航天滑环热真空试验检测系统设计

针对目前航天滑环在热真空中性能不能检测的问题,设计了一个可用于热真空试验的检测系统。通过在地面模拟航天滑环的工作情况,检测其模拟工作状态下的电压降和电噪声的性能指标,提升了对导电滑环的真空状态的性能验证。     

星载长寿命导电滑环的传输可靠性评估

国内导电滑环在轨寿命在10万转量级,为验证某型号星载柱式滑环(汇流环)在轨100万转需求下寿命期内的可靠性,地面对导电滑环进行200万转寿命试验考核,并测试了寿命试验末期刷丝和刷丝束两种不同刷丝结构形式摩擦副下功率环及信号环的传输可靠性。在真空高低温环境中,根据在轨不同工况,模拟星上特定功率以及500kb/s的CAN,RS422信号,测试导电滑环功率环供电稳定性及常用信号经过信号环后传输误码,为导电滑环正样产品配对摩擦副的结构设计提供依据。刷丝束多触点结构形式的导电滑环电平波动率为0.6%,信号传输误码率为0;单刷丝结构形式导电滑环电平波动率超过100%,信号传输误码率为16.1%;验证了空间应用环境下,刷丝束结构形式信号环性能优于传统单刷丝的导电滑环。     

空间导电滑环技术研究与发展综述

空间导电滑环是通过弹性电刷在导电环道内的滑动电接触来实现航天器连续转动部分和相对固定部分间传输电功率和电信号的关键部件,目前工程上对空间服役环境下导电滑环磨损量、摩擦力矩波动、接触电阻及电噪声等方面性能表现不稳定尚缺乏有效解决方法。空间导电滑环技术研究涉及材料、机械、物理、化学、空间环境等多学科概念及理论,通过梳理导电滑环近些年来的研究热点和难点,发现其性能实现与接触表面粗糙度、材料硬度、电刷压力、耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性、真空下的自润滑、微重力环境等相关。目前对空间导电滑环电接触表面的微观特征及其演化过程、滑动电接触的磨损机制及磨屑运动路径和电传输性能及其控制方面的研究还存在不足,现有的知识储备和技术储备不足以支撑在轨更长寿命、更高可靠、更稳定运行的空间导电滑环研制,亟需提高对导电滑环在空间极端工况及多场耦合条件下相关特性的科学认识,以期为保障航天器在轨安全运行提供更多的理论指导和技术支持。     

空间用导电滑环真空高低温摩擦力矩特性分析

为研究空间用导电滑环在热真空试验过程中的摩擦力矩特性,根据滑动电摩擦理论和摩擦学理论,从同真空和温度两方面对导电滑环的环-刷摩擦副和轴承摩擦副的摩擦力矩特性进行分析。分析结果表明:真空环境主要影响环-刷摩擦副的摩擦界面特性,造成摩擦副摩擦因数增大,从而导致摩擦力矩增大;高低温环境主要影响轴承的预紧力,在高温环境下影响较小,在低温环境下导致预紧力增大,摩擦力矩显著增大。通过搭建摩擦力矩测试系统,对理论分析结果进行了验证。试验结果表明:真空和高低温环境下滑环摩擦力矩分别约为常温常压下摩擦力矩的1.2和1.4倍;滑环摩擦力矩受轴承摩擦力矩影响较大,环-刷摩擦副对摩擦力矩影响较小。     

基于机器视觉的导电滑环表面微槽位置检测系统研发

为了准确检测导电滑环表面上微槽的位置,开发了一套基于机器视觉的导电滑环表面微槽位置检测系统。运用Matlab软件对相机采集到的滑环图像进行处理,提取导电滑环上每条铜环的左右两侧边缘,进而检测出铜环表面微槽位置。将检测出的信息生成数控加工代码,控制机床实现导电滑环表面微槽的自动加工。实验结果与传统人工检测后加工微槽的方式进行对比,验证本系统能满足加工精度的要求下,可以提高加工效率,符合现代生产的要求。     

万向导电装置的设计及应用

本文介绍了关节式导电装置的设计原理,同时阐述了该装置与传统的导电滑环间的关系及区别。关节式导电装置源于滑环的基本原理,又通过交叉轴叠加自由度的方式,以及骨节式的造型来实现多方位自由运动。将该项设计与现实情况相结合,探讨了此项专利在设备制造领域的实用价值。可多方位自由运动的导电装置,使得设备紧凑度更高,可设计面更广,对设备制造产业有积极影响。     

一种导电滑环轴系加载测量装置北大核心

针对飞行器导电滑环轴系轴向预载荷难以控制的问题,设计了一种导电滑环轴系加载测量装置,介绍了该设备的测量原理及主要结构设计。试验表明:该装置可以在轴系额定的轴向预载荷下直接测量出装配过程中框架定位面与轴承加载面之间的高度差数值,根据此高度差数值修研端盖台阶厚度,从而方便装配人员对修磨量的控制和把握,保证滑环组件的预载荷要求,使轴承刚度、精度、转速处于最优状态,从而提高滑环组件的装配质量和装配效率。     

一种导电滑环轴系加载测量装置

针对飞行器导电滑环轴系轴向预载荷难以控制的问题,设计了一种导电滑环轴系加载测量装置,介绍了该设备的测量原理及主要结构设计。试验表明:该装置可以在轴系额定的轴向预载荷下直接测量出装配过程中框架定位面与轴承加载面之间的高度差数值,根据此高度差数值修研端盖台阶厚度,从而方便装配人员对修磨量的控制和把握,保证滑环组件的预载荷要求,使轴承刚度、精度、转速处于最优状态,从而提高滑环组件的装配质量和装配效率。     

10万励磁机试验滑环装置的研制

10万励磁机试验滑环装置是用来完成10万励磁机冲击试验的专用设备.励磁机产品出厂前必须做励磁机冲击试验及动平衡试验,以确保产品的质量.为节约资金,对原60万励磁机试验滑环装置进行改造、修复,重新设计了导电联接轴,并对其轴系进行强度分析和共振计算,将其用于10万励磁机试验中,完成了10万励磁机的试验任务.     

电刷与滑环性能评价装置的研制和应用

本文论述了电刷与滑环在鱼航技术中进行真空性能评价试验的必要性。其装置的工作原理和电刷与滑环对偶材料在大气及真空环境条件下的通电摩擦磨损性能试验及其结果。     

水力加压器组合密封结构设计及参数优化

为了提高水力加压器密封性能,设计一种由滑环与O形密封圈组成的组合密封;利用流体压力渗透载荷的加载方法对密封结构进行有限元仿真,得到单因素滑环结构参数对密封性能的影响规律;利用正交试验,分析多因数滑环结构参数综合作用对活塞密封性能的影响。研究结果表明:滑环沟槽底部厚度、滑环侧边宽度、滑环高度、活塞单边径向密封间隙对动密封面接触压力影响依次减弱,新型密封结构选择滑环高度6.5 mm、滑环侧边宽度2.65 mm、滑环沟槽底部的厚度0.7 mm、单边径向间隙0.25 mm时,其最大接触应力比常规O形密封圈结构提高了245%;新型密封结构中的动密封面接触应力比常规O形密封圈结构有了显著的提高,提高了水力加压器的密封性能。     

CWDM技术在光电组合汇流环中的应用

设计了一种新型的可多路光信号同时传输的光电组合汇流环系统.该汇流环系统中光信号传输主要采用CWDM(粗波分复用)技术结合单芯光滑环来完成,具有高速率、多信道、扩展性强等特点.经过实验验证,该光纤汇流环传输系统可在各种军标要求的环境下稳定地传输多路光信号,并且信号稳定、可靠性高,在未来的雷达信号传输中具有广泛应用.     

机械密封的黏滑分析

机械密封副磨损与黏滑引起的振动有关。以密封副动静环为摩擦副进行摩擦磨损试验,通过分析摩擦因数曲线的变化趋势以及机械密封副的磨损形貌,提出在动环与静环相对运动的过程中发生了黏滑振动。考虑动环刚度,构建密封副黏滑模型,通过仿真分析黏滑对密封副表面形貌的影响以及密封副的黏滑磨损机制。结果表明:动环在摩擦扭矩的作用下扭转导致黏滑;动环的最大转速在黏滑过程中达到转轴转速的2倍;黏滑在快速启动阶段并没有发生,仅在速度波动阶段出现,而当速度恢复稳定上升阶段,黏滑现象消失;黏滑最终造成密封副表面严重的黏着磨损。     

农机具田间作业功耗实时遥测技术及装备的研究开发

目前,国内农机具田间作业功耗(扭矩、转速)的测试基本上采用集流环传感器、有线传输的测试。由于机具作业时,处于移动状态,工况不定、环境恶劣、参数变化较大等原因,功耗测试往往比较困难,即使测出来也不准确。本文采用了先进的数学耦合式传感器,研究开发了信号调制发射、接收系统和数据采集、分析处理专用软件,形成了可实现500m距离数据无线传输的农机具田间作业功耗实时遥测技术装备。通过实际应用测试,其功能、技术和精度指标大大超过了设计要求,系统运转平稳、测试精度高,操作安全方便,可满足农机具田间作业功耗测试要求,解决了测试难及测不准的问题。     

双离合自动变速器用油的摩擦特性评价

提出一种能够快速全面地评价双离合自动变速器用油摩擦特性的方法,该方法包括低速滑摩试验、黏温(μ-p-t)性能试验和耐久性能试验3部分。评价结果表明,低速滑摩试验能够评价自动传动液的抗颤抖性能,对于不同质量的油品有良好的区分性;黏温(μ-p-t)性能试验可考察双离合器润滑油随着温度和压力变化时的摩擦学性能特性;耐久试验与低速滑摩试验结合可以评价双离合变速器用油的摩擦耐久性能。采用SAE No.2通用湿式摩擦试验机对一种新研制的双离合自动变速器用油进行全面的摩擦性能评价,结果表明,研制油具有优良的低速抗颤抖性能,且能够满足长寿命的使用要求。     

滑环式蓄能密封环结构的有限元优化设计

利用ANSYS13.0建立某滑环式复合蓄能密封环的有限元模型,分析该密封环在给定工况下密封性能,并与单纯的滑环密封环的密封性能进行比较;分析滑环几何参数对其结构受力情况及密封性能的影响,对密封环结构进行优化设计。结果表明:通过对滑环的顶部宽度、壁面宽度、唇面半径、滑环高度等几何参数的优化,改善了结构在工作环境下的受力状况,提高了其工作寿命,同时使其能够更可靠地保证密封性能。     

导电材料缺陷的涡流成像检测技术研究

针对目前涡流无损检测尚存在检测精度低、反演识别难的问题,利用理论仿真分析,设计了励磁均匀性较好的励磁线圈和阵列隧道磁阻(TMR)传感器探头,基于阵列探头提出了等空间间隔插值成像缺陷检测方法,搭建试验系统,并进行缺陷检测试验。结果表明,提出的方法可有效地避免探头速度对成像结果的影响,从而实现不同形状尺寸缺陷的轮廓成像检测,为后续导电材料缺陷的涡流智能检测提供支持。     

扭矩测量系统的研究与设计

阐述了一种基于单片机的扭矩测量系统.系统利用应变式扭矩传感器实现了扭矩及轴向力的监测,并详细介绍了用AD7705芯片采集传感器的输出电压进行模数转换,通过无线收发芯片nRF2401实现数据的无线传送.系统实现了扭矩的实时监测.