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Thema: Mars Rover und ihre Räder

  1. #11
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    Standard Konstruktionsanalyse der Räder von den Rover Spirit und Opportunity.

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    Schnitt B-B,
    zeigt einen Schnitt durch die Lauffläche quer zur Fahrtrichtung, die Wölbung der Radfläche ist gut zu erkennen. Die Profilrippe verläuft quer zur Fahrtrichtung und endet in den inneren und äußeren Kreisringen und bildet eine stabile Verbindung von der Radaußenseite zur Radinnenseite. Die Spiralfedern enden in den Kreisring auf der linken Seite, hier wird die Gewichtskraft und das Drehmoment in die Radlauffläche eingeleitet. Später im Vergleich mit den Curiosity-Rädern werde ich diese Kräfte und deren verlauf einzeichnen.
    Bildquelle: Eigenerstellung durch Wotan.

    Grüße
    Wotan

    Fortsetzung von:

    Fortsetzung folgt.

  2. #12
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    Edit wegen falscher Erinnerung!
    Das Video:
    Unbedingt Vollbild

    Amanda Steffy, Pinup-Girl für Experimental Physiker [wie Wollowitz in TBBT (SCNR)]
    Standbild bei 1:25 machen und dabei nicht von der Couch fallen!

    http://www.youtube.com/watch?v=9Sb6VFJMk5Q#ws

    Bei Curiosity läuft ein Riss zu etwa einem Drittel der Radbreite quer zur Fahrtrichtung nahe an den Morsezeichen.
    Geändert von SFF-TWRiker (15.09.2014 um 20:41 Uhr)
    Als engagierter und faszinierter Laie freue ich mich über Hinweise, die meinen Horizont erweitern.

  3. #13
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    hallo SFF-TWRiker,
    das schöne ist wir sprechen vom gleichen Video. Auch das Video bei 1:25 stoppen ist optimal. Hier kann man wunderbar sehen wie sich Risse verhalten.
    Also der Riß der das Rad fast in zwei Hälften geteilt hat alle Profilrippen durchtrennt und stoppt an der 1. Profilrippe des Morse-Code und verläuft dann quer zur Fahrtrichtung parallel zur geraden Profilrippe des Morse-Code. Das große Loch das man an dieser stelle sieht ist auch eine folge des Risses. Warum läuft der Riß fast um das ganze Rad durchtrennt alle zikzak verlaufenden Profilrippen und biegt dann unter 90 Grad ab und läuft jetzt quer zur Fahrtrichtung?
    Jetzt nochmal genau hinsehen. Genau an der Stelle wo der Riß auf die 1. Profilrippe des Morse-Code trifft, trifft von der anderen Seite der Profilrippe der Steg des Morse-Code, unter 90 Grad, auf die Profilrippe. Diese Kombination ist besonders Stabil und der Riß kann nicht in seiner ursprünglichen Richtung weiterlaufen.

    Gut das Du das Video eingestellt hast, schönes Beispiel.

    Grüße
    Wotan

  4. #14
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    Das Video sollte vor jedem Girls-Day vor Beginn des Ausbildungsjahres und in der 9. oder 10. Klasse im Physik-Unterricht gezeigt werden, damit mehr Mädchen auf die Idee kommen, technische Berufe zu erkennen.

    Ich suche mal einen reellen Wheel-Check von Cury!

    Edit:
    @ Wotan
    Das folgende Bild kennst Du ja ebenso wie das Video schon von "drüben"
    (TWR, Du siehst den Wald vor lauter Bäumen nicht)

    Teil-Selfie von Curiosity vom sol 708 bzw. 13.08.14:

    http://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-ima...43E02_DXXX.jpg

    Ein paar Mal draufklicken, ausdrucken und an die Wand hängen makes a lot of fun

    Auf der HP gibts auch schöne 360° Panoramen. Bei max. Vergrößerung und Ausdrucken empfehle ich den Ankauf einer Turnhalle.

    Wo wir bei Großbildern sind:
    Afair vom LRO gibt es ein Bild der nördl. Polarregion des Mondes mit Pixel ~ 1m.
    Für ein Poster bräuchte man die Fläche eines Fußball-Platzes.
    Geändert von SFF-TWRiker (15.09.2014 um 23:31 Uhr)
    Als engagierter und faszinierter Laie freue ich mich über Hinweise, die meinen Horizont erweitern.

  5. #15
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    Zitat Zitat von SFF-TWRiker Beitrag anzeigen
    ...
    Teil-Selfie von Curiosity vom sol 708 bzw. 13.08.14: ...
    hallo SFF-TWRiker,

    ja auch ein informatives Bild. Der Morse-Code hat lange gerade Profilrippen dort können lange gerade Risse entstehen, lange Risse bedeutet es können sich große Blechteile bilden die von der Lauffläche in den Radinnenraum ragen. Große verbogene Blechfahnen an rotierenden Körpern ist immer schlecht. Im Bild, weiter oben, sieht man auch sehr schön, wie nahe der Kabelbaum für den Antriebsmotor am Rad vorbeigeführt ist. Kommen rotierende Blechfahne und Kabelbaum zusammen dann ist das Rad blockiert und Curiosity kann es hinter sich her schleifen.
    Es ist auch eins der wenigen Bilder die die Befestigungsflansch der Speichen zeigen, aber dazu später mehr ...


    Grüße
    Wotan

  6. #16
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    Standard Spirit, Probleme der Räder und des Antriebs:

    Juni 2004 nach 3,5 km zurückgelegten Fahrweg, erhöhter Stromverbrauch im rechten vorderen Rad.
    März 2006 das rechte Vorderrad blockiert endgültig, jetzt muß der Rover rückwärts fahren und das blockierende Rad hinter sich her schleifen.

    Elektro Radantrieb: Ein einfacher elektrischer Radantrieb besteht aus einem E-Motor, Getriebe, Kugellager und Rad, es gibt keine Kupplung, Leerlauf oder Freilauf. Bleibt der Motor oder eine andere Komponente stehen steht auch das Rad.

    Mai 2009 hat sich der Rover festgefahren, 3 der lenkbaren Außenräder waren im Sand versunken nur das blockierende vordere rechte Rad stand auf festen Grund.

    Am 26. Januar 2010 wurde das Ende der Befreiungsbemühungen verkündet.
    Die Solarzellen konnten nicht mehr ausreichen zur Wintersonne ausgerichtet werden.
    (30. März 2010)Verbindungsabbruch (Low Power Modus)
    Im Mai 2011 wurde Spirit aufgegeben.

    Insgesamt funktionierte Spirit 2210 Marstage und legte dabei fast 8 km auf der Marsoberfläche zurück.

    Grüße
    Wotan

    Inhaltsverzeichnis
    Mars Rover und ihre Räder, Spirit und Opportunity
    Fertigung
    Konstruktionsanalyse der Räder
    Konstruktionsanalyse der Räder, Schnitt B-B

    Fortsetzung folgt.
    Geändert von Wotan (17.09.2014 um 15:41 Uhr)

  7. #17
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    Standard

    Zitat Zitat von Wotan Beitrag anzeigen
    Mai 2009 hat sich der Rover festgefahren, 3 der lenkbaren Außenräder waren im Sand versunken nur das blockierende vordere rechte Rad stand auf festen Grund.

    Am 26. Januar 2010 wurde das Ende der Befreiungsbemühungen verkündet.
    Die Solarzellen konnten nicht mehr ausreichen zur Wintersonne ausgerichtet werden.
    (30. März 2010)Verbindungsabbruch (Low Power Modus)
    Im Mai 2011 wurde Spirit aufgegeben.
    Hallo Wotan,

    das ist nicht so schlimm; wenn die Menschen auf dem Mars landen können die ja eine Mission in die Nähe vom Spirit planen, den Rover wieder flottmachen und das kaputte Rad reparieren. Dann hat der Spirit wieder freie Fahrt.

    Dass sowas grundsätzlich geht, hat schon Apollo 12 mit dem Surveyor 3 eindrücklich demonstriert.


    Freundliche Grüsse, Ralf

  8. #18
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    Zitat Zitat von ralfkannenberg Beitrag anzeigen
    Hallo Wotan,
    das ist nicht so schlimm; wenn die Menschen auf dem Mars landen können die ja eine Mission in die Nähe vom Spirit planen, den Rover wieder flottmachen und das kaputte Rad reparieren. Dann hat der Spirit wieder freie Fahrt....
    Hallo Ralf,

    also die Räder sind aus Aluminium, das ist ein Isotopengemisch überwiegend aus den Isotopen 26Al und 27Al, wobei 26Al eine Halbwertszeit von 720000 Jahre hat, das lässt jetzt etwas Hoffnung in mir aufkommen das noch rechtzeitig Hilfe kommt.
    Wenn Hilfe kommt, auf jedenfalls, Wagenheber nicht vergessen.

    Grüße
    Wotan

  9. #19
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    Hallo Wotan,

    warum eigentlich Aluminium, warum nicht Carbon (CFK), ist doch auch leicht und widerstandsfähiger. Zudem, warum nicht eine dezente 'Gummi'-Ummantelung? Gerade die kleinen Scherkräfte von Steinen/Steinchen im Zentimeter(+Millimeter)-Bereich, die zu Rissen beitragen und nicht/kaum durch die Aufhängung gedämpft werden, würden dadurch etwas abgedämpft.

    Sparen am falschen Ende?

    Gruß,
    Dgoe

  10. #20
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    Zitat Zitat von Dgoe Beitrag anzeigen
    ... Sparen am falschen Ende?
    nein nicht am falschen Ende gespart, es sind die kryogenen Eigenschaften, es ist einfach zu kalt in der Marsnacht.
    Naturkautschuk Gummi gibt bei – 60 °C auf.

    Kryogene Eigenschaften von Aluminium sind im Vergleich mit anderen Metallen auch bei extremen Temperaturen gut. So ein Opportunity oder Spirit Rad kommt mit 1 kg Aluminium aus, das ist schon wenig. Bei Opportunity und Spirit halten die Räder und die Radlaufflächen ja, Probleme liegen hier im Antriebssystem.

    Die guten kryogene Eigenschaften von Polyimiden (PI) sind noch interessant.
    Temperaturanwendungsbereich der Materialien reicht bis -270 °C und Polyimide sind bis etwa -200°C kälteschlagzäh.

    Vielleicht, für den nächsten Rover, ein Verbundmaterial Aluminium mit Polyimidbeschichtung?

    Grüße
    Wotan

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