本文關鍵詞：月壤鉆探取心機構性能測試系統(tǒng)研制及試驗研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：月球采樣技術研究具有重大的科學和應用意義，有希望改善目前地球能源緊缺的現(xiàn)狀。月壤鉆探取心機構是實現(xiàn)月壤樣品采集并回收的重要功能部件，目前采用的取心方式為無滑差軟袋取心方式，具有取心率高、低取心功耗、有效保持月壤樣品層序信息等優(yōu)點。受月面采樣環(huán)境的未知性影響，研制具有模擬月面環(huán)境、模擬鉆進取心過程、取心特性參數(shù)測試的月壤鉆探取心機構性能測試系統(tǒng)具有重要的科研和應用價值。本課題針對我國探月工程（三期）研制保障條件建設項目研制了月壤鉆探取心機構性能測試系統(tǒng)。 明確了取心方案采用無滑差軟袋取心方式的取心機構結構組成，主要包括，保持心管、取心軟袋、軟袋拉繩和封口組件，并分析了無滑差軟袋取心原理。研究了取心機構的取心特性參數(shù)：取心過程中軟袋內翻與封口時提心力參數(shù)、取心封口階段的封口特性參數(shù)、取心完成階段裝有月壤樣品的取心軟袋整形纏繞特性和取心機構取心率參數(shù)，并提出了上述取心特性參數(shù)的測試方案。 以月面鉆取采樣取心機構為測試對象，模擬真實月面鉆取采樣環(huán)境，設計了一種月壤鉆探取心機構性能測試平臺。該測試平臺結構部分分為鉆具驅動單元、整形纏繞單元、模擬低溫月壤輸送單元、鉆頭局部加熱單元和可翻轉臺架。利用該系統(tǒng)可以完成月面真實鉆取環(huán)境的模擬和取心過程的再現(xiàn)。通過各路傳感器檢測取心機構提心力參數(shù)、取心軟袋屈曲阻力矩、鉆具回轉轉速、封口閉合力和取心過程中的可視化等參數(shù)，完成月壤鉆探取心機構的取心狀態(tài)監(jiān)測。使用有限元分析軟件對測試系統(tǒng)主要部件進行了應力應變計算。完成了主要承力部件的強度和剛度校核，進行了取心機構性能測試系統(tǒng)詳細結構設計。 設計并搭建了取心機構性能測試平臺的控制系統(tǒng)，，主要分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，能夠完成各個電機的運動控制以及不同傳感器的數(shù)據(jù)采集，同時可以對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和保存。 開展了取心機構性能測試系統(tǒng)的功能測試，包括電機轉速測試、電機同步性測試和無滑差軟袋取心層序保持性驗證，同時驗證了不同封口的取心軟袋的提心力參數(shù)受溫度的影響程度。
[Abstract]:The study of the lunar sampling technology is of great scientific and practical significance, and it is hopeful to improve the current situation of the energy shortage of the earth. The coring mechanism of lunar soil drilling is an important functional component for collecting and recovering lunar soil samples. The coring method adopted at present is the slip less soft bag coring way, which has the advantages of high heart rate, low core power consumption and effectively maintaining the sequence information of lunar soil samples. Due to the unknown influence of lunar surface sampling environment, it is of great research and application value to develop lunar soil drilling core testing mechanism performance testing system with lunar surface simulation, drilling and coring process and coring characteristic parameter test. This subject has developed a testing system for the performance of the coring mechanism of lunar soil drilling for the development of the three phase of China's lunar exploration project (period).
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P184.5

【參考文獻】

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本文編號：1344044