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1、航天返回与遥感第27卷第2期14SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2006年06月大口径反射镜在平行光管中的安装方法杨居奎(国防科学技术大学,长沙410073)摘要文章介绍了3种平行光管中大口径反射镜的安装方法,并通过力学分析进行比较,给出了各自的优缺点。关键词反射镜安装方法TheInstallationMethodsofLargeReflectionMirrorinCollimatorYangJukui(NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073)AbstractThep
2、aperintroducesthreeinstallationmethodsoflargereflectionmirrorincollimator,andcomparesbymechanicalanalysis1Theadvantageandweaknessaredescribed1KeyWordsInstallationmethodsReflectionmirror1常用的安装方法在大型光学地面检测设备中,大口径反射镜是常用到的,由于其口径大、面型精度要求高、重量大等特点,其安装调试方法一直是一个重要的研究课题。常用的安装方式有3种:吊带式支承方式、镜框式支承方
3、式、卸载机构框式支承方式。示意图见图1~3。图2方法2镜框式支承方式2方法简介及力学分析结果方法1:吊带式支承方式。反射镜通过软质吊带悬挂于支承结构上,通过调节螺栓调整其在平行光管中的上下位置。由于重力的作用,反射镜自动位于两调节螺栓位置的中央。反射镜的重量(重力)图1方法1吊带式支承方式由吊带平衡,并通过调节螺栓传到支架结构上。吊收稿日期:2006-02-10带通常用柔性纤维带(如尼龙带棉质带等)制造。杨居奎:大口径反射镜在平行光管中的安装方法15图3方法3卸载机构框式支承方式这种装置在地面设备上使用很普遍。因为它的结构反射镜内各点的变形不同。下面是力学分析结果
4、,简单、价格便宜,平行光管结构上的变形不会传到反为方便比较,文章采用直径1000mm,厚110mm的射镜上。缺点是反射镜受力不均。这是因为吊带与微晶玻璃反射镜作为分析对象,进行力学分析。图反射镜之间为圆弧接触,吊带对反射镜径向的作用4为有限元法分析后的云图,力法求解,结果中含有力大小按余弦规律分布(以接触面中心为对称轴),部分刚体位移。图4方法1有限元分析结果云图16杨居奎:大口径反射镜在平行光管中的安装方法分析结果表明,镜子反射面上的最大变形为方法3:卸载机构框式支承方式。这种支承方010845Lm。式由刚性框架与卸载机构相结合,形成一个整体。方法2:镜框式支承
5、方式。反射镜安装在刚性中心定位件使反射镜中心与框架中心保持一致。反很大的框中,由径向和轴向垫块及限位器保持反射射镜与框架组合时,由轴向调节器保持反射面中心镜在框中的位置。在装配时,使反射镜重心位置基轴与框架安装面垂直。反射镜被若干个独立卸载机本处于框的中心。调整好位置的反射镜,只由下面构(杠杆机构)-挑起.,通过调节杠杆机构上的平衡两个径向垫块托着。轴向垫块和限位器不与反射镜块的力臂使平衡块对支点的力矩与反射镜自重对支接触。因此,反射镜在框中完全处于自由状态。点力矩相等。各卸载机构对反射镜的作用所组成的这种支承方式的优点是外部结构的任何变形都平面与反射镜质心面重合
6、。因此,反射镜处于一种不会影响到反射镜。缺点是反射镜的自重完全由底-飘浮.状态(用手指轻轻推一下卸载机构,反射镜和部两个垫块支承。反射镜只是局部受垫块的反力,卸载机构都会浮动)。由于外部结构只与框架连接,局部变形比较大。图5为有限元法分析后的云图,外部的任何变形与作用力只会作用在框架上,对反力法求解,结果中含有部分刚体位移。射镜无影响。这种支承方式和结构的缺点是结构复分析结果表明,镜子反射面上的最大变形为杂,成本高。图6为有限元法分析后的云图,力法求01109Lm。解,结果中含有部分刚体位移。图5方法2有限元分析结果云图图6方法3有限元分析结果云图杨居奎:大口径反
7、射镜在平行光管中的安装方法17分析结果表明,镜子反射面上的最大变形为困难,因此,该种形式应该被利用于口径大、面型要01007Lm。求高的地面光学设备上。3结论作者简介:杨居奎,男,1974年生,1998年毕业于浙江大学机械工程系,现为国防科技大学在职硕士研究生,工程师。通过力学分析,可以发现,第三种方法受力情况目前工作于北京空间机电研究所,从事航天遥感器方面的研和变形,明显好于前两种,但其结构复杂,调整较为究和设计工作。(上接第5页)管理系统的研究将是既复杂又有创新意义的工作,precisionarithmeticunitdesignforreconfigurab
8、lecop
