Kérdés:
Rover kerekek: domború vagy lapos?
William R. Ebenezer
2020-06-02 12:43:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Összehasonlítottam a Curiosity rover és a Perseverance rover kerekeit, és észrevettem, hogy ez utóbbi nagyon lapos hengeres kialakítású volt, mint az előbbi.

Curiosity vs Perseverance wheels

Ettől elgondolkodtam azon, hogy melyik kerékprofil szilárdabb. Ez arra késztetett, hogy különféle dolgokra gondoljak, amelyek eltérhetnek. Intuitívan úgy éreztem, hogy a domború kerék jobban jár, mert képes lesz az alkalmazott erő egy részét normál alkatrészekre átvinni, ami alacsonyabban tartja a nyírófeszültségeket (az Aluminium 6061 nyírószilárdsága csak 207 MPa, szemben a szakítószilárdsága 276 MPa).

Ezért úgy döntöttem, hogy tesztelem az Ansys-en:

Eq. Stresses Normal stresses Shear stresses

Ezekből láthatóan látom, hogy a maximális feszültség tartományai alacsonyabbak a domború kerékben. De kezdek kételkedni abban, hogy rosszul olvasok-e valamit. Tudna valaki segíteni?


TL; DR

A domború és lapos profilok közül melyik a szilárdabb? (Ha úgy érzi, hogy az erős szó félreérthető, kérjük, értelmezze talán "kevesebb fémfáradtságként".)

Ez egy érdekes kérdés! Csak azt kérdezi, hogy melyik a "szilárdabb" ("kevesebb fém fáradtság"), vagy azt szeretné megkérdezni, hogy miért változott az alak? Például a terhelés eloszlása ​​eltérhet a kettő között, és néhány homokos talajon ez változást hozhat.
@uhoh Igen, amit említesz, szintén az egyik aggodalmam. Ez második kérdésnek minősülne? Ha nem, akkor nyugodtan szerkessze a kérdést! :)
Ha arról kérdez, hogy *** miért *** megváltozott az alakja, ez teljesen helytálló második kérdésnek tűnik, de valószínűleg jobb, ha a [Space.SE] oldalon kérdezi meg. Valószínűleg képesek lesznek arra a konkrét papírra vagy jelentésre mutatni, ahol a döntés született, húsz melléklettel együtt a mögöttes indoklással. Nyugodtan linkeljen vissza erre a kérdésre, ha úgy gondolja, hogy kontextust nyújt.
Egy válasz:
ericnutsch
2020-07-03 14:39:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Találtam rajta egy JPL cikket, de nem találtam egy CAD fájlt (ha találsz, tudasd velünk). A cikkből úgy tűnik, hogy mindkét kerék meglehetősen közel áll az azonoshoz, a fő változás a futófelület. Úgy gondolom, hogy a képet valószínűleg fotózni fogják egymás mellett, nem pedig egymás mellett; így az alakváltozás valószínűleg kevésbé drasztikus, mint a fotón látszik.

Itt szemléltetjük a NASA Curiosity (balra) és a Perseverance roverinek alumínium kerekeit. Kicsit nagyobb átmérőjű és keskenyebb, 52,6 centiméter (20,7 hüvelyk), szemben az 50 hüvelyk (20 hüvelyk), a Perseverance kerekei kétszer annyi futófelülettel rendelkeznek, és gyengéden íveltek, a chevron mintázat helyett. Hitel: NASA / JPL-Caltech

Az ANSYS FEA-nak van értelme. Egy ívelt vagy kockás felület erősebb, mint az azonos vastagságú sík felület. Ha valami lekerekített vagy feldarabolt, annak a területi tehetetlenségi nyomatéka nagyobb, mint a lapos változaté. Ami a rover kerekeit illeti, minden bizonnyal meg kell modelleznie a küllőket, hogy teljes képet kapjon. És CAD modell nélkül nem tudhatná biztosan.

Íme néhány gondolatom a rover kerék kialakításának változásáról:

  1. Ha a kerekek valóban vannak kevésbé gömbölyűek, a tervezők azt tapasztalhatták, hogy a rover kerekeinek nincs szükségük annyi felületi szögváltozásra, mint azt korábban gondolták. A kerék kerekítésének legfőbb oka az, hogy a futófelületet különböző szögekben tartsa érintkezésben a felülettel, szemben a tökéletesen függőleges erővel. Éppen ezért a motorkerékpár gumiabroncsai kerekek, az autógumik pedig laposabbak.
  2. Ha a kerekek valójában kevésbé gömb alakúak, akkor a tervezők azt tapasztalhatták, hogy a kormánynyomaték nem korlátozott. A lekerekített gumiabroncsok forgatása kisebb forgatónyomatékot igényel, mert kisebb a távolság a forgás középpontja és a felületet érintő legtávolabbi futófelület között.
  3. A futófelület váltása a kanyarokról az egyenes merőleges futófelületekre valószínűleg azért következik be, mert azt tapasztalták, hogy működés közben a kerekeket soha nem terhelték a forgásirányára merőleges terhelések. Ez egy katasztrofális megoldás lenne egy földi autónak, mert egy rámpára merőlegesen haladva (oldalirányú domborítás) gyakran keresztirányú szél vagy oldalirányú gravitációs terhelés érhető el (gondoljunk arra, hogy NASCAR pályát haladunk 5 km / h sebességgel). Azonban a Marson egy drága, 6 kerekű és a csapat által tervezett minden mozdulattal rendelkező rovernek nem kell oldalvágó manővert próbálnia. Következésképpen az összes futófelületnek a maximális tapadás érdekében a forgásirányban kell lennie. Ez a futófelület-forma növeli a kerék szilárdságát azáltal, hogy megnöveli a tehetetlenségi terület nyomatékát tengelyirányban (például sok kis szögű vaserősítés).


Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 4.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...