航天服拉紧杆量化安装工艺研究.pdf

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1、制造技术研究2016年6月第3期■罴▲航天服拉紧杆量化安装工艺研究杜瑞兆胡瑞钦贺云郭树海(北京卫星环境工程研究所，北京100094)摘要：针对航天服拉紧杆安装拉力量化控制的需求，提出运用定力矩控制拉紧杆拉力的方法，并通过理论分析及数据拟合预测实际工况下达到定力值所需预设的力矩值。根据实际工况及测试需求搭建了该方法的测试系统，分别对影响拉力控制的因素：定力力矩值、螺纹光洁度、扳手加载终止角进行分析并实验。最后，根据实验结果提出定力矩法拉紧杆定力安装工艺，保证航天服装配的质量。关键词：定力安装；定力

2、矩；加载终止角；误差贡献率SmdyonQuantitatiVeInstallationofTensionBoltforSpacesuitDuRuizhaoHuRuiqinHeYUnGuoShuhai(BeijingInstituteofSpacecraREnVironmentEngineering，Beijing100094)Abstract：AccordingtothequantitatiVerequirementsofthetensionforceinthebolts，itisnecessa

3、rytopresentamethodtocontrolthetensionfbrcebyconstanttorquewrench．ThispaperpredictsthepresettorqueValuetoachieVethedesiredf-orceValuethroughtheoreticalanalysisanddataapproximating．Consideringtheworkingconditionsandrequirements，atestsystemissetuptoanal

4、yzet}lreefactorsafrectingthecontroloftensionValue，theconstantforcetorqueValue，thesurf’ace6nishofthescrewthread，andtheteminalloadingangle．Atlast，atechnologicalprocessisputfonVardaccordingtotheexperiments，whichcanbeusedtoguaranteetheinstallationquality

5、ofthespacesuit．Keywords：forcede行nedinstallation；constanttorque；temlinalloadingan91e；errorcontributionrate1引言自1992年实施载人航天工程以来，我国载人航天事业已取得巨大突破⋯。舱外航天服是实现航天员出舱活动的关键装备，随飞船运往太空，为保证发射过程中航天服不受损坏，在地面总装阶段必须保证其在飞船上被可靠的安装固定。现有航天服通过拉紧杆实现其在飞船上的固定，拉紧杆系统组成示意图如图1所示，主

6、要由非金属拉紧带、前／后连接杆及拉紧杆等组成，其中拉紧杆两侧各加工左／右旋向的内螺纹。在安装过程中预先将前连接杆固定，通过旋转拉紧杆，借助左／右旋螺纹的旋合作用使非金属材质的拉紧带收拢，实现整个拉紧杆系统的逐步加载。({}金属)图l航天服拉紧杆系统组成示意图为保障舱外航天服在飞船上的安装效果，设计要求航天服在安装时拉紧杆的拉力为300N。为满足该项定量要求，提出一套航天服拉紧杆定力安装方法，通过控制拉紧杆旋紧力矩间接保证拉紧杆的拉力值航空宇航制造工程专业；研究方向：货运飞≯／黼㈨4j‘币程％9O

7、l24兆加瑞M杜。加介工期简装日者总稿2作船收4制造技术研究航天制造技术在要求范围内，完成了相应工装设计，实现了航天服拉紧杆安装的量化控制，提高了航天服装配质量。2定力安装理论分析航天服安装拉紧杆为长直杆，其结构如图2所示。拉紧杆内螺纹与两端连接杆外螺纹的配合旋紧，使螺栓与被连接件之间产生预紧力。．!!：业．J图2拉紧杆结构针对航天服拉紧杆安装中的拉力控制要求，由于实际安装中无法直接测量拉紧杆拉力，希望通过其它测量方法间接反映拉紧杆拉力。分析认为，拉紧杆拉力可以通过拉紧杆在拉伸方向的应变或拉紧杆

8、旋紧的力矩得到反映，因此选取应变和力矩两个参量进行分析，提出两种实现拉紧杆定力安装的方法。以应变为参量提出的安装方法是在拉紧杆上粘贴应变片，对其进行拉力一应变标赳21，在实际的安装过程中可以通过检测应变输出信号，并对照标定曲线，确定对应的拉力值。以力矩为参量的方法是借助拉紧杆中部的圆孔，安装转接块，用定力矩扳手通过转接块加载，检测力矩以得到拉紧杆的受力。理论上，这两种方法都可以实现拉紧杆的定力安装，但在实际安装过程中，“应变法”操作过程较复杂，难度大，且实施成本高，对环境及设备要求较为苛刻【3J