[实用新型]射电望远镜促动器变负载模拟试验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种射电望远镜促动器变负载模拟试验台，可以对大型射电天文望远镜促动器进行性能检测。

背景技术

500m口径球面射电望远镜FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）将是国际上最大、最灵敏的射电天文望远镜。利用贵州喀斯特洼坑作为台址，在洼坑内铺设500m 球冠状反射面，通过主动控制形成抛物面以汇聚电磁波，采用轻型钢索拖动馈源平台实现望远镜的指向跟踪。

在望远镜观测时，采用促动器驱动下拉索方式改变反射面单元面型，以跟踪天体。促动器为机、电、液一体化单元，工作于贵州黔南潮湿洼地中，始终承受最大6～10 吨拉力变载荷作用，平均速度约0.2mm/s，数量为2225 套。促动器的性能直接影响了望远镜的工作性能，所以在安装之前必须进行检测。

现有的射电望远镜促动器模拟试验台，结构如图3、图4所示，试验台需要设置促动器安装底座、支架（图中未示出），支架上设置定滑轮或链轮（G点和G’点），定滑轮或链轮支撑牵引绳索，牵引绳索通常采用钢丝绳或者短环链，一端连接促动器的拉杆，另一端连接负载，促动器对负载做一定次数的牵引才能完成检测。由于钢丝绳和定滑轮、短环链和链轮一直摩擦，无论是钢丝绳还是短环链，均容易发生断裂，这是现有试验台设计最薄弱的一个环节，尽管也采用涂抹润滑油等降低摩擦的手段，但是效果没有明显提高。

此外，使用定滑轮支撑牵引绳索，促动器载荷与负载重量基本相当，为了方便实验，通常在现场选取土石方装进容器中构成负载，促动器载荷为小吨位时还此类型负载还容易制作，对于较大吨位的测试，例如7t、10t、15t时，需要的土石方较多，负载就不容易制作。

当使用两侧设置有负载的试验台进行检测时（如图3所示），如果牵引绳索采用短环链，由于短环链和链轮的配合不平稳，将产生较大振动，促动器受力不均匀，实际检测结果如图2所示（促动器载荷、促动器拉杆速度和位置的关系图），从中可以看出，促动器载荷曲线变化不平稳，跳动频繁，这样的受力状况与促动器实际受力状况是不相符的。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种射电望远镜促动器变负载模拟试验台，该试验台在旋转支撑点处设置轴或轴承，通过轴或轴承安装杠杆，有效降低了摩擦，而且利用杠杆原理，负载的实际重量减轻了，但是驱动器的模拟载荷仍然能够达到要求。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

射电望远镜促动器变负载模拟试验台，包括促动器安装底座、支架，所述支架上设置旋转支撑点，旋转支撑点设置有轴或轴承，通过轴或轴承安装杠杆，杠杆支点由旋转支撑点构成；所述杠杆下端吊挂负载，所述杠杆上端通过连杆连接力传感器，力传感器再连接促动器的拉杆，所述杠杆下臂长度大于上臂长度；检测过程中，所述促动器上端受到的载荷为连续无跳动变化值，促动器载荷与拉杆位移接近线性关系，且大于线性负载；所述杠杆与负载、连杆连接处、所述连杆与力传感器连接处、所述力传感器与促动器拉杆连接处均设置有轴和轴承。

进一步，所述支架上左、右对称设置有两组所述旋转支撑点和杠杆。

进一步，所述支架上设置有一组所述旋转支撑点和杠杆。

进一步，所述杠杆的下臂与上臂的长度比值为3～5。

进一步，左、右所述连杆连接所述力传感器时连接在同一根轴上。

进一步，所述杠杆采用复合结构，设置有至少两块平行的受力板，受力板之间设置内支撑，在受力板之间设置若干组轴承或轴，轴承或轴的轴线垂直所述受力板。

进一步，所述受力板之间设置三组轴承或轴，中部的轴承或轴与所述旋转支撑点组合，三组轴承或轴的中心连线，在中部的轴承或轴处的夹角呈钝角，且该钝角背向促动器设置。

采用上述结构设置的射电望远镜促动器变负载模拟试验台，具有以下优点：

该试验台在旋转支撑点处设置有轴或轴承，通过轴或轴承安装杠杆，再通过杠杆两端分别连接负载和促动器，有效降低了摩擦，可以彻底避免牵引绳索易断裂的缺陷，系统可长期可靠运行。

该试验台利用杠杆原理，可以减轻负载的实际重量，但是促动器的模拟载荷仍然能够达到要求，负载重量仅约为促动器最大力的1/5，从而简化了设备结构，便于模拟7t、10t、15t不同工况。

使用该试验台检测过程中，促动器受到的载荷为连续无跳动变化值，这是因为随着杠杆的旋转，实际力臂长度是不断变化的，设置双负载的试验台，还存在分力角度持续变化的因素，这样更接近促动器现实受力状况，提高了检测准确度。