拉索爾公路挑戰(zhàn)賽

我為RASSOR challenge提交的設(shè)計是由3D打印鈦制成的鼓體和用于端板的扁平碳纖維制成的，以便于施工。由于月球上的低重力環(huán)境，我在鏟槽結(jié)束前提供了一個完整的180°旋轉(zhuǎn)，以及一個小的斜唇，以防止先前收集的表土在鏟槽開始進(jìn)入下一個旋轉(zhuǎn)時溢出。每根笛子繞270°甚至360°旋轉(zhuǎn)，但決定這可能不會增加足夠的能力來證明重量增加的合理性。Itead，我相信繼續(xù)旋轉(zhuǎn)滾筒直到漫游車到達(dá)傾倒區(qū)將有助于在不增加重量的情況下控制挖掘的表土。在沒有驅(qū)動系統(tǒng)限制的情況下，這將提供大約43 lite的內(nèi)部體積和4.1 kg的重量，設(shè)計極限為450 mm直徑和360 mm長度。當(dāng)運行組件的應(yīng)力模擬時，假設(shè)滾筒中存在全負(fù)荷的表土，并且該負(fù)荷的全部重量將施加在滾筒末端的碳纖維端板上（由于無法改變模擬）。月球表土的密度約為每立方厘米1.5克，杠桿臂為360毫米，作用力約為23.2千克力或228牛頓。通過在其中一塊端板的表面上使用固定的共線，模擬計算出最小安全系數(shù)為15，表明在需要時在不影響性能的情況下減少質(zhì)量的可能性，或者簡單地說降低發(fā)射和著陸成本。還制作了概念驗證模型，在這種情況下，用PLA打印出了外徑為100 mm、全長為99 mm、內(nèi)部體積略高于430cc的3D。在測試原始設(shè)計時，發(fā)現(xiàn)硅藻土作為一種容易獲得的月球表土替代物，在沒有適當(dāng)?shù)剡M(jìn)入內(nèi)部體積的情況下被堵塞。為了解決這個問題，第二個概念證明是用相同的外部尺寸和增加的勺喉高度約11毫米和減少的內(nèi)部體積約320立方厘米，這導(dǎo)致約340克在第二次試驗期間被交通用操場沙作為一個更好的月球表土模擬。在1.6克/立方厘米的情況下，這可以達(dá)到212.5立方厘米，即內(nèi)部填充量的66%，盡管在運輸?shù)娇潭葧r會有一些溢出。如果有一個更好的驅(qū)動系統(tǒng)，使鼓在特性期間保持轉(zhuǎn)動，這可能會提高到70%以上。在全尺寸模型中，具有此填充比的滾筒預(yù)計可攜帶接近或超過30 lite的表土。根據(jù)第二次試驗，可能的改進(jìn)是增加全尺寸滾筒的喉部高度，以防止堵塞，其方式與概念驗證模型類似。這是通過減小圓孔的半徑來完成的，圓孔用來修飾鏟槽的外緣。在概念驗證模型中，增加喉部高度會導(dǎo)致重量增加，但是考慮到規(guī)定的重量允許量中大約剩下900克，這應(yīng)該很容易做到，而不超過5千克的限制。由于我目前無法使用所需的工具來使用模擬或全尺寸物理模型對此進(jìn)行正確測試，因此需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y試來確定這是否是一個有益的更改。