梅林勺设计

在外星取样系统的设计中，以下两个项目的具体处理至关重要。用于收集的表土的地球物理性质2。收集行星的环境特性在RASSOR针对月球样品收集的情况下，需要解决两个问题，否则将导致成功的地球设计不充分和/或无法在月球上收集。1.使用适当烘烤的KSC-1月球风化层进行的测试显示，内聚力（因颗粒搅动产生的摩擦电荷而加剧）和内耗（可能由于颗粒拓扑结构）值较高。简单地说：颗粒将粘附在收集桶内并聚集在一起。此外，当内聚力超过1.0 kPA（KCS-1）时，颗粒不一定会像干砂一样流动，而是像完全饱和的湿砂一样流动。”在第一次勘测员登陆后，据说“月球土壤的行为就像潮湿的沙滩沙”，尽管每个人都很清楚月球上没有水[1] 2.由于月球引力场（与地球相比）减小，滚筒中存在的向心力不能忽略。在20 rpm的设计规格下，重力仅为滚筒中向心力的1.6倍。当考虑到在零度大气中微粒会产生的显著静电时，向心力可以压倒重力。颗粒会粘附在收集桶的外壁上，即使在收集桶旋转的TDC处也是如此。考虑到上述两点，许多将样品储存在与样品收集相同的内腔中的设计将无法达到最大填充率。一旦达到采集的样本的最低水平，该样本将聚集到滚筒的外壁上，防止采集更多样本。除了月球采集系统的特殊要求，所有地外采集设备都应执行一些通用指南，以最大限度地增加样本流量并最大限度地减少堵塞。1.必须严格控制可收集的最大粒径在二维（长度和尺寸）；宽度）。如果收集的颗粒/样品/岩石太大，可能会永久性地卡在设备内。通过控制长度和宽度，唯一可能的流氓样品可以是雪茄形状的样品。如果只控制一个维度，磁盘可以很容易地进入系统，这很快会导致干扰和设备故障。2.一旦控制了最大收集尺寸（长度和宽度），内部空腔必须是横截面尺寸的3倍。这可防止内部通道中的三颗粒桥堵塞。3.无会聚或发散的内部空腔和/或通道。这可以最大限度地减少颗粒堵塞/结块，然后通过莫尔斯锥效应将其填充。样品流中没有相对的内部滑动面、运动部件或机构。这些总是会堵塞。建议的设计解决方案随附的PDF和零件文件中概述的设计提出了解决上述问题的解决方案。当收集每批样品时，样品立即通过阿基米德螺钉转移到中央保持室。引力和向心力都有助于这个房间的运动。螺杆的计量作用减少了样品装料和结块的机会，并可将其移除，防止收集额外的样品。样品收集和处理是通过几何形状被动完成的，没有可堵塞的滑动面或机构。最大粒径为10x10mm，通过钢丝在每个勺的入口控制。13-16.6升的表土存放在中央存放室内，另外4.6-5.8升的表土存放在阿基米德螺杆中，作为中央存放室内填充后的溢流。采集的总样本量为19.6-22.4升。可以进一步优化设计以增加此范围。未尝试进行质量优化或DFM，但设计简单，易于从阳极化6061或tiodized 6AL-4V制造，重量小于5kg[1] https://www.lpi.usra.edu/lunar/surface/carrier_lunar_soils.pdf