一種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大型射電望遠(yuǎn)鏡建造技術(shù)和支架承重技術(shù)，具體涉及一種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架。
【背景技術(shù)】
[0002]射電望遠(yuǎn)鏡(rad1telescope)是指觀測(cè)和研究來(lái)自天體的射電波的基本設(shè)備，可以測(cè)量天體射電的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量。包括收集射電波的定向天線，放大射電信號(hào)的高靈敏度接收機(jī)，信息記錄、處理和顯示系統(tǒng)等。
[0003]經(jīng)典射電望遠(yuǎn)鏡的基本原理是和光學(xué)反射望遠(yuǎn)鏡相似，投射來(lái)的電磁波被一精確鏡面反射后，同相到達(dá)公共焦點(diǎn)。用旋轉(zhuǎn)拋物面作鏡面易于實(shí)現(xiàn)同相聚焦，因此，射電望遠(yuǎn)鏡天線大多是拋物面。射電望遠(yuǎn)鏡表面和一理想拋物面的均方誤差如不大于λ/16?λ/10，該望遠(yuǎn)鏡一般就能在波長(zhǎng)大于λ的射電波段上有效地工作。
[0004]傳統(tǒng)的射電望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)中，其背架結(jié)構(gòu)采用的都是肋環(huán)形交叉桁架系空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4所示，其中，一榀單元對(duì)應(yīng)圓心角為15°，整個(gè)背架結(jié)構(gòu)由24榀單元連接而成。這里選取有代表性的一類(lèi):上弦共11環(huán)，984個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用沿圓周方向均布的24分主輻射梁、48分副輻射梁、96分副輻射梁以及若干環(huán)向桿件組成。
[0005]可以看出，網(wǎng)格布置從核心筒處第一至第六環(huán)采用大網(wǎng)格小網(wǎng)格，自第七環(huán)開(kāi)始向后收為單體網(wǎng)格，這種結(jié)構(gòu)整個(gè)背架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格不是很均勻，桿件布置比較寬松，桁架系方案空間受力不是很好。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是克服傳統(tǒng)的射電望遠(yuǎn)鏡的背架結(jié)構(gòu)采用肋環(huán)形交叉桁架系空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，整個(gè)背架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格不是很均勻，桿件布置比較寬松，桁架系方案空間受力不是很好的冋題。
[0007]為此，本實(shí)用新型提供了一種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，所述的射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架呈碗狀，分為內(nèi)圈和外圈，其中，內(nèi)圈分為上下兩層，上層由多個(gè)三角錐網(wǎng)格平鋪連接組成，下層由多個(gè)四角錐網(wǎng)格平鋪連接組成，外圈為單體的四角錐網(wǎng)格平鋪連接組成。
[0008]所述的支承背架的內(nèi)圈上層的三角錐網(wǎng)格的錐頂之間，以及外圈的四角錐網(wǎng)格的錐頂之間通過(guò)連接桿件連接成多個(gè)過(guò)渡三角形。
[0009]所述的三角錐網(wǎng)格錐體的底面積小于四角錐網(wǎng)格錐體的底面積，且三角錐網(wǎng)格錐頂之間的間距小于四角錐網(wǎng)格錐頂之間的間距。
[0010]所述的支承背架分為11環(huán)，由內(nèi)向外I?7環(huán)組成內(nèi)圈，8?11環(huán)組成外圈，其中I?3環(huán)為四角錐網(wǎng)格和三角錐網(wǎng)格組成的水平面段，4?7環(huán)為四角錐網(wǎng)格和三角錐網(wǎng)格組成斜面段;8?11環(huán)為四角錐網(wǎng)格組成的斜面段。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的這種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，上弦網(wǎng)格由于引入了過(guò)渡三角形，使得網(wǎng)格分布更為均勻，接近雙向板受力狀態(tài)；總體呈現(xiàn)出上下兩層，上層網(wǎng)格采用三角錐網(wǎng)格，下層網(wǎng)格采用四角錐網(wǎng)格，靠近懸挑端過(guò)渡為單體四角錐網(wǎng)格。兩種角錐單元合理搭配，使得整個(gè)背架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格更為均勻，桿件布置更為密集，較前述桁架系方案空間受力更好。
【附圖說(shuō)明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]圖1是傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡支承背架的一榀單元上弦平面示意圖。
[0014]圖2是傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡支承背架的一榀單元上弦立面示意圖。
[0015]圖3是傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡平面俯視示意圖。
[0016]圖4是傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0017]圖5是本實(shí)用新型的這種望遠(yuǎn)鏡支承背架的一榀單元上弦平面示意圖。
[0018]圖6是本實(shí)用新型的這種望遠(yuǎn)鏡支承背架的一榀單元上弦立面示意圖。
[0019]圖7是本實(shí)用新型的這種望遠(yuǎn)鏡平面俯視示意圖。
[0020]圖8是本實(shí)用新型的這種望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0021]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、三角錐網(wǎng)格;2、四角錐網(wǎng)格。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
[0023]本實(shí)施例提供一種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，如圖5至圖8所示，射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架呈碗狀，分為內(nèi)圈和外圈，其中，內(nèi)圈分為上下兩層，上層由多個(gè)三角錐網(wǎng)格I平鋪連接組成，下層由多個(gè)四角錐網(wǎng)格2平鋪連接組成，外圈為單體的四角錐網(wǎng)格2平鋪連接組成。
[0024]傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡支承背架8采用的都是肋環(huán)形交叉桁架系空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，其共同為一榀單元上弦布置圖。其中，一榀單元對(duì)應(yīng)圓心角為15°，整個(gè)背架結(jié)構(gòu)由24榀單元連接而成。這里選取有代表性的一類(lèi):上弦共11環(huán)，984個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用沿圓周方向均布的24分主輻射梁、48分副輻射梁、96分副輻射梁以及若干環(huán)向桿件組成。由一榀單元立面圖7可以看出，網(wǎng)格布置從核心筒處第一至第六環(huán)采用大網(wǎng)格小網(wǎng)格，自第七環(huán)開(kāi)始向后收為單體網(wǎng)格。
[0025]基于此，提出背架結(jié)構(gòu)采用角錐體系空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖5、圖6、圖7和圖8所示，該方案與傳統(tǒng)的交叉桁架系方案不同之處在于:從圖6和圖8看，總體呈現(xiàn)出上下兩層，上層網(wǎng)格采用三角錐，下層網(wǎng)格采用四角錐，靠近懸挑端過(guò)渡為單體四角錐。兩種角錐單元合理搭配，使得整個(gè)背架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格更為均勻。
[0026]實(shí)施例2:
[0027]本實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)支承背架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明，在本實(shí)施例中，支承背架的內(nèi)圈上層的三角錐網(wǎng)格I的錐頂之間，以及外圈的四角錐網(wǎng)格2的錐頂之間通過(guò)連接桿件連接成多個(gè)過(guò)渡三角形。
[0028]上弦網(wǎng)格由于引入了過(guò)渡三角形，使得網(wǎng)格分布更為均勻，接近雙向板受力狀態(tài)，而且這種結(jié)構(gòu)，桿件布置更為密集，較前述桁架系方案空間受力更好。
[0029]而且，進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，三角錐網(wǎng)格I錐體的底面積小于四角錐網(wǎng)格2錐體的底面積，且三角錐網(wǎng)格I錐頂之間的間距小于四角錐網(wǎng)格2錐頂之間的間距。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得本實(shí)施例中的三角錐網(wǎng)格I相比于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)格，更加緊密排列，這樣，連接成的過(guò)渡三角形就會(huì)變多變小，使得支承背架外形上的弧度更加完美，受力也會(huì)更加均勻。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]本實(shí)施例在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)具體的支承背架的結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖5、圖6、圖7和圖8所示，支承背架分為11環(huán)，由內(nèi)向外I?7環(huán)組成內(nèi)圈，8?11環(huán)組成外圈，其中I?3環(huán)為四角錐網(wǎng)格2和三角錐網(wǎng)格I組成的水平面段，4?7環(huán)為四角錐網(wǎng)格2和三角錐網(wǎng)格I組成斜面段;8?11環(huán)為四角錐網(wǎng)格2組成的斜面段。
[0032]I?3環(huán)為四角錐網(wǎng)格2和三角錐網(wǎng)格I組成的水平面段，下層的四角錐網(wǎng)格2最終為水平的底面，可以和射電望遠(yuǎn)鏡的俯仰機(jī)構(gòu)進(jìn)行完美的連接。4?7環(huán)為四角錐網(wǎng)格2和三角錐網(wǎng)格I組成斜面段;8?11環(huán)為四角錐網(wǎng)格2組成的斜面段，這兩段斜面段是為了達(dá)到射電望遠(yuǎn)鏡要求的弧面結(jié)構(gòu)，要在支承背架上方形成反射面，三角錐網(wǎng)格I使得過(guò)渡自然，形成的弧面不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方，由于與支承背架下方連接的是俯仰機(jī)構(gòu)，俯仰機(jī)構(gòu)要有懸挑端，因此本實(shí)施例在靠近懸挑端過(guò)渡為單體四角錐網(wǎng)格，受力更加穩(wěn)固。本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)形成的兩種角錐單元合理搭配，使得整個(gè)背架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格更為均勻，桿件布置更為密集，較前述桁架系方案空間受力更好。
[0033]以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，其特征在于:所述的射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架呈碗狀，分為內(nèi)圈和外圈，其中，內(nèi)圈分為上下兩層，上層由多個(gè)三角錐網(wǎng)格(I)平鋪連接組成，下層由多個(gè)四角錐網(wǎng)格(2)平鋪連接組成，外圈為單體的四角錐網(wǎng)格(2)平鋪連接組成。2.如權(quán)利要求1所述的射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，其特征在于:所述的支承背架的內(nèi)圈上層的三角錐網(wǎng)格(I)的錐頂之間，以及外圈的四角錐網(wǎng)格(2)的錐頂之間通過(guò)連接桿件連接成多個(gè)過(guò)渡三角形。3.如權(quán)利要求1或2所述的射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，其特征在于:所述的三角錐網(wǎng)格(I)錐體的底面積小于四角錐網(wǎng)格(2)錐體的底面積，且三角錐網(wǎng)格(I)錐頂之間的間距小于四角錐網(wǎng)格(2)錐頂之間的間距。4.如權(quán)利要求1所述的射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，其特征在于:所述的支承背架分為11環(huán)，由內(nèi)向外I?7環(huán)組成內(nèi)圈，8?11環(huán)組成外圈，其中I?3環(huán)為四角錐網(wǎng)格(2)和三角錐網(wǎng)格(I)組成的水平面段，4?7環(huán)為四角錐網(wǎng)格(2)和三角錐網(wǎng)格(I)組成斜面段;8?11環(huán)為四角錐網(wǎng)格(2)組成的斜面段。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及大型射電望遠(yuǎn)鏡建造技術(shù)和支架承重技術(shù)，具體涉及一種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，所述的射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架呈碗狀，分為內(nèi)圈和外圈，其中，內(nèi)圈分為上下兩層，上層由多個(gè)三角錐網(wǎng)格平鋪連接組成，下層由多個(gè)四角錐網(wǎng)格平鋪連接組成，外圈為單體的四角錐網(wǎng)格平鋪連接組成。這種射電望遠(yuǎn)鏡的支承背架，上弦網(wǎng)格由于引入了過(guò)渡三角形，使得網(wǎng)格分布更為均勻，接近雙向板受力狀態(tài)；總體呈現(xiàn)出上下兩層，上層網(wǎng)格采用三角錐網(wǎng)格，下層網(wǎng)格采用四角錐網(wǎng)格，靠近懸挑端過(guò)渡為單體四角錐網(wǎng)格。兩種角錐單元合理搭配，使得整個(gè)背架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格更為均勻，桿件布置更為密集，較前述桁架系方案空間受力更好。
【IPC分類(lèi)】H01Q1/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205335408
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620079189
【發(fā)明人】劉巖, 錢(qián)宏亮, 范峰
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日