专利名称：一种快速响应恒张力控制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于恒力控制领域，具体涉及一种快速响应恒张力控制装置。
背景技术：
在太空探索中都需要采用一种太空探测器，但在实施过程中，一般都需要对太空 探测器先进行地面半物理仿真试验。做半物理仿真试验时，要模拟太空或者其它星球的低 重力环境，这样就需要在探测器运行时，通过恒力吊挂来平衡多余的重力，目前现有技术没 有相关恒力吊挂装置。
发明内容
针对目前探测器运行时，不能平衡多余重力的问题，本发明提供一种快速响应恒 张力控制装置。本发明的快速响应恒张力控制装置，要点在于底板下表面依次安装有卷扬机、电 动缸、力传感器和支架，电动缸通过其上的移动副连接动滑轮，动滑轮上的吊绳一端卷绕在 卷扬机上，吊绳另一端绕过定滑轮与被吊物相连，定滑轮固定在力传感器上。所述的电动缸上的移动副为活塞杆结构。所述的动滑轮安装在连接架上，连接架通过支撑杆与电动缸上活塞杆的底部相 连，支撑杆上套有弹簧。所述的电动缸上安装有导向轮，卷扬机与动滑轮之间的吊绳由导向轮穿过。所述的支架上安装有导向轮，经定滑轮绕过的吊绳由导向轮穿过与被吊物相连。本发明与现有技术相比较显著的特点和产生的有益效果是本发明获得中央高校 基本科研业务费资助，资助号为m00603010。能够快速响应调整吊绳的张力，使吊绳的张力 恢复恒定，响应时间能够达到0. 01S。支撑杆上套有弹簧，可以起到缓冲作用，避免对零部件 造成损坏。
图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明的结构原理图中1吊绳、2定滑轮、3力传感器、4电动缸、5卷扬机、6底板、7弹簧、8动滑轮、9支 架、10导向轮、11连接架、12支撑杆。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明，其中力传感器3为市购产品，购置于德 国HBM公司，型号为s9 ；电动缸4为市购产品，购置于德国费斯托(festo)公司、型号为 Dnce32-300 ；卷扬机5为市购产品，购置于上海安川公司、型号为sjmjvOSA。本发明的快速响应恒张力控制装置，包括吊绳1、导向轮10、定滑轮2、力传感器3、电动缸4、动滑轮8、卷扬机5和底板6，底板6上表面安装在太空探测器上，底板6下表面通 过螺栓依次连接有卷扬机5、电动缸4、力传感器3和支架9。卷扬电机设置于卷扬机5的侧 面，并且通过螺栓固接在底板6下表面，卷扬电机带动卷扬机5收绳或放绳，电动缸4通过 其上的移动副连接有动滑轮8，电动缸4上的移动副为活塞杆结构，动滑轮8通过连接架11 与电动缸4上活塞杆的底部相连，动滑轮8通过销固定在连接架11上，连接架11通过其上 的支撑杆12与电动缸4的底部相连，在支撑杆12上套有弹簧7，力传感器3通过销与定滑 轮2相连，支架9通过螺栓与导向轮10相连，吊绳的一端卷绕在卷扬机5上，另一端依次绕 过电动缸4上的导向轮10、动滑轮8、定滑轮2和支架9下面的导向轮10与被吊物相连。
本发明的工作原理为将力传感器3的数值设定为要保持的恒张力值，当吊绳1的 张力发生变化时，吊绳1通过定滑轮2将力的变化传给力传感器3，力传感器3的数值发生 变化时，将该变化值传送给控制系统，控制系统根据力的变化量来计算吊绳1需要伸长或 缩短的调整量，然后发送指令给电动缸4，电动缸4工作，带动动滑轮8向上或向下运动，吊 绳1即伸长或缩短所需要的量，使吊绳1的张力恢复到恒定水平。当电动缸4的行程不足 时，控制系统发送指令使卷扬电机工作，卷扬电机带动卷扬机5收绳或放绳，使电动缸4回 到行程中点。在卷扬机5收绳或放绳的过程中，导向轮10可以起到导向作用，弹簧7可以 对动滑轮8及电动缸4的运动起到缓冲作用，快速精确地将张力控制在精度要求的范围内。
权利要求
1.一种快速响应恒张力控制装置，其特征在于底板下表面依次安装有卷扬机、电动缸、 力传感器和支架，电动缸通过其上的移动副连接动滑轮，动滑轮上的吊绳一端卷绕在卷扬 机上，吊绳另一端绕过定滑轮与被吊物相连，定滑轮固定在力传感器上。
2.如权利要求1所述的一种快速响应恒张力控制装置，其特征在于所述的电动缸上 的移动副为活塞杆结构。
3.如权利要求1所述的一种快速响应恒张力控制装置，其特征在于所述的动滑轮安 装在连接架上，连接架通过支撑杆与电动缸上活塞杆的底部相连，支撑杆上套有弹簧。
4.如权利要求1所述的一种快速响应恒张力控制装置，其特征在于所述的电动缸上 安装有导向轮，卷扬机与动滑轮之间的吊绳由导向轮穿过。
5.如权利要求1所述的一种快速响应恒张力控制装置，其特征在于所述的支架上安 装有导向轮，经定滑轮绕过的吊绳由导向轮穿过与被吊物相连。
全文摘要
本发明属于恒力控制领域，具体涉及一种快速响应恒张力控制装置。底板下表面依次安装有卷扬机、电动缸、力传感器和支架，电动缸通过其上的移动副连接动滑轮，动滑轮上的吊绳一端卷绕在卷扬机上，吊绳另一端绕过定滑轮与被吊物相连，定滑轮固定在力传感器上。能够快速响应调整吊绳的张力，使吊绳的张力恢复恒定，响应时间能够达到0.01s。
文档编号B66D1/50GK102070100SQ20101058071
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者张晓瑾, 李佳, 谢里阳, 马冬梅 申请人:东北大学