[发明专利]吊夯式月壤剖面模拟制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种月壤剖面模拟制备装置。

背景技术

深层月壤采集工具是月面采样返回探测的重要装备。由于利用钻探取芯的方式可采集月面以下较深的月壤样品，而且所得到的月壤样品层理信息较为丰富，因此目前国外已经成功应用的深层月壤采集工具均采用钻探取芯的方式。又因为在深层月壤采集模拟试验过程中，模拟月壤的密实度差异会导致地面模拟试验所测参数发生较大的变化。因此，在进行深层月壤采集模拟试验之前，需要对模拟月壤进行统一工艺的制备，以确保深层月壤采集模拟试验对象具有统一状态。目前已公开的文献资料中涉及的该类制备装置多是利用倾倒法实现对模拟月壤的制备，利用倾倒法不能确保模拟月壤经制备后具有同一剖面相同的密实度分布梯度。因此，有必要针对模拟月壤研制一套剖面模拟制备装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种吊夯式月壤剖面模拟制备装置，以解决目前制备模拟月壤时不能确保月壤具有同一剖面相同的密实度分布梯度的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述装置包括门式支架、模拟月壤桶、砧板、起重绳和吊夯机构，模拟月壤桶和砧板设在门式支架内，模拟月壤桶包括桶身、卸土盖和两个吊耳，桶身的侧壁下部设有卸土口，卸土盖装在桶身的卸土口处且与桶身可拆卸连接，桶身的上部装有两个吊耳，模拟月壤桶装在砧板的上方，吊夯机构由编码器、伺服电机、行星齿轮减速器、减速器支撑座、电磁离合器、弹性联轴器、右起重轴支撑座、起重滑轮轴、吊夯机安装板和左起重轴支撑座构成，伺服电机的轴端装有编码器，伺服电机的输出轴与行星齿轮减速器的输入轴传动连接，行星齿轮减速器的输出轴与电磁离合器的输入端传动连接，电磁离合器的输出轴通过弹性联轴器与起重滑轮轴传动连接，起重滑轮轴的滑轮部位连接起重绳的一端，起重绳的另一端连接模拟月壤桶吊耳，起重滑轮轴通过轴承分别支撑在左起重轴支撑座和右起重轴支撑座内，减速器支撑座、左起重轴支撑座和右起重轴支撑座均装在吊夯机安装板上，吊夯机安装板与门式支架固接。

本发明具有以下有益效果：在月球的形成过程中，由于表面尘埃的不断积累沉淀以及不断遭受星空陨石的撞击作用，因此产生了月壤的密实度随深度逐渐递增的特性。本发明是模仿月壤的这种天然形成过程进行模拟月壤制备的：吊夯机构通过起重绳将模拟月壤桶提升至指定高度后，再将模拟月壤桶自由落体释放，并直接砸在砧板的金属撞针上，完成一次刚性冲击，经多次吊夯冲击后，实现模拟月壤的预先制备。由于在吊夯过程中，位于模拟月壤桶底部的模拟月壤先受到砧板的冲击，因此其受到的冲击作用最大。所以，在经过多次吊夯制备后，模拟月壤将呈现与月壤剖面相似的密实度特性。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图，图2是模拟月壤桶的结构主视图，图3是砧板的结构主视图，图4是吊夯机构的结构主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的装置包括门式支架1、模拟月壤桶2、砧板3、起重绳4和吊夯机构5，模拟月壤桶2和砧板3设在门式支架1内，模拟月壤桶2包括桶身2-1、卸土盖2-3和两个吊耳2-2，桶身2-1的侧壁下部设有卸土口，卸土盖2-3装在桶身2-1的卸土口处且与桶身2-1可拆卸连接，桶身2-1的上部装有两个吊耳2-2，模拟月壤桶2装在砧板3的上方，吊夯机构5由编码器5-1、伺服电机5-2、行星齿轮减速器5-3、减速器支撑座5-4、电磁离合器5-5、弹性联轴器5-6、右起重轴支撑座5-7、起重滑轮轴5-8、吊夯机安装板5-9和左起重轴支撑座5-10构成，伺服电机5-2的轴端装有编码器5-1，伺服电机5-2的输出轴与行星齿轮减速器5-3的输入轴传动连接，行星齿轮减速器5-3的输出轴与电磁离合器5-5的输入端传动连接，电磁离合器5-5的输出轴通过弹性联轴器5-6与起重滑轮轴5-8传动连接，起重滑轮轴5-8的滑轮部位连接起重绳4的一端，起重绳4的另一端连接模拟月壤桶吊耳2-2，起重滑轮轴5-8通过轴承分别支撑在左起重轴支撑座5-10和右起重轴支撑座5-7内，减速器支撑座5-4、左起重轴支撑座5-10和右起重轴支撑座5-7均装在吊夯机安装板5-9上，吊夯机安装板5-9与门式支架1固接。