拉索爾公路挑戰賽

我為RASSOR challenge提交的設計是由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境，我在鏟槽結束前提供了一個完整的180°旋轉，以及一個小的斜唇，以防止先前收集的表土在鏟槽開始進入下一個旋轉時溢出。每根笛子繞270°甚至360°旋轉，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，我相信繼續旋轉滾筒直到漫游車到達傾倒區將有助于在不增加重量的情況下控制挖掘的表土。在沒有驅動系統限制的情況下，這將提供大約43 lite的內部體積和4.1 kg的重量，設計極限為450 mm直徑和360 mm長度。當運行組件的應力模擬時，假設滾筒中存在全負荷的表土，并且該負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為15，表明在需要時在不影響性能的情況下減少質量的可能性，或者簡單地說降低發射和著陸成本。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、內部體積略高于430cc的3D。在測試原始設計時，發現硅藻土作為一種容易獲得的月球表土替代物，在沒有適當地進入內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毫米和減少的內部體積約320立方厘米，這導致約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，這可以達到212.5立方厘米，即內部填充量的66%，盡管在運輸到刻度時會有一些溢出。如果有一個更好的驅動系統，使鼓在特性期間保持轉動，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計可攜帶接近或超過30 lite的表土。根據第二次試驗，可能的改進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，增加喉部高度會導致重量增加，但是考慮到規定的重量允許量中大約剩下900克，這應該很容易做到，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行正確測試，因此需要進行適當的測試來確定這是否是一個有益的更改。