[发明专利]拉簧板簧复合悬吊系统

说明书

技术领域

本发明涉及失重环境的模拟实验领域，尤其是可用于卫星或其它部件的失重悬吊实验，具体涉及一种拉簧板簧复合悬吊系统。

背景技术

由于太空中的失重环境和地球环境存在引力的区别，在地面模拟太空中的失重环境进行科学实验需要抵消重力。目前来讲，被动的悬吊方法主要为弹力绳和金属拉簧。由于所需要的悬吊频率需要设计到很低，因此，在悬吊实验对象时，弹性元件变形很大，对试验场地要求很高，也很占用空间。为了实现小型化和超低频的目的，也有许多采用主动方式的悬吊系统，但是，主动悬吊系统消耗功率大，维护费用高，而且存在稳定性等问题。因此，设计承载能力高、体积小、悬吊频率低的悬吊系统非常必要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种拉簧板簧复合悬吊系统。

根据本发明提供的一种拉簧板簧复合悬吊系统，包括：拉簧、板簧、垂向位置调节螺栓、中心连接件、上固定板、支承座、载荷连接器；

拉簧与板簧并联连接；

拉簧的上端通过垂向位置调节螺栓连接上固定板，垂向位置调节螺栓用于对加载后的拉簧长度进行调节；

拉簧的下端连接中心连接件；

上固定板向下延伸出支承座；

板簧连接在中心连接件与支承座之间；板簧呈汇聚式放射状对称布置；

载荷连接器连接在中心连接件的下端。

优选地，板簧两端的边界条件为铰接或固接。

优选地，板簧两个为一组，总共四组八个板簧，呈十字形对称布置，所述八个板簧的一端均连接至中心连接件，另一端分别固定于四个支承座上；板簧的端部连接使用滚动轴承模拟铰接，板簧在变形过程中的边界为固支。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明使用拉簧吊起被测物件，利用板簧变形后提供的负刚度来进一步调整板簧的刚度，从而在减小悬吊长度的条件下实现超低频悬吊频率。与传统的普通吊绳或弹簧悬吊装置相比，本悬吊系统具有尺寸小、承载能力大、变形小、频率调节方便、可靠性高等特点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为拉簧和板簧复合悬吊系统结构原理示意图；

图2为拉簧和板簧复合悬吊系统设计图；

图3为悬吊系统工作状态下中心连接件受力示意图。

1为拉簧；

2为垂向位置调节螺栓；

3为板簧；

4为中心连接件；

5为上固定板；

6为载荷连接器；

7为吊重。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

所述拉簧板簧复合悬吊系统是一种基于拉簧和板簧组合的超低频悬吊系统，其包括并联连接的拉簧和板簧，拉簧的固定端通过可调节的螺母连接固定，可对加载后的弹簧长度进行调节，板簧呈汇聚式放射状布置，主要特征为对称布置，其个数在空间允许的条件下不受限制。

所述的拉簧一端联结至板簧组结构的中心连接件，另一端通过可调节的螺栓联结至上固定板。

所述的板簧呈对称放射状布置，放射中心为中心连接件，板簧两端的边界条件可以为铰接或固接。

更为具体地，拉簧通过垂向高度可调机构与上面板连接，板簧通过中心连接件交汇连接，且呈放射状布局，板簧成组的个数和组数均不受限制，中心连接件的一端连接拉簧，另一端连接至需要进行悬吊实验的载荷。

本发明所述的拉簧和板簧复合超低频悬吊系统，可用于模拟太空失重环境的悬吊实验，并且具有以下优点及突出性效果：悬挂被实验物件后，组成的悬吊系统具有极低的悬吊频率。通过拉簧垂向调节螺栓可以调节载荷的悬吊位置，同时调节系统的悬吊频率。因为板簧机构所固有的负刚度特性，使得其可以有效减小拉簧的刚度，从而获取极低的悬吊刚度。本悬吊系统具有尺寸小，承载能力大，变形小，频率调节方便和可靠性高等特点。

进一步具体地，参见附图2所示，具体实施步骤如下：

第一步，板簧两个为一组，总共四组八个板簧，呈十字形对称布置，一端连接至中心连接件，另一端分别固定于四个支承座上。板簧的端部连接可使用滚动轴承模拟铰接，板簧在变形过程中的边界为固支；