本發(fā)明涉及太陽翼板地面模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種利用懸掛小球?qū)μ栆戆宓鯍煅b置進(jìn)行剎車的裝置。

背景技術(shù)：

太陽翼是衛(wèi)星的能量來源。即太陽能帆板，是一種收集太陽能的裝置，通常應(yīng)用于衛(wèi)星、宇宙飛船的供能，也可用于安裝在環(huán)保型汽車頂部。太陽翼是衛(wèi)星的能量來源。衛(wèi)星發(fā)射時(shí)太陽翼處于折疊狀態(tài)，星箭分離后打開并在衛(wèi)星飛行過程中不斷調(diào)整方向，使太陽電池對準(zhǔn)太陽，為整星工作提供能量。太陽翼監(jiān)視相機(jī)可以拍攝太陽翼展開過程及工作狀態(tài)，判斷太陽翼狀態(tài)是否正常；在姿軌控配合下，還可拍攝地球與月球圖像。為使獲得的地月圖像較好，該相機(jī)采用了一款長焦鏡頭。太陽能帆板有供電和充電兩大功能，相當(dāng)于一個(gè)小型發(fā)電站。太陽能帆板與太陽帆并不是同一種事物，太陽能帆板是一種收集太陽能的裝置，而太陽帆是利用太陽光的光壓進(jìn)行宇宙航行的一種航天器。

太陽翼板在太空中是以失重的環(huán)境進(jìn)行安裝的，因此，在地面進(jìn)行各種模擬展開實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們必須將其進(jìn)行吊掛，在地面的環(huán)境下，不進(jìn)行吊掛太陽翼板便無法正常的運(yùn)行和工作；太陽翼板和鉸鏈等連接機(jī)構(gòu)都是按照失重環(huán)境下設(shè)計(jì)的，如果不解決重力的問題太陽翼就無法在地面進(jìn)行工作，所以在地球上做實(shí)驗(yàn)時(shí)我們必須將其吊掛起來，并且保證太陽翼處于標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)進(jìn)行質(zhì)心吊掛，從而抵消重力的影響，模擬太空的失重環(huán)境來進(jìn)行一些列的動作。

太空中雖然是失重的環(huán)境，但是慣性依舊是存在的，太陽翼在太空中雖然不受到重力影響，但是其展開時(shí)收到受到慣性的作用依舊會保持運(yùn)動，其慣性沖量是通過其鉸鏈或者其他連接機(jī)構(gòu)來抵消的。在地面模擬太陽翼板的吊掛展開實(shí)驗(yàn)中，通常采用吊掛裝置對太陽翼板進(jìn)行吊掛，吊掛裝置運(yùn)動的時(shí)候帶動太陽翼板的移動，當(dāng)?shù)鯍煅b置在剎車時(shí)，太陽翼板本身的慣性運(yùn)動并沒有任何問題，但如果太陽翼板是被吊掛裝置拖動進(jìn)行慣性運(yùn)動，則明顯處于不正常的姿態(tài)中，這種慣性運(yùn)動需要克服，因此需要使用限位裝置對吊掛裝置進(jìn)行限位。一般來說，太陽翼板本身的慣性運(yùn)動并不需要去進(jìn)行干涉，太陽翼板因受到吊掛繩的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的問題，我們可以使用自適應(yīng)的滑輪來解決，但是，對于吊掛裝置的慣性運(yùn)動必須干涉，防止吊掛裝置在停止位置過渡前移拖動太陽翼板移動或者因?yàn)榈鯍煅b置的回彈將太陽翼板往回拉的情況。為了解決吊掛裝置剎車時(shí)位置靠前或者回彈的問題，我們設(shè)計(jì)了一種能夠瞬間對吊掛裝置進(jìn)行剎車的裝置，通過懸掛小球?qū)⒌鯍煅b置的剎車時(shí)的慣性沖量完全轉(zhuǎn)移，避免因吊掛裝置的慣性運(yùn)動對太陽翼板地面模擬實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的太陽翼板地面模擬實(shí)驗(yàn)中吊掛裝置剎車時(shí)的慣性運(yùn)動會引起太陽翼板的不正常運(yùn)動和不正常姿態(tài)的問題，提供了一種利用懸掛小球?qū)μ栆戆宓鯍煅b置進(jìn)行剎車的裝置，通過懸掛小球吸收吊掛裝置剎車時(shí)產(chǎn)生的慣性沖量，使剎車裝置能夠瞬間靜止，從而避免因吊掛裝置剎車時(shí)的慣性運(yùn)動影響到太陽翼板的運(yùn)動和姿態(tài)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種利用懸掛小球?qū)μ栆戆宓鯍煅b置進(jìn)行剎車的裝置，包括吊掛裝置、橫梁、氣浮導(dǎo)軌、懸掛小球、小球吊掛繩、小球狀態(tài)檢測裝置和收繩裝置，所述氣浮導(dǎo)軌固定在安裝在所述橫梁上，吊掛裝置架設(shè)在所述氣浮導(dǎo)軌上，吊掛裝置的兩端設(shè)有與所述氣浮導(dǎo)軌相配合的氣浮墊，吊掛裝置通過氣浮墊固定在氣浮導(dǎo)軌上并能沿所述氣浮導(dǎo)軌做直線運(yùn)動，所述懸掛小球固定在小球吊掛繩的一端，小球吊掛繩的另一端連接收繩裝置，所述小球狀態(tài)檢測裝置用于檢測所述小球是否發(fā)生運(yùn)動；所述吊掛裝置上固定有對心碰撞小球，所述懸掛小球在初始位置時(shí)的質(zhì)心、對心碰撞小球的質(zhì)心、吊掛裝置的質(zhì)心、懸掛小球和對心碰撞小球的碰撞點(diǎn)均位于同一條水平的直線上，所述吊掛裝置和對心碰撞小球的質(zhì)量之和與懸掛小球的質(zhì)量相等。

進(jìn)一步的，所述懸掛小球采用重質(zhì)材料制成，所述對心碰撞小球采用輕質(zhì)材料制成。

進(jìn)一步的，所述小球狀態(tài)檢測裝置為光電傳感器，光電傳感器的探頭正對所述懸掛小球，所述收繩裝置為收繩氣缸，所述收繩氣缸豎直安裝在懸掛小球的正上方。

進(jìn)一步的，所述小球狀態(tài)檢測裝置為力傳感器，所述力傳感器連接所述小球懸掛繩上并用于檢測所述小球懸掛繩上受到的拉力，所述收繩裝置為壓繩氣缸，小球吊掛繩繞過滑輪固定在墻壁上，壓繩氣缸的活塞桿端部裝有壓緊輪，壓繩裝置通過壓緊輪對墻壁和滑輪之間的小球吊掛繩向垂直于該段小球吊掛繩的方向壓緊。

進(jìn)一步的，所述懸掛小球的側(cè)面還設(shè)置用于噴出滅弧冷氣的冷氣發(fā)生裝置，所述冷氣發(fā)生裝置的噴氣口正對所述懸掛小球和對心碰撞小球的碰撞點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低，能有效的轉(zhuǎn)移吊掛裝置剎車時(shí)因慣性產(chǎn)生的能量，防止吊掛裝置因慣性運(yùn)動而對太陽翼板產(chǎn)生影響；采用等質(zhì)量的懸掛小球與吊掛裝置進(jìn)行完全碰撞的方式，能夠保證吊掛裝置瞬間靜止，完全杜絕了吊掛裝置剎車時(shí)的慣性運(yùn)動影響到太陽翼板的運(yùn)動和姿態(tài)；拉力傳感器能實(shí)時(shí)檢測小球吊掛繩受到的拉力，并通過小球吊掛繩受到的拉力變化控制壓繩裝置的運(yùn)動，壓繩裝置壓緊小球吊掛繩，從而提升懸掛小球的高度，保證吊掛裝置與懸掛小球發(fā)生碰撞后懸掛小球在來回單擺的過程中不會與吊掛裝置再次發(fā)生碰撞，且當(dāng)需要懸掛小球復(fù)位時(shí)僅需復(fù)位壓繩裝置，懸掛小球即可復(fù)位的初始位置；冷氣發(fā)生裝置用于噴出冷卻氣體，防止懸掛小球和對心碰撞小球碰撞時(shí)產(chǎn)生火花。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-吊掛裝置、2-橫梁、3-氣浮導(dǎo)軌、4-懸掛小球、5-小球吊掛繩、6-滑輪、7-力傳感器、8-壓繩氣缸、9-對心碰撞小球、10-收繩氣缸、11-光電傳感器、12-冷氣發(fā)生裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例一：結(jié)合圖1所示，一種利用懸掛小球?qū)μ栆戆宓鯍煅b置進(jìn)行剎車的裝置，包括吊掛裝置1、橫梁2、氣浮導(dǎo)軌3、懸掛小球4、小球吊掛繩5、小球狀態(tài)檢測裝置和收繩裝置，所述氣浮導(dǎo)軌3固定在安裝在所述橫梁2上，吊掛裝置1架設(shè)在所述氣浮導(dǎo)軌3上,吊掛裝置1的兩端設(shè)有與所述氣浮導(dǎo)軌3相配合的氣浮墊，吊掛裝置1通過氣浮墊固定在氣浮導(dǎo)軌3上并能沿所述氣浮導(dǎo)軌3做直線運(yùn)動，所述懸掛小球4固定在小球吊掛繩5的一端，小球吊掛繩5的另一端連接收繩裝置，所述小球狀態(tài)檢測裝置用于檢測所述小球是否發(fā)生運(yùn)動；所述吊掛裝置1上固定有對心碰撞小球9，所述懸掛小球4在初始位置時(shí)的質(zhì)心、對心碰撞小球9的質(zhì)心、吊掛裝置1的質(zhì)心、懸掛小球4和對心碰撞小球9的碰撞點(diǎn)均位于同一條水平的直線上，所述吊掛裝置1和對心碰撞小球9的質(zhì)量之和與懸掛小球4的質(zhì)量相等。

所述懸掛小球4采用重質(zhì)材料制成，所述對心碰撞小球9采用輕質(zhì)材料制成。懸掛小球4采用重質(zhì)材料制成可以保證懸掛小球4的體積較小，從而減少空氣阻力對本裝置的影響。

所述小球狀態(tài)檢測裝置為光電傳感器11，光電傳感器11的探頭正對所述懸掛小球4，所述收繩裝置為收繩氣缸10，所述收繩氣缸10豎直安裝在懸掛小球4的正上方。當(dāng)懸掛小球4發(fā)生碰撞進(jìn)行移動時(shí)，光電傳感器11檢測到懸掛小球4的運(yùn)動信號，反饋控制收繩氣缸10的運(yùn)動，收繩氣缸10只需要有極限行程和初始行程兩個(gè)位置，收繩氣缸10的行程應(yīng)該保證懸掛小球4的上升距離大于懸掛小球4初始位置下的最低點(diǎn)與吊掛裝置最高點(diǎn)的距離之差。

所述懸掛小球4的側(cè)面還設(shè)置用于噴出滅弧冷氣的冷氣發(fā)生裝置12，所述冷氣發(fā)生裝置12的噴氣口正對所述懸掛小球4和對心碰撞小球9的碰撞點(diǎn)。冷氣發(fā)生裝置12可以是液氮罐，噴出的液氮直接降低碰撞點(diǎn)的溫度，防止產(chǎn)生電弧。

實(shí)施例二：結(jié)合圖2所示，實(shí)施例二與實(shí)施例一的方案基本相同，區(qū)別在于所述小球狀態(tài)檢測裝置為力傳感器7，所述力傳感器7連接所述小球懸掛繩上并用于檢測所述小球懸掛繩上受到的拉力，所述收繩裝置為壓繩氣缸8，小球吊掛繩5繞過滑輪6固定在墻壁上，壓繩氣缸8的活塞桿端部裝有壓緊輪，壓繩裝置通過壓緊輪對墻壁和滑輪6之間的小球吊掛繩5向垂直于該段小球吊掛繩5的方向壓緊。壓繩氣缸8的行程應(yīng)該保證懸掛小球4的上升距離大于懸掛小球4初始位置下的最低點(diǎn)與吊掛裝置最高點(diǎn)的距離之差。

上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。