[发明专利]调幅频偏心振动式月壤材料冲击岩破试验平台及其应用

说明书

本发明涉及一种调幅频偏心振动式月壤材料冲击岩破试验平台及其应用，设有立板(1)、底板(2)、伺服电机(3)、梅花形弹性联轴器(4)、轴套(5)、输入主轴(6)、对顶螺母(7)、飞轮(8)、偏心盘轴(9)、连杆(10)、上滑块(11)、滑块一(12)、下滑块(13)、滑块二(14)、滑轨(15)、压力传感器(16)、钻夹头连接杆(17)、钻头(18)、台钳(19)、台钳升降移动楔形块(20)、支撑光轴(21)、摇把子(22)、铜螺母(23)、铜螺母垫块(24)、丝杠螺母机构(25)、罩子(26)；具有刀具互换性高，岩破强度大、岩破深度与岩破幅值可调、产生振动稳定、整体稳定性好、安全系数高、试验数据易获得等优点。

技术领域

本发明涉及月壤材料取样设备制造技术领域，具体的说是一种采用偏心盘轴凸轮效应产生稳定振动、且具有冲击大、实验数据易于采集、岩破深度与岩破幅值可调、实验环境安全等特点的调幅频偏心振动式月壤材料冲击岩破试验平台及其应用。

背景技术

随着对外探索的不断深入，利用地外空间是必不可少的，而利用外地空间则必须要对外地空间进行探测。月球是距离地球最近的地外星体，所以月球也成为了对地外星体进行发展的首选。但对月球资源进行开采与利用之前，必须对月球地标材料进行大量研究。且由于月壤中包含了月球地质结构的形成信息和矿物含量分布信息，因此，岩破采样研究是探月工程中不可缺少的一项任务。

由于月球钻探环境特殊，不容反复实验，且登月一次所消耗的物资巨大，不允许钻探取样的失败，因此这一过程可以通过调幅频偏心振动式月壤材料冲击岩破试验平台在现实环境中进行模拟，确保过程的正确性和可靠性。由于月壤随深度变化其材料、硬度也会发生响应变化，现有月球材料岩破平台大多不易于调节岩破深度且对于过硬月球材料岩破过程需要高耗能，这些都限制了岩破平台在实际地外空间的工作性能。以往月球岩破实验平台通过直接接触式凸轮振动装置均存在磨损大、强度低、不易修复，且岩破深度与岩破幅值无法调节等缺陷。

发明内容

本发明提出了一种通过伺服电机驱动，利用偏心盘轴实现钻头高频振动，从而可以模拟不同深度、硬度等月球材料的岩破试验，且具有刀具互换性高，岩破强度大、岩破深度与岩破幅值可调、产生振动稳定、整体稳定性好、安全系数高、试验数据易获得等优点的调幅频偏心振动式月壤材料冲击岩破试验平台及其应用。

本发明可以通过以下措施达到：