近日我國(guó)發(fā)生了一件值得銘記的大事,嫦娥四號(hào)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器的首次月背軟著陸,創(chuàng)造了人類航天史上的又一項(xiàng)偉大壯舉。在嫦娥四號(hào)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(cè)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(cè)器軟著陸的難度與以往不可同日而語(yǔ),這就到了嫦娥四號(hào)的“主心骨”——高效吸能合金拉桿(又稱緩沖拉桿),大展拳腳的時(shí)候了。
緩沖拉桿
緩沖拉桿共有16根,被安裝在嫦娥四號(hào)探測(cè)器的輔助著陸腿上,。當(dāng)嫦娥四號(hào)探測(cè)器著陸時(shí),會(huì)面臨四條主著陸腿落地時(shí)間不一、沖擊力分布不均帶來(lái)的巨大風(fēng)險(xiǎn),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(shí),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(huì)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(zhǎng),最大拉伸長(zhǎng)度可達(dá)自身長(zhǎng)度的80%到110%。也就是說(shuō)1米長(zhǎng)的拉桿最多可被拉倒2.1米長(zhǎng)。而檢測(cè)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(yàn)機(jī)。
試驗(yàn)機(jī)是測(cè)試、評(píng)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(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備。試驗(yàn)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(duì)合理設(shè)計(jì)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(cè)緩沖拉桿拉伸強(qiáng)度的試驗(yàn)機(jī)屬于拉力試驗(yàn)機(jī),是用來(lái)對(duì)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(yàn)用的機(jī)械加力的試驗(yàn)機(jī) 。
拉力試驗(yàn)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(yàn)機(jī),才能檢測(cè)出緩沖拉桿的力學(xué)性能。目前我國(guó)試驗(yàn)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(gè)話題,小編給大家搜集了在選購(gòu)拉力試驗(yàn)機(jī)時(shí)需要注意的7個(gè)tips:
(1)選擇量程和精度。材料試驗(yàn)載荷在試驗(yàn)機(jī)量程的70%~90%左右為佳,在我國(guó),工業(yè)級(jí)使用一般需要1級(jí)精度的試驗(yàn)機(jī),而對(duì)于科學(xué)研究和材料分析就需要0.5級(jí)精度的試驗(yàn)機(jī)。
(2)試驗(yàn)行程:拉力試驗(yàn)機(jī)自帶的位移測(cè)量系統(tǒng)只是測(cè)量拉力機(jī)橫梁移動(dòng)的距離。如果對(duì)延伸率有要求,則需另外配大變形測(cè)試架及大變形引伸計(jì),對(duì)于金屬材料延伸率比較小則加小變形引伸計(jì)。
(3)試驗(yàn)速度:速度不一樣測(cè)出來(lái)的力值也不一樣。測(cè)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(shí)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(hào):電機(jī)是試驗(yàn)機(jī)常規(guī)的動(dòng)力源,有直流、變頻、步進(jìn)、伺服等型號(hào)。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(shí)間、輸出保護(hù)等,市場(chǎng)價(jià)格也高。
(5)分辨率:電子拉力機(jī)分辨率影響著測(cè)試結(jié)果,非常關(guān)鍵。分辨高的可顯示位數(shù)高,在取點(diǎn)、求平均值時(shí)精度高。
(6)軟件:是否開(kāi)放式,拉伸、剝離、壓縮等測(cè)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(zhǎng)?遇到問(wèn)題是響應(yīng)時(shí)間是多長(zhǎng),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(shí)驗(yàn)室等互動(dòng)。這些也都是需要參考的因素。