月面钻取式自动采样机构的设计与分析

发布时间：2018-11-10 23:29

【摘要】：月面自动采样机构是月球探测的重要工具之一,对实现月壤采样起着关键作用,是中国月球探测任务中急需解决的关键问题。文章提出了一种用于深层月壤样品采集的、具有同轴双管单动钻具和柔性取样袋的钻取式自动采样机构设计方案,详细阐述了采样机构的功能、组成与原理。通过对采样过程的力学特性进行分析,得到钻杆螺旋叶片升角为14°、轴向进给速度为5.7mm/s和回转角速度为13.1rad/s时钻进效果最优;且为获取1m深度月壤,钻杆直径不能小于7mm。利用土力学仿真分析软件ABAQUS建立了月壤和钻具的力学模型,对钻具钻入月壤过程进行了动力学仿真,结果为钻进阻力约300N、钻进阻力矩7.5N·m。
[Abstract]:Lunar surface automatic sampling mechanism is one of the important tools for lunar exploration, which plays a key role in lunar soil sampling, and is a key problem that needs to be solved in Chinese lunar exploration mission. In this paper, a design scheme of drilling automatic sampling mechanism with coaxial double pipe single action drilling tool and flexible sampling bag for deep lunar soil sample collection is presented. The function, composition and principle of the sampling mechanism are described in detail. Through the analysis of the mechanical characteristics of the sampling process, the optimum drilling effect is obtained when the spiral blade of drill pipe is 14 掳, the axial feed speed is 5.7mm/s and the rotary angular velocity is 13.1rad/s. The diameter of drill pipe should not be less than 7 mm in order to obtain 1 m deep lunar soil. The mechanical models of lunar soil and drilling tools were established by using the soil mechanics simulation software ABAQUS. The dynamic simulation of drilling tool drilling into lunar soil was carried out. The results showed that the drilling resistance was about 300 N and the drilling resistance moment was 7.5 N / m.
【作者单位】： 中国空间技术研究院;
【分类号】：P184

【参考文献】

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【共引文献】

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