折叠式杆状可展结构的压紧释放机构研究

发布时间：2020-10-29 21:12

【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V414
【部分图文】：

哈尔滨工程大学硕士学位论文2指出压紧释放机构的设计基础，是选择刚度好且适合于被压紧件状态锁定的安装点。而且压紧释放机构的研究与设计需要考虑到加载和测量方法等关键技术，展望了压紧释放机构的应用前景[1,2]。现阶段，压紧释放机构根据释放形式可分五大类：火工品压紧释放机构、记忆合金压紧释放机构、电机驱动压紧释放机构、燃断式压紧释放机构、热刀压紧释放机构。1.2.1火工品压紧释放机构火工品驱动的压紧释放机构是最早应用于航天器上的压紧释放机构。而且经过几十年的研究和使用，成为一项高可靠性且应用成熟的技术[3]。图1.1压紧释放机构锁定状态结构图1.2压紧释放机构释放状态结构如图1.1所示，是2004年火星探测漫游者计划中，“机遇号”火星探测器的杆状折叠式机械臂所用的压紧释放机构，该机构主要用于末端执行器在发射与飞行中的压紧以及在着陆展开工作前的释放[4]。该压紧释放机构主要由8部分组成，包括火工品切割器、金属拉绳、套筒、六角限位架预压缩销钉、套筒内固定销钉、T型杆、滑槽、探测器机

哈尔滨工程大学硕士学位论文2指出压紧释放机构的设计基础，是选择刚度好且适合于被压紧件状态锁定的安装点。而且压紧释放机构的研究与设计需要考虑到加载和测量方法等关键技术，展望了压紧释放机构的应用前景[1,2]。现阶段，压紧释放机构根据释放形式可分五大类：火工品压紧释放机构、记忆合金压紧释放机构、电机驱动压紧释放机构、燃断式压紧释放机构、热刀压紧释放机构。1.2.1火工品压紧释放机构火工品驱动的压紧释放机构是最早应用于航天器上的压紧释放机构。而且经过几十年的研究和使用，成为一项高可靠性且应用成熟的技术[3]。图1.1压紧释放机构锁定状态结构图1.2压紧释放机构释放状态结构如图1.1所示，是2004年火星探测漫游者计划中，“机遇号”火星探测器的杆状折叠式机械臂所用的压紧释放机构，该机构主要用于末端执行器在发射与飞行中的压紧以及在着陆展开工作前的释放[4]。该压紧释放机构主要由8部分组成，包括火工品切割器、金属拉绳、套筒、六角限位架预压缩销钉、套筒内固定销钉、T型杆、滑槽、探测器机

第1章绪论3体。工作过程为：通过双火工品切割器剪断金属丝来释放被压缩的销钉，然后解除对六角限位架的限制，并通过套筒内固定销钉预压缩的弹簧力，将六角限位架与T型杆释放，最终将与T型杆连在一起的末端执行器释放[5]。而如图1.3所示，欧航局研发的LargeDeployableAntenna（LDA）含有一个收拢的天线和一个折叠式杆状机械臂[6]。天线体在收拢状态下被包裹于4.3m长，1.4m宽，0.7m高（垂直于卫星墙）的空间内，折叠式杆状机械臂收拢主体由三段组成，其中间段未固定，只固定机械臂的第一段和第三段。通过这种方式固定中间段，减少了固定连接机构数量，增加了展开可靠性。如图1.4所示，其夹持装置采用刚性架进行支撑和压紧，通过解除夹持装置的上下部分的螺栓连接可实现释放。压紧释放机构由火工品驱动，释放预加载螺栓以实现机构展开，压紧材料为铝合金。刚性架压紧释放机构用于在发射和在轨过程中可压紧机械臂的各小臂，直到最终释放。图1.3支撑机械臂的固定(a)单套压紧释放机构图(b)单套压紧释放机构实物图图1.4单套压紧释放机构虽然火工品压紧释放机构具有单位质量转换能量高、作用时间较短、可靠性高等优点，但也有可能影响航天器正常使用的冲击大，易污染等缺点。故在此基础上，上海卫
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 蒋君;张俊俊;王基生;张文利;;遥操作机器人末端工具换接装置的设计与研究[J];机械设计与制造;2015年11期

2 朱术华;关富玲;;小型星载平台可展开结构的平面度测量[J];低温建筑技术;2015年06期

3 任守志;刘颖;王举;黄传平;刘少锋;马静雅;周志清;;立方体卫星太阳翼技术综述[J];航天器工程;2015年02期

4 李永振;杨臻;曲普;黄剑斌;王光;;一种卫星对接环锁紧与释放装置设计与分析[J];机械设计;2014年09期

5 李新刚;裴胜伟;;国外航天器在轨捕获技术综述[J];航天器工程;2013年01期

6 李新立;姜水清;刘宾;;热刀式压紧释放装置释放可靠性验证试验及评估方法[J];航天器工程;2012年02期

7 丰茂龙;范含林;黄家荣;陈江平;;国外新型热管式空间辐射器研究进展[J];航天器工程;2011年06期

8 蔡小平;张明耀;姜立军;齐志军;刘仲强;;碳纤维材料工程技术研究进展[J];中国材料进展;2010年03期

9 姜水清;刘立平;;热刀致动的压紧释放装置研制[J];航天器工程;2005年04期

10 刘明治,高桂芳;空间可展开天线结构研究进展[J];宇航学报;2003年01期

相关博士学位论文 前1条

1 白绍竣;包带连接建模与力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 孔菲;重复折展锁解式太阳翼机构设计及其性能测试[D];浙江理工大学;2014年

2 王玉琢;回转式形状记忆合金锁紧释放装置研制和实验[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 宋继晓;热处理工艺对7A04铝合金组织和性能的影响研究[D];西南交通大学;2011年

本文编号：2861457