近日我國發(fā)生了一件值得銘記的大事,嫦娥四號探測器實現(xiàn)了人類探測器的首次月背軟著陸,創(chuàng)造了人類航天史上的又一項偉大壯舉。在嫦娥四號的成功背后,有一種儀器也起到了非常重要的作用,你知道是什么嗎?別著急,小編這就為你揭曉謎底。
月球背面與月球正面
雖然探測器登月已不是新鮮事,然而由于月球背面布滿溝壑、峽谷、懸崖,以及大量的隕石坑。因此探測器軟著陸的難度與以往不可同日而語,這就到了嫦娥四號的“主心骨”——高效吸能合金拉桿(又稱緩沖拉桿),大展拳腳的時候了。?
緩沖拉桿
緩沖拉桿共有16根,被安裝在嫦娥四號探測器的輔助著陸腿上,。當(dāng)嫦娥四號探測器著陸時,會面臨四條主著陸腿落地時間不一、沖擊力分布不均帶來的巨大風(fēng)險,在極端條件下部分拉桿將承受更為強(qiáng)烈的沖擊拉伸作用。因此,拉桿必須高效、可靠、穩(wěn)定地發(fā)揮吸能作用。與此同時,由于著陸機(jī)構(gòu)的整體重量受到嚴(yán)格約束,拉桿須在有限的質(zhì)量、體積、尺寸和塑性變形條件下吸收盡可能高的能量,拉桿材料必須具備極高的塑性變形能力、適中的抗拉強(qiáng)度和穩(wěn)定的力學(xué)響應(yīng)行為。
據(jù)了解,普通金屬桿一拉就會斷裂,而我們研制的緩沖拉桿可以像橡皮泥一樣被均勻拉長,最大拉伸長度可達(dá)自身長度的80%到110%。也就是說1米長的拉桿最多可被拉倒2.1米長。而檢測緩沖拉桿是否能夠達(dá)到所需的力學(xué)性能要求的幕后儀器英雄,就是試驗機(jī)。
試驗機(jī)是測試、評定和研究材料、零部件及其制成品的物理性能、機(jī)械(力學(xué))性能、工藝性能、安全性能、舒適性能的實驗儀器和設(shè)備。試驗機(jī)在航空航天、冶金、機(jī)械、建筑、造船工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其應(yīng)用對合理設(shè)計工程結(jié)構(gòu)、節(jié)約材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)工藝和降低成本等具有重要意義。上文提到的檢測緩沖拉桿拉伸強(qiáng)度的試驗機(jī)屬于拉力試驗機(jī),是用來對材料進(jìn)行靜載、拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學(xué)性能試驗用的機(jī)械加力的試驗機(jī) 。
拉力試驗機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
只有合適的火才能淬煉出干將莫邪,而只有合適的拉力試驗機(jī),才能檢測出緩沖拉桿的力學(xué)性能。目前我國試驗機(jī)制造規(guī)模以上企業(yè)近百家,品牌種類繁多,所以借著這個話題,小編給大家搜集了在選購拉力試驗機(jī)時需要注意的7個tips:
(1)選擇量程和精度。材料試驗載荷在試驗機(jī)量程的70%~90%左右為佳,在我國,工業(yè)級使用一般需要1級精度的試驗機(jī),而對于科學(xué)研究和材料分析就需要0.5級精度的試驗機(jī)。
(2)試驗行程:拉力試驗機(jī)自帶的位移測量系統(tǒng)只是測量拉力機(jī)橫梁移動的距離。如果對延伸率有要求,則需另外配大變形測試架及大變形引伸計,對于金屬材料延伸率比較小則加小變形引伸計。
(3)試驗速度:速度不一樣測出來的力值也不一樣。測試的不多,力量不大的選普通梯形絲桿加調(diào)速電機(jī)或變頻調(diào)速系統(tǒng)較為經(jīng)濟(jì)實用。而伺服系統(tǒng)加配滾珠絲杠的,精度高,速度恒速穩(wěn)定,磨損小,耐久性較好。
(4)電機(jī)型號:電機(jī)是試驗機(jī)常規(guī)的動力源,有直流、變頻、步進(jìn)、伺服等型號。其中步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)采用的是脈沖控制,位置控制最精準(zhǔn)。電機(jī)整機(jī)性能最高的是伺服電機(jī),可預(yù)調(diào)加速度時間、輸出保護(hù)等,市場價格也高。
(5)分辨率:電子拉力機(jī)分辨率影響著測試結(jié)果,非常關(guān)鍵。分辨高的可顯示位數(shù)高,在取點、求平均值時精度高。
(6)軟件:是否開放式,拉伸、剝離、壓縮等測試方法是否齊全;供應(yīng)商是否能夠提供各類制具。
(7)售后服務(wù):廠商的售后保質(zhì)期有多長?遇到問題是響應(yīng)時間是多長,有哪些售后服務(wù)渠道?是否有定期培訓(xùn)、回訪,以及與用戶共建實驗室等互動。這些也都是需要參考的因素。