[毕业论文] 大射电望远镜缩尺模型悬索机构分析、设计及实验研究 [复制链接]

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毕业论文-大射电望远镜缩尺模型悬索机构分析、设计及实验研究，共111页，34956字

中文摘要

大射电天文望远镜是人类探寻太空奥秘的重要工具，迄今为止直径最大的射

电天文望远镜是美国阿雷西博望远镜。中国正努力建造直径 500 米的大射电天文

望远镜 FAST。在建造 FAST 前有很多准备工作，建造同类型的缩尺模型是其中

之一。FAST 主要由两大部分组成：馈源接收机构(Stewart 平台及其悬索机构)和

镜面反射机构。本文以馈源接收机构的重要部分——悬索机构为研究对象，对出

索机构和电缆收放机构进行了系统的分析和设计，并提出了一种新型的电缆收放

机构概念，完成了该新型电缆收放机构原理样机的工艺设计和加工制造，进行了

实际电缆的收放实验，验证了机构的可行性，同时找出了所设计机构的不足，提

出了改进措施。

关键词：大射电天文望远镜 FAST 电缆收放机构，限速装置

ABSTRACT

Large radio telescope is an important tool for mankind to explore the mysteries

of the outer space. The largest radio telescope in the world so far is the Arecibo

telescope in the United States. China is working to build an even larger radio telescope

FAST(Five hundred meter Aperture Spherical Telescope), whose diameter is 500 m. a

lot of preparatory work need to be done before the construction of FAST, one of them

is build the same type of scale model. There are two important parts of FAST: the Feed

receive bodies (Stewart flat and its suspension line machine) and reflection agencies.

In this paper, the important part of the Feed receive bodies --suspension line machine,

is analyzed by the numbers. The line out machine and the cable receiving and setting

free machine is analyzed and designed. A new design of the machine is brought

forward, and an actual experiment of the cable receiving and setting free machine is

done. The feasibility of the whole machine is proved to be good. The shortages of the

design have been found, and suggestions to improving it have been brought forward.

Keywords：Large radio telescope FAST (Five hundred meter Aperture Spherical

Telescope) cable receiving and setting free machine velocity limit machine



目录

第 1 章

引 言 ........1

1.1 课题研究的背景、目的及意义 ..........1

1.1.1 课题背景 ..... 1

1.1.2 课题研究的目的、意义 ......... 2

1.2 国内外研究的历史和现状 .....2

1.2.1 我国研究现状 .......... 2

1.2.2 国外研究状况 .......... 4

1.3 课题任务 .......7

1.3.1 电缆收放机构 .......... 8

1.3.2 出索机构 ..... 8

1.4 小结 ...9

第 2 章 电缆收放机构分析与设计 ..........10

2.1 机构分析与设计 [10] ..10

2.1.1 钢丝绳导向轮 ........ 11

2.1.2 电缆导向轮 12

2.1.3 电缆卡子 ... 12

2.1.4 卡子分离杆 13

2.1.5 箱体 .......... 14

2.1.6 电缆导向轮轴 ........ 14

2.1.7 钢丝绳导向轮轴 ..... 15

2.1.8 手柄 .......... 15

2.1.9 电缆收集机构 ........ 15

2.1.10 卡子导向杆 .......... 16

2.1.11 收索箱 ..... 17

2.2 相关计算 .....17

2.2.1 齿轮相关计算 [10][12][13][14] .... 17

2.2.2 杆件校核相关计算 [10][11] ...... 26

2.3 方案改进 .....30

2.3.1 钢丝绳导向轮 ........ 32

2.3.2 电缆导向轮 33

2.3.3 钢丝绳导向轮轴 ..... 33

2.3.4 电缆导向轮轴 ........ 34

2.3.5 电缆卡子 ... 34

2.3.6 卡子分离杆 34

2.3.7 箱体 .......... 35

2.3.8 电缆收集机构 ........ 35

2.4 本章小结 .....36

第 3 章 出索机构分析与设计 ......37

3.1 机构分析与设计 [10] ..37

3.2 相关计算 .....38

3.2.1 钢丝绳直径的选取 .. 38

3.2.2 绳轮直径的选取 ..... 40

3.2.3 甩块离心的相关计算 .......... 40

3.2.4 防止钢丝绳在曳引轮内打滑 43

3.2.5 曳引力与曳引绳槽的关系 [5] 44

3.3 本章小结 .....45

第 4 章 大射电望远镜缩尺模型悬索机构实验 ....46

4.1 实验目的及原理 ......46

4.1.1 实验目的 ... 46

4.1.2 实验原理 ... 46

4.2 实验器材 .....46

4.3 实验过程及步骤 ......49

4.3.1 对所设计搭建的大射电望远镜缩尺模型悬索机构可行性的验证 49

4.3.2 对所设计搭建的大射电望远镜缩尺模型悬索机构合理性的验证 50

4.3.3 所设计搭建的大射电望远镜缩尺模型悬索机构工作能力的验证 51

4.3.4 实验存在问题 ........ 51

4.4 实验结论和改进建议 ...........52

4.4.1 实验结论 ... 52

4.4.2 对实验的改进建议 .. 53

4.5 本章小结 .....55

第 5 章

总结与展望 .........56

5.1 论文总结 .....56

5.2 后续工作与展望 ......56

插图索引 ...58

表格索引 ...61

参考文献 ...62

致谢 ...63

声明 ...64

附录A 外文资料的调研阅读报告（或书面翻译） 65

附录B 专利申请 ....90

附录C 大射电望远镜缩尺模型悬索机构零部件列表 ...... 100

附录D 大射电望远镜缩尺模型悬索机构零件及装配图 .. 101

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