Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Mechanism "hold down and release" in space mission Luna 27

Krzysztof Michał Gawin

Abstract

The main objective of this thesis is the construction of the „Hold down and release mechanism” for space mission Luna 27. The development of the mechanism structure, the modal and strength analysis and calculations of the sliding bearings performance in wide temperature range is the effect of the paper. The aim of the Luna 27 mission had been described in the paper. The necessity of designing a "hold down and release mechanism” which would be used to fix the drill column to the Luna 27 lander. An overview of the available commercial actuators that could be feasible for the designed system had been carried out. The requirements for the "Hold down and release" structure were given by the prime in whole space program. The number of mechanisms elements that that should be used had been determined. A review of designed structures supplemented with advantages and disadvantages of each had been made. Commercial actuator and the final form of holding structures were selected at the end of this stage. The block diagram of the mechanism work had been made as well. For the designed "Hold down and release" assembly, structural analysis was performed to check the strength of the designed mechanism. Modal analysis showing the lowest resonant frequency of the mechanism was done as well. To select best tolerances and clearances for bearing analytical calculations of thermal expansion of mechanism’s parts were made for limit thermal cases. On the basis of the available volume, using the Inventor software, the torsion spring was selected and calculations were made to check whether the designed spring had sufficient torque. Finally, calculations were made to see if the actuator is able to withstand all overloads. The conclusions describe a further way of studying the proposed mechanism in order to thoroughly check the correctness of all calculations and analyses
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Krzysztof Michał Gawin (FM) Krzysztof Michał Gawin,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Mechanizm "trzymająco-zwalniający" w misji kosmicznej Luna 27
Supervisor
Zbigniew Kusznierewicz (FM/IMPh) Zbigniew Kusznierewicz,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)
Study subject / specialization
, Mechatronika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
17-09-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Dariusz Jarząbek (FM/IMPh) - Institute of Fundamental Technological Research Polish Academy of Sciences (IPPT PAN) [Polish Academy of Sciences (PAN)] Dariusz Jarząbek,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)Author's external affiliation: Institute of Fundamental Technological Research Polish Academy of Sciences Zbigniew Kusznierewicz (FM/IMPh) Zbigniew Kusznierewicz,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
Luna 27, Mechanizm trzymający, mechanizm dzwigniowy, księżyc, regolit księżycowy
Keywords in English
Luna 27, hold down, lever mechanism, moon,moon's regolith
Abstract in Polish
Tematem niniejszej pracy inżynierskiej jest konstrukcja mechanizmu „trzymająco-zwalniającego” w misji kosmicznej Luna 27, jej efektem jest opracowanie struktury mechanizmu, wykonanie analizy modalnej oraz wytrzymałościowej a także przeprowadzenie obliczeń dla łożyskowania ślizgowego w celu sprawdzenia zachowania mechanizmu w całym zakresie temperaturowym. W pracy przybliżono cel misji Luna 27 oraz opisano potrzebę projektowania mechanizmu „trzymająco-zwalniającego” służącego do unieruchomienia kolumny wiertniczej względem lądownika misji Luna 27. Został przeprowadzony przegląd dostępności i możliwości aktuatorów komercyjnych, które mogłyby zostać użyte w projektowanym mechanizmie. Określono wymagania dla projektowanej struktury „trzymająco- zwalniającej” i wybrano ilość struktur, które miały trzymać kolumnę wiertniczą. Przeprowadzono przegląd zaprojektowanych struktur oraz analizę ich wad i zalet, na koniec tego etapu na podstawie prostych analiz został ostatecznie wytypowany aktuator handlowy oraz wygląd struktur trzymających. Wykonano schemat blokowy działania mechanizmu. Dla zaprojektowanego zespołu „trzymająco-zwalniającego” przeprowadzono analizę strukturalną sprawdzającą wytrzymałość zaprojektowanego mechanizmu oraz analizę modalną pokazująca najniższą częstotliwość rezonansową mechanizmów. Wykonano także obliczenia konstrukcyjne, dla granicznych przypadków termicznych, pozwalające dobrać pasowania na łożyskowaniu i obliczenia sprawdzające naciski Hertza na projektowanym łożyskowaniu. Na podstawie dostępnej objętości, za pomocą oprogramowania Inventor dobrano sprężynę skrętową i przprowadzono obliczenia sprawdzające, czy tak zaprojektowana sprężyna ma dostateczny moment. Na koniec wykonano obliczenia sprawdzające, czy aktuator jest w stanie wytrzymać wszystkie przeciążenia. W wnioskach opisana została dalsza droga badania projektowanego mechanizmu w celu jego dokładnego sprawdzenia poprawności wszystkich obliczeń oraz analiz.
File
  • File: 1
    MT_1st_278184.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31656

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7cc8aa6d327a46ca8022647838787cba/
URN
urn:pw-repo:WUT7cc8aa6d327a46ca8022647838787cba

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page