空中加油过程受油装置载荷测量方法及地面试验验证

受油装置作为受油机的重要机构与加油设备建立输油通道,与加油设备对接过程中的载荷大小对于受油装置结构强度设计具有重要意义。本文根据受油装置结构形式,提出基于应变电测原理的受油装置对接载荷测量方法。在空中加油吊舱地面调试试验期间搭建可移动式测试系统,验证对接载荷测量思路及方法,获取了锥套与受油插头对接过程中受油管上的应变数据,分析了对接过程中的载荷变化规律,并结合受油管几何模型估算给出了对接过程中的轴向载荷大小,为后续空中加油过程对接载荷测量进行了原理及可行性验证。     

软管式空中加油时受油机响应特性分析

采用无量纲分析方法,对软管式空中加油时对接过程中的受油机纵向操纵响应特性和受油机的俯仰、滚转和偏航操纵特性进行分析,得到对接过程中受油机纵向操纵响应的延迟时间并分析其影响,得到受油机的俯仰、滚转和偏航操纵特点并分析其原因,对后续空中加油的控制系统设计具有参考意义,对后续空中加油的飞行试验具有指导意义。     

潜水泵试验台管路对接锁紧装置的设计与分析

针对潜水泵试验台人工操作潜水泵与试验管路对接过程中存在的对接或分开劳动强度大、效率低下和不安全等问题,通过对对接锁紧过程的研究和分析,确定管路实现自动对接的功能,开发了一种基于对称偏置摇杆滑块机构的自动对接锁紧装置,并利用Mathematica软件对这种机构的运动规律进行了分析和计算,为机构设计所需的工作参数和结构设计参数提供理论依据。同时实际应用结果表明,该对接锁紧装置能够保证准确对接、紧固密封、安全可靠,实现快速高效的管路对接,达到了研究和设计的目的。     

小型可对接采样器容差性设计与仿真分析

针对深空探测领域中微量采样的要求，设计了一种多功能小型可分离和对接机构。该机构主要由主动端和被动采样端组成，主动端换向轴的花键设计可在一定范围内通过滚动角度调整实现容差对接，最终通过波珠螺丝与键和采样接口锁紧，被动采样端涡盘和卡爪可实现采样前将整个采样结构提出和空管后回收锁紧的功能。动力学仿真表明，主动端结构能在最大位姿容差条件下实现与被动采样端的对接，且摩擦系数是影响对接效率的主要因素之一，主动端的碰撞过程接触力为弱碰撞对接，并得到不同位姿偏差对主动端接触力的影响。     

自重构机器人锁紧机构设计及自主对接研究

自主对接是实现机器人自重构的关键技术。基于新型自重构模块化机器人M2SBot的结构,设计了独特的正弦加速度槽凸轮式对接锁紧机构,可实现可靠连接。同时提出一种新的三维空间对接算法,将基于罗德里格矩阵的公共点法与爬山搜索算法相结合,扩大了两个待接面间空间偏移角的搜索范围。该算法利用红外线传感器计算两模块间的相对位姿偏差,通过逐步调整各个偏移量实现对接。最后分析了整个过程的对接策略。仿真结果表明,该锁紧机构和对接算法可以有效地实现模块间的对接。     

基于CFD的汽油用车加油管数值模拟研究

利用数值模拟计算方法,对汽油用车某加油系统管路结构建立了数学模型;应用流体力学分析软件Fluent,对加油管道中的汽油以及汽油蒸气进行了数值分析。采用两相流模型中的RNGk-e方程模拟研究汽车加油过程中加油管内汽油、汽油蒸气这些流体介质的流动、回流情况,分析该管路结构的汽油排放情况,可为加油、输油等系统的开发与应用提供一定的理论基础。     

空间伸展臂的根部锁紧机构研究

根据空间伸展臂的结构和功能,提出了一种双滑块伸缩连杆形式的锁紧结构,在伸展臂完全展开后实现对其根部的锁紧和定位,并结合伸展臂的结构和工作原理,对锁紧机构进行了设计。通过相关的的受力分析,确定了轴向增力结构的尺寸关系和锁紧滑块的锥角和导向长度。锁紧机构能够简单有效地完成空间伸展臂的锁紧和定位功能,相应的结构尺寸也为其功能的实现提供了进一步的保障。     

基于ADAMS的锁紧臂机构的动力学仿真及参数化分析

在一自动对接机构设计中,为了获得符合应用要求的锁紧臂机构参数,采用系统动力学仿真软件ADAMS建立了锁紧臂机构的动力学仿真模型,利用ADAMS软件的分析工具对参数化锁紧臂机构模型进行分析研究,获得了符合应用要求的参数值,从而实现了锁紧臂机构的优化设计.     

高温高压井完井封隔器锁紧机构力学分析及有限元模拟

针对高温高压井完井封隔器锁紧机构失效而引起的中心管损伤及断裂等问题,以7英寸MHR完井封隔器为研究对象,运用莫尔定理推导出锁紧环压缩量计算公式,得到锁紧环压缩量的影响参数为锁紧环楔形角及锁紧环开口角度;利用静力学理论建立MHR完井封隔器锁紧环和中心管的接触应力方程及锁紧环受剪切应力方程;分别改变锁紧环楔形角、锁紧环开口角度、锁紧环齿宽及锁紧机构所受轴向压力,运用ANSYS Workbench模拟了MHR完井封隔器锁紧机构的力学性能。结果表明:锁紧环受力不均且主要工作部位为锁紧环前端螺纹,楔形角是影响锁紧环压缩量的主要因素,楔形角越大锁紧环压缩量越小;锁紧环与中心管最大应力均随轴向压力的增大而增大,锁紧环的最大应力与齿宽成正比,而中心管最大应力与齿宽成反比。该研究可为封隔器锁紧机构的设计、优化提供参考依据。     

一种在轨空间对接机构动力学分析

空间对接是在航天领域内倍受关注的研究热点和难点问题。由于空间对接的最后阶段推力器是关闭的,依靠惯性使两航天器实现"刚对接",因此缺乏有效应对突发情况的预知能力。为了有效解决依靠惯性使两航天器实现空间刚对接所固有的问题,设计出一种新型电磁对接锁紧机构,并针对该机构的工作原理及在不同工况下的对接过程进行了动力学分析。     

一种卫星对接环锁紧与释放装置设计与分析

针对以往卫星锁紧与释放装置不具有通用性、结构单一等缺点,设计了一种非合作目标卫星对接环锁紧与释放装置,其结构简单、锁紧力大,能够快速实现对卫星的锁紧与释放,同时减小两卫星接触时的刚性撞击,起到缓冲的作用。介绍了锁紧与释放装置的结构组成及其工作原理,并建立了锁紧与释放装置的三维模型,而后利用ADAMS对其进行了动力学分析,分析结果表明:该对接环锁紧与释放装置能够顺利实现对目标卫星对接环的锁紧与释放,为以后的工程化设计奠定了理论基础。     

抗振偏心夹紧结构初探

偏心夹紧结构以其动作迅速的特点在各种夹紧结构中独树一帜,但也有其一些局限性,限制了它在夹紧结构中的广泛应用,表现为①抗振性差,仅适用于切削过程中振动不大的场合;②夹紧行程受偏心距限制,仅适用于工件被夹压表面尺寸公差较小的场合.我们在长期的机床夹具设计实践中体会到,只要选用一种抗振性好的结构作为它的辅助锁紧装置,那么偏心夹紧结构的应用将会大大扩展.对于该附加锁紧装置,除要求它锁紧可靠外,锁紧操作一定要简单,结构也不宜复杂,否则便会使偏心夹紧结构动作迅速的优点消失,而造成整个结构舍简求繁.     

直升机整流罩锁紧机构方案设计与研究

提出了直升机整流罩锁紧机构设计方案,利用Pro/E软件进行各零部件的三维建模、虚拟装配。通过锁紧触点运动轨迹方程的建立进行了Pro/E环境下锁紧机构运动仿真,并应用有限元分析软件MSC.Patran校核了锁紧梁的强度。通过理论设计、运动仿真和强度校核结果表明了该锁紧机构设计方案的可行性。     

航天器三指式对接机构运动学分析及尺寸优化

航天器对接机构是完成空间在轨对接任务的核心机构。为避免在对接过程中发生对接任务失败或对接机构与航天器外部结构发生干涉碰撞等问题,在设计过程中需对对接机构的结构尺寸进行设计优化。文中针对对接任务的初始位置偏差的容差性能提炼了机构尺寸优化的约束条件,根据约束条件确定了优化变量,依据结构紧凑性要求建立了优化目标函数,得到了对接机构尺寸优化数学模型,求得对接机构最优尺寸,可为三指式对接机构的设计和对接初始条件的确定提供参考。     

星载天线锁紧机构滑移故障识别方法

锁紧机构是星载可展结构中常用的压紧和释放机构.在使用过程中,锁紧机构常常会因振动过大发生接触面滑移,导致锁紧释放失效.针对此问题,本文提出了一个根据锁紧座内力变化判别滑移故障的识别方法.首先通过标定试验得到锁紧机构的载荷-应变关系标定曲线;而后设计、加工了星载天线锁紧机构模型,并进行了正弦振动试验.试验过程中分别采集锁紧机构应变数据和加速度响应数据;最后对比根据动力特性变化识别滑移故障和根据内力变化识别滑移故障这两种方法的判定结果,说明本文提出的内力变化滑移识别方法准确有效.     

高速无泄漏锁紧阀研制与开发

高速无泄漏锁紧阀应用于空间对接机构模拟台上,对模拟台起安全保护作用.锁紧阀具有高速、大流量、关闭后无泄漏的特点.该文首先进行了锁紧阀的方案设计,然后通过AMESim对锁紧阀进行了建模仿真,在此基础上设计并生产了锁紧阀,且通过了试验验证.     

一种新型卫星对接环的对接装置设计与分析

针对某种特殊结构的卫星的在轨服务任务下提出的技术要求,介绍了一种基于凸轮曲线机构及连杆机构的对接装置,可以实现对目标星对接环的特殊对接技术要求,且装置结构成熟、锁紧力大、运动平稳。以对接装置的凸轮曲线从动件的数学模型和三维实体模型为基础,通过Matlab和ADAMS软件分别进行运动规律的求解和仿真,将得到的对接装置的理论及仿真运动数据进行对比,验证了该对接装置能完成既定的设计目标。     

新型套管扶正机的研究

该文介绍了一种新型套管扶正机,主要从结构、性能,技术参数等方面进行了介绍,研究了一种安全可靠,结构简单、操作强度不高,比较灵活方便的新型套管扶正机.该机构保证了操作平台在竖直方向不会卡顿,升降过程自如,并且通过锁紧机构、防坠落装置保证工作安全、可靠.基于对外界环境的考量在该扶正机操作台末端设计了机械手,从根本上实现套管...     

快速锁紧机构在地面雷达上的典型应用

随着阵面结构技术的快速发展,天线阵面逐渐向大口径、轻薄化和高精度方向发展。这类天线阵面为满足高机动运输需求,设计中多通过分块设计和现场拼装的方式实现阵面快速重构。为保证阵面拼装后相互间具有良好的电连续及单元位置精度,设计中多通过在分块阵面间布置快速锁紧机构实现阵面的快速精确锁紧。文中从锁紧机构的结构形式、工作方式、适用阵面等多个方面详细介绍了地面雷达中常见的几种快速锁紧机构及其改进形式。对这些锁紧机构进行深入研究可为快速锁紧机构的优化设计及其在其他领域的推广应用提供基础。     

液控智能完井井下湿式对接工具的设计研究

智能完井系统发生井下设备故障时,为实现无需将井下设备全部提出即可检修等目的,设计一种液控智能完井井下湿式对接工具。该工具可在油井内将地面液控管线与井下液控管线实现对接和分离,且在对接时能够保证地面和井下液控管线稳定导通,在分离时可实现分离的两部分液控管线各自密封。工具采用卡爪结构提供对接锁紧力,并对卡爪的锁紧力进行推导计算,得到结构不同设计参数下的锁紧力。最后通过有限元仿真对卡爪进行强度校核,并根据结果确定卡爪的设计参数。经过设计分析,该工具满足井下使用要求,为智能完井系统检修提供新的解决方案。