[发明专利]一种用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置

说明书

技术领域

本发明属于航天技术领域，尤其涉及一种用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置。

背景技术

针对我国首次月球无人采样任务，需要在低重力条件下将装入月壤的样品容器转移至密封容器。如何在正常(地表)环境下低成本模拟低重力环境开展样品容器转移试验尤为重要。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置，本实施例以包括月球在内地外天体采样样品容器转移至密封容器的需求为基础，综合考虑了样品容器自由下落、样品容器落入密封容器及样品容器在密封容器中下落的三个不同运动阶段的受力情况，完成了可模拟不同重力环境下样品容器转移试验装置的设计研制。本实施例所述的用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置设计简单易于实现，既能够满足任务需求，还能够广泛的应用于不同重力环境下的容器转移试验，确保了航天器在执行任务中的可靠性和安全性。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置，包括：传送驱动单元、位姿调整单元、主体支撑单元，模拟样品容器、模拟密封容器和模拟密封容器安装平台；

所述传送驱动单元和位姿调整单元依次设置在所述主体支撑单元上；

所述传送驱动单元，用于提供对所述模拟样品容器转移运动过程的导向和真实的续送力；

所述位姿调整单元，用于调整模拟密封容器安装平台的姿态，以及调整模拟样品容器和模拟密封容器的位姿关系；

其中，在初始时刻，传送驱动单元与所述模拟样品容器连接，所述位姿调整单元与所述模拟密封容器连接；连接后的模拟样品容器与模拟密封容器同轴。

在所示用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置中，所述传送驱动单元，包括：固定支架、传送支架、驱动电磁铁、提拉钢丝绳、弹射组件、拔销释放组件和模拟导向组件；

所述传送支架水平设置、与所述固定支架连接；

所述驱动电磁铁、弹射组件和模拟导向组件固定在传送支架上；

所述驱动电磁铁通过提拉钢丝绳与所述模拟样品容器连接；其中，所述驱动电磁铁，用于控制提拉钢丝绳的收缩，以对所述模拟样品容器提供补偿拉力；

所述模拟导向组件设置在所述模拟样品容器外侧，所述模拟导向组件的内径与所述模拟样品容器的外径相匹配；其中，所述模拟导向组件，用于控制所述模拟样品容器的初始下落方向；

所述模拟导向组件上设置有水平方向的空腔，所述拔销释放组件设置在所述空腔内，用于对所述模拟样品容器进行安装时的卡位；

所述弹射组件，用于控制所述拔销释放组件的释放，为所述模拟样品容器提供初始下落速度。

在所示用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置中，所述模拟密封容器安装平台包括：上安装平台和下回转平台；所述位姿调整单元，包括：着陆姿态调整组件；

其中，所述着陆姿态调整组件包括：第一铰链、第一调整机座、第一调整丝杆、第二铰链、第二调整机座、第二调整丝杆和锁紧组件；

所述第一调整丝杆和第二调整丝杆分别安装在所述第一调整机座和第二调整机座上；

所述第一调整丝杆，用于控制所述第一铰链的转动，通过第一铰链的转动调整所述上安装平台的倾斜角度；

所述第二调整丝杆，用于控制所述第二铰链的转动，通过第二铰链的转动调整所述下回转平台的倾斜角度；

所述锁紧组件，用于在上安装平台和下回转平台的倾斜角度调整完成之后，对上安装平台和下回转平台进行锁止。

在所示用于模拟不同重力环境下的样品容器转移试验装置中，所述位姿调整单元，包括：传送位置调整组件；其中，所述传送位置调整组件包括：水平偏差调整单元和同轴偏差调整转盘；所述同轴偏差调整转盘设置在所述水平偏差调整单元和所述模拟密封容器之间；

所述水平偏差调整单元包括：上移动平台、下移动平台、上平台调整螺旋旋钮、下平台调整螺旋旋钮、上平台锁紧旋钮、下平台锁紧旋钮和下固定平台；其中，所述下移动平台设置在下固定平台之上，所述上移动平台设置在所述下移动平台之上；所述上平台调整螺旋旋钮，用于调整上移动平台相对于下固定平台的位置；所述下平台调整螺旋旋钮，用于调整下移动平台相对于下固定平台的位置；所述上平台锁紧旋钮，用于在上移动平台调整完成之后，对上移动平台进行锁止；所述下平台锁紧旋钮，用于在下移动平台调整完成之后，对下移动平台进行锁止；