RASSOR鼓挑战赛

我为RASSOR挑战提交的设计旨在由3D打印钛制成的鼓体和扁平碳纤维制成的端板，以便于施工。由于月球上的低重力环境，我在勺槽结束之前提供了一个完整的180°旋转，以及一个小角度的唇缘，旨在防止之前聚集的风化层在勺开始下一次旋转时溢出。考虑了每个槽270°甚至360°的旋转，但决定这可能不会增加足够的容量来证明重量的增加是合理的。相反，我认为继续旋转滚筒，直到月球车到达倾倒场，将有助于在不增加重量的情况下控制挖掘出的风化层。在没有驱动系统的情况下，在直径450毫米、长度360毫米的设计极限下，这提供了大约43升的内部容积和4.1公斤的重量。在对组件进行应力模拟时，假设滚筒中会有满载的风化层，并且该负载的全部重量将施加在滚筒末端的碳纤维端板上（由于无法改变模拟的重力常数，该模拟是在没有考虑重力的情况下进行的）。月球风化层的密度约为每立方厘米1.5克，杠杆臂为360毫米，计算出的力约为23.2千克力或228牛顿。通过在其中一个端板的表面使用固定约束，模拟计算出的最小安全系数为15，表明如果需要，可以在不影响性能的情况下减少质量，或者简单地降低发射和着陆成本。还制作了一个概念验证模型，在这种情况下，由PLA 3D打印而成，外径为100毫米，总长度为99毫米，内部体积约为430毫升多一点。在测试勺喉高度约为6毫米的原始设计时，发现用作易得月球风化层替代品的硅藻土堵塞，没有正确地流入内部体积。为了解决这个问题，我们进行了第二次概念验证，其外部尺寸相同，勺喉高度增加了约11毫米，内部体积减少了约320立方厘米，这导致在第二次测试中使用操场沙作为更好的月球风化层模拟物转移了约340克。在1.6克的密度下