专利名称：一种动态索力测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量装置，具体涉及ー种动态索力測量装置。
背景技术：
周边桁架天线以收拢状态发射到预定轨道，再利用驱动索驱动缓慢展开，展开过程要保证平缓来减小对星体的冲击，其中驱动索力值对展开过程有巨大的影响。需要对驱动索カ进行动态观测保证天线顺利展开，同时也可通过索カ值的变化来判断展开是否到位。目前应用的驱动索又细又柔，而目前市场上的索力測量装置主要是针对电梯、拉索桥等钢丝绳，没有针对细柔绳索动态测量的有效手段。因此，需要提供ー种针对细柔索动态进行测量的装置，要求使用方便，精度高，能实时显示，为天线的地面试验提供支持。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供ー种使用方便，精度高的细柔绳索动态索力測量装置。为解决技术问题，本实用新型的解决方案是提供一种动态索力測量装置，包括能够通过信号线连接至PC机的力学传感器；该装置有ー个固定框架，其主体为两个并列且间隔设置的U形框架，两个U形框架的开ロ端均固定于挡块上，两个U形框架的封闭端之间通过连接块实现固定；固定框架两个侧边的内部各设有ー个固定位置的滑轮；所述力学传感器的一端固定于挡块上，另一端与受压构件固定连接；受压构件呈叉形开ロ状，其开口内设有ー个动滑轮，动滑轮的转轴两端固定于受压构件的开ロ两侧；受压构件及其内部的动滑轮与U形框架均不接触；所述三个滑轮的转轴均垂直于U形框架所处平面。作为ー种改进,所述的三个滑轮均由轴承和套在轴承上的套圈组成；所述轴承为滚珠轴承，所述套圈具有凹槽状的截面形状。作为ー种改进，所述三个滑轮的转轴均为变截面圆杆的形式，其一端为加大了截面的凸台，另一端设螺纹；在安装时，滑轮轴承的一侧被转轴的凸台顶住其内圈，另ー侧则被螺接的垫圈套筒顶住其内圏。作为ー种改进，驱动索依次交错穿设于三个滑轮上，其一端接于驱动电机，另一端接干天线节点；驱动索位于动滑轮的外側，当驱动索拉紧时动滑轮和受压构件受カ朝着力学传感器方向发生变形或位移。作为ー种改进，在各滑轮的外侧设有ー个使驱动索不能跳出滑轮的限位装置。作为ー种改进，所述的限位装置是ー根限位杆，限位杆上设有滑动销轴；在所述受压构件或U形框架上设有用于安装限位杆的安装孔。上位的PC机中设有数据显示记录软件，驱动索穿过滑轮后，三个滑轮使驱动索产生三点弯曲的局部变形。运动着的驱动索张カ通过受压构件转化为力学传感器的动态压力，通过标准的MODBUS RTU总线协议将数据记录在PC机中，并由数据显示记录软件通过カ平衡反算得到动态驱动索张力。本实用新型的有益效果是本实用新型通过三弯点原理，构成 ー个カ自平衡体系，将驱动索张カ转化为动态カ传感器压力，井能将压カ数值实时显示和记录。与现有技术相比较，本实用新型携帯方便，測量快速，灵敏度高，精度高，结果直观。

图I :本实用新型的结构示意图；图2 :三弯点原理示意图；图3 :轴承套圈不意图；图4 :图3中轴承套圈的剖面图；图5:滑轮转轴示意图；图6 :滑轮限位装置示意图；图7 :限位杆示意图；图8 :天线动态索张カ测量整体示意图；图中的附图标记为动态索カ测量装置、2驱动索、3驱动电机、4天线节点、5展开臂、6转轴、7滑轮、8限位轴、9轴承、10轴套、11连接块、12受压构件、13力学传感器、14U形框架、15挡块、16连接孔、17滑动销轴。
具体实施方式
实现原理动态索力测量仪包括动态索张カ测量装置I和PC机上动态显示的存储软件。动态索张力測量装置I的主体是由三个滑轮7组成三弯点形式，強迫驱动索2产生局部变形，中间的动滑轮在驱动索2张カ的作用下产生压紧カ信号，通过受压构件12将信号传给力学传感器13,转化为电信号在PC机上显不。
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
进行阐述。动态索力測量装置I包括能够通过信号线连接至上位PC机的力学传感器13 ;该装置有ー个固定框架，其主体为两个并列且间隔设置的U形框架14，两个U形框架14的开ロ端均固定于挡块15上，两个U形框架14的封闭端之间通过连接块11实现固定；固定框架由U形框架14、连接块11、挡块15通过螺栓连接而成，便于拆装。固定框架两个侧边的内部各设有ー个固定位置的滑轮7 ;力学传感器13的一端固定于挡块15上，另一端与受压构件12固定连接；力学传感器13的上下端有螺栓孔，三者通过螺栓连接件连接。挡块15上有螺栓连接孔16，使用时可用螺栓通过连接孔16与周边桁架天线的展开臂固定架5固定。受压构件12呈叉形开ロ状，其开口内设有ー个动滑轮，动滑轮的转轴两端固定于受压构件12的开ロ两侧；受压构件12及其内部的动滑轮与U形框架14均不接触；所述三个滑轮7的转轴均垂直于U形框架14所处平面。三个滑轮7均由轴承9和套在轴承9上的套圈10组成；所述轴承9为滚珠轴承，所述套圈10具有凹槽状的截面形状。驱动索2在套圈10外部的凹槽中滑动，为了防止驱动索将套圈磨损，套圈材料选用了 45号钢，套圈和轴承之间采用紧配合。转轴6的设计需要保证轴承9在转轴6轴向的固定，而且保证方便轴承9与转轴6的安装。因此，三个滑轮7的转轴6均为变截面圆杆的形式，其一端为加大了截面的凸台，另一端设螺纹；在安装时，轴承9的ー侧被转轴6的凸台顶住其内圏，另ー侧则被螺接的垫圈套筒顶住其内圏。驱动索2依次交错穿设于三个滑轮7上，其一端接于驱动电机3，另一端接于天线节点4 ;驱动索2位于动滑轮的外側，当驱动索2拉紧时动滑轮和受压构件12受カ朝着力学传感器13方向发生变形或位移。由于驱动电机3拉动驱动索2时，驱动索2在驱动电机3转轴上的缠绕位置不断变化，驱动索2有时会跳出套圈10的凹槽，这样不仅导致驱动索2与原来设计的顶起角度不同，而且驱动索2直接在转轴6上滑动，摩擦力増大，从而导致误差増大。通过在各滑轮 7的外侧设置ー个使驱动索2不能跳出滑轮7的限位杆8，而限位杆8上设有滑动销轴17 ；在受压构件12或U形框架14上设用于安装限位杆8的安装孔，通过滑动销轴17可实现方便安装。限位杆8设于滑轮7附近，两者间距使滑轮7能够自由转动，同时又使驱动索2不能跳出套圈10为宜。使用时驱动索2从天线节点4中穿出，经过动态索カ測量装置I的三个滑轮7，缠绕在驱动电机3上，驱动电机3拉动驱动索2，力学传感器13接收中间的动滑轮传来的压紧力，数值记录于PC机，通过标定确定驱动索2与力学传感器13读数的关系表达式，将压紧カ转化为实际需要的索张力。
权利要求1.一种动态索力測量装置，包括能够通过信号线连接至PC机的力学传感器；其特征在干，该装置有ー个固定框架，其主体为两个并列且间隔设置的U形框架，两个U形框架的开ロ端均固定于挡块上，两个U形框架的封闭端之间通过连接块实现固定；固定框架两个侧边的内部各设有ー个固定位置的滑轮；所述力学传感器的一端固定于挡块上，另一端与受压构件固定连接；受压构件呈叉形开ロ状，其开口内设有ー个动滑轮，动滑轮的转轴两端固定于受压构件的开ロ两侧；受压构件及其内部的动滑轮与U形框架均不接触；所述三个滑轮的转轴均垂直于U形框架所处平面。
2.根据权利要求I所述的动态索カ測量装置，其特征在于，所述的三个滑轮均由轴承和套在轴承上的套圈组成；所述轴承为滚珠轴承，所述套圈具有凹槽状的截面形状。
3.根据权利要求I所述的动态索カ測量装置，其特征在于，所述三个滑轮的转轴均为变截面圆杆的形式，其一端为加大了截面的凸台，另一端设螺纹；在安装时，滑轮轴承的一侧被转轴的凸台顶住其内圏，另ー侧则被螺接的垫圈套筒顶住其内圏。
4.根据权利要求I至3任意一项中所述的动态索カ測量装置，其特征在于，驱动索依次交错穿设于三个滑轮上，其一端接于驱动电机，另一端接干天线节点；驱动索位于动滑轮的外侧，当驱动索拉紧时动滑轮和受压构件受カ朝着力学传感器方向发生变形或位移。
5.根据权利要求4所述的动态索カ測量装置，其特征在于，在各滑轮的外侧设有ー个使驱动索不能跳出滑轮的限位装置。
6.根据权利要求5所述的动态索カ測量装置，其特征在于，所述的限位装置是ー根限位杆，限位杆上设有滑动销轴；在所述受压构件或U形框架上设有用于安装限位杆的安装孔。
专利摘要本实用新型涉及测量装置，旨在提供一种动态索力测量装置。该装置固定框架的主体为两个并列且间隔设置的U形框架，两个U形框架的开口端均固定于挡块上，其封闭端之间通过连接块实现固定；固定框架两个侧边的内部各设有一个固定的滑轮；力学传感器的一端固定于挡块上，另一端与受压构件连接；受压构件呈叉形开口状，其开口内设有一个动滑轮，动滑轮的转轴两端固定于受压构件的开口两侧；受压构件及动滑轮与U形框架均不接触；所述三个滑轮的转轴均垂直于U形框架所处平面。本实用新型通过三弯点原理，构成力自平衡体系，将驱动索张力转化为动态力传感器压力，并能将压力数值实时显示和记录；携带方便，测量快速，灵敏度高，精度高，结果直观。
文档编号G01L5/04GK202648855SQ20122030404
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者关富玲, 周益君 申请人:浙江大学