | Active suspension type satellite antenna three-dimensional extension testing device | |
TR201900150A2 (en) | Torque Load Tester | |
CN104990719A (en) | Unmanned aerial vehicle test bed system for inspection and detection | |
RU2586445C1 (en) | Method of controlling driving torque margin in hinge devices of large-size mechanical systems of spacecraft above moments resistance | |
CN103487223A (en) | Device for measuring flexural rigidity of structural member in high-low temperature environments | |
CN103852211B (en) | Moment of flexure sensor calibration apparatus and scaling method | |
CN105606907B (en) | A kind of deformation experiment device towards smart skins antenna measurement | |
KR100969242B1 (en) | Portable wind tunnel testing apparatus for a bridge | |
RU2394218C2 (en) | Method of testing swivelling devices of mechanical systems | |
CN104216401A (en) | Operating force and corresponding displacement test device of multiple freedom degree side lever | |
CN106802159B (en) | Earth simulator for measuring attitudes of infrared earth sensors with different linear arrays | |
RU167850U1 (en) | Device for measuring dent parameters | |
RU2721448C1 (en) | Rotary device with a block and tackle system for weighlessing open structures of a spacecraft | |
Miller et al. | X-57 Wing Structural Load Testing | |
RU175329U1 (en) | Multi-platform Dynamic Modeling Stand | |
RU2711774C2 (en) | Method for transformation of transformed spacecraft systems | |
RU2460983C1 (en) | Method of testing swivelling devices of mechanical systems at extreme temperatures | |
CN106767909B (en) | Earth simulator for measuring attitude of linear array infrared earth sensor | |
CN113365919A (en) | Test equipment, test method and flight test system |