År: Gruppe: DMS Titel: Design af AauSat-II. AauSat-II

Transkript

1 AauSat-II År: 2005 Gruppe: DMS Titel: Design af AauSat-II Ø

2

3 1 Samlingsvejledning I det følgende gives en beskrivelse af hvordan satellitten skal samles. Samlingen deles op i to processer: samling af delkomponenter og samling af delsamlinger til rammen. Når det gælder samling af delkomponenterne til rammen gennemgås samlingerne i den korrekte rækkefølge, hvilket er vigtigt at overholde. I tabel 1.1 opsummeres bolttyperne for hver delkomponent og det moment de forspændes med. Boltene skal først spændes til forspændingen efter at satellitten beviseligt har bestået alle testene og ikke skal adskilles igen, for derigennem at udelukke plastisk deformation af gevindene. Momentværdien i tabel 1.1 forudsætter, at boltene er smurt inden de fastgøres. M2 bolt M3 bolt Møtrik Moment [Nm] Panel A B C D DIN 84 M2x5 0,1 Panel E DIN 84 M3x5 0,2 Panel F DIN 84; M3x12 0,4 Printkort DIN ISO 4032 M3 0,4 Antennesystem DIN 84 M2x5 DIN ISO 4032 M2 0,1 FPP DIN 84 M2x9 DIN ISO 4032 M2 0,1 Tabel 1.1 Tabellen indeholder et overblik over bolte, møtrikker samt momentværdien for momentnøglen. Boltene er fremstillet af aluminium 6061 T6. Flydespænding og trækstyrke er henholdsvis f 245MPa og f 310MPa. 02, u Samlingen af satellitten er en indviklet proces på grund af meget følsomme og små komponenter. De mest følsomme komponenter f.eks. solceller og printkort, skal behandles med yderste varsomhed og ved samling af ledninger skal der undgås at trække med stor kraft. De komponenter der skal limes skal håndteres med bomuldshandsker for ikke at skade anodiseringen dvs. limningsfladen. Værktøjer, der anvendes ved samlingen, er en momentnøgle og en nøgle der holder møtrikkerne hvor det er nødvendigt. 1.1 Svinghjul Der er to komponenter der tilhører hver elmotor (se bilag 10), holder og svinghjul. Figur 1.1 Svinghjuls samlingskonfiguration. 1

4 Holderen placeres med en skrueforbindelse til motorerne. Ved montering af hjulet på akselen skal hjulet opvarmes, hvorefter det kan glide op på akselen. Opvarmningstemperaturen afhænger af størrelsen af pasningen, hvilket er forskellig mellem motorer. Denne temperatur kan beregnes ved DAksel Dhul T (1.1) D 1.2 Printkortenhed Printkortenheden samles inden den placeres i rammen. Rækkefølgen af printkortene angives på Figur 1.2. hul Figur 1.2 Printkortenheden adskilt. Samlingsprocessen startes med, at boltene placeres i hullerne i EPS kortet, derved er boltene stabiliseret således de kan stå med den nederste ende på bordet. Dernæst placeres fire afstandsrør og så det næste printkort osv. Den rigtige position af kortene fastsættes vha. stikkene der skal forbindes mellem hvert kort. Da afstandsrørene monteres efter længde, hvor de korteste kommer først og de længste til sidst. Med det sidste kort påmonteret, OBC/ADCS kortet, og der placeres en skive på hver bolt hvorefter møtrikkerne skrues til bolten. Inden møtrikkerne skrues fast skal BCPbenene justeres således at hullerne matcher med hullerne i rammen, dette kan lade sig gøre, hvis enheden placeres i rammen medens møtrikkerne fæstnes. (se bilag 6,11,12,13 for flere informationer) 2

5 1.3 Sidepaneler På samtlige sidepaneler i satellitten samles der en række komponenter inden de fæstnes til rammen.. På samtlige sidepanel limes der solcelle limningsprocedure for dette er at finde i bilag Sidepanele A Ved samling af dette panel startes med at lime spolen på, og til dette anvendes U300-2 lim. Herefter kan FPP skrues på plads og til sidst limes solcellerne på. Figur 1.3 Samlingskonfiguration for sidepanel A Sidepanel B Udover to solceller og sidepanelprintkort er der en skrue, der anvendes til at forspænde nylontråden til udfoldemekanismen. 3

6 Figur 1.4 Sidepanel B med tilhørende komponenter. Lås til udfoldemekanisme Låsemekanismen består af 5 komponenter som vist på Figur 1.5. Figur 1.5 Samlingskonfiguration af låsemeknisme. Først indsættes palen i føringsstykket hvorefter fjederen monteres, og skruen strammes. Til sidst skrues låsestykket på palen og dette gentages 6 gange for de 6 låsemekanismer. Udfoldeligepaneler De udfoldelige paneler er opbygget af kulfiber/epoxy prepreg og samles med båndfjedre. I den ene ende er der indstøbt målebåndsfjeder. Denne mekanisme skal samles i en proces, hvor kulfiber/epoxy prebregene lægges med vinklerne [90/0/0/90] hvor på hver ende indlægges båndfjeder i midten af prepregene. (se bilag 16) 4

7 Figur 1.6 Fremstilling af udfoldeligepaneler. Efter denne proces limes henholdsvis solceller og låsestykke som vist på Figur 1.7. Figur 1.7 Samlingskonfiguration af de Udfoldeligepaneler. Forspænding af udfoldeligepaneler Før opsendelsen skal de udfoldelige paneler bukkes og lægges på sidepanelet. Derefter fastgøres de på panelet vha. en nylontråd. Nylontråden kan herefter forspændes vha. forspændingsskruen. Der startes med at bukke de udfoldeligepaneler om båndfjedrene indtil alle ligger parallelle og tæt på hinanden. Derefter vikles nylontroden omkring panelerne og igennem hullerne og gennem forspændingskruen på sidepanel B. Her skal målebåndfjederen ligge øverst i stakken som angivet på Figur 1.8. Figur 1.8 Samenfoldet konfiguration af udfoldemekanisme. 5

8 1.4 Sidepanel C Samlingen af antennesystemet indebærer samling af antennetrådene med tilbehør til panel C og placering af solcellepanelet. Samlingen af systemet startes ved at isoleringsstykkerne samt sidepanelprintkortet og antenneprintkortet limes på med U300-2 (se bilag 5). Herefter skrues afstandsklodserne til panelet. Figur 1.9 Samlingskonfiguration af sidepanel C. Antennetrådene (ikke vist på figuren) indstiller afstandsklodsernes orientering, hvorfor boltene og møtrikkerne ikke skal strammes inden trådene sættes på plads. Samtlige afstands- og isoleringsklodser er identiske, hvorfor der ikke er behov for indbyrdes arrangering af disse. Figur 1.10 Konfiguration af antennetråd. 6

9 Antennetråden kan nu placeres, og denne vikles igennem afstands og isoleringsklodserne som vist på Figur Trådene skal være over 200 mm lange ud over panelet, hvilket afkortes ved kalibrering af institut for kommunikation ved. Nu skrues antenneprintkortet på plads hvorefter kalibreringen af antennerne foretages. Efter kalibreringen vikles antennetrådene omkring afstandsklodserne og fastgøres med en nylontråd. Hver har et øje i enden, hvor nylontråden føres igennem, og fastbindes i en løkke. Ved midten af panelet vikles en anden løkke af nylontråd hvilket føres igennem kobberbenene på sidepanelprintet samt de 4 løkker der tidligere blev fastgjordt til antennetrådene. Herefter strammes denne løkke indtil antennerne sidder tæt på panelet og ikke overskrider sidepanelets ydre sider. Slutteligt vikles en NiCr tråd omkring den inderste lykke og fastgøres til kobberbenene på sidepanelprintkortet. Dette er vist i færdigviklet tilstand på Figur Figur 1.11 Antennetrådene viklet op og NiCr tråd indsat. Anvendelse af pincetter anbefales, da der skal bindes små knuder på nylontråden og da NiCr tråden vikles på nylontråden. Når denne proces er overstået kan solcellerne limes på solcellepanelet og derefter kan solcellepanelet skrues til panelet. Det bemærkes at for satellittens funktionsdygtighed er det vigtigt at denne proces foretages meget omhyggeligt Sidepanel D Til dette sidepanel limes en spole, sidepanelprintkort og solceller, hvor der startes med de to første og til sidst limes solcellerne på sidepanelet. 7

10 Figur 1.12 Samlingskonfiguration for sidepanel D Sidepanel E Til sidepanel E limes sidepanelprintkortet, og herefter solcellerne. Figur 1.13 Samlingskonfiguration for sidepanel E Sidepanel F På dette sidepanel limes et sidepanelprintkort og en spole med U300-2, hvorefter solcellerne limes på. 8

11 Figur 1.14 Samlingskonfiguration for sidepanel F. 1.5 Hovedsamling På dette stadie er der på alle sidepanelerne monteret solceller, disse er meget følsomme overfor stød, hvorfor de skal håndteres forsigtigt. Rækkefølgen af samlingen beskrives i det følgende Trin 1 I dette trin limes afbrydelseskontakter, hvorefter separationsfjeder skures fast til rammen. Ledninger fra afbrydelseskontakterne trækkes i strukturen for senere samling til printkortenheden. Figur 1.15 Montering af afbrydelseskontakt og separationsfjedre. 9

12 1.5.2 Trin 2 De første komponenter, der samles til rammen er sidepanel F og momentumhjulene. Tre af boltene der holder sidepanel F fæstner også hjulene, hvorfor disse komponenter tilhører det samme samlingstrin. Figur 1.16 Samlingskonfiguration for trin 1 i hovedsamling. Sidepanelet lægges på plads som vist på Figur 1.16, hvorefter skruerne skrues sammen med at svinghjuls samlingerne og fastspændes Trin 3 I dette trin samles sidepaneler A, C og D til rammen vha. skrueforbindelser. Figur 1.17 Samlingskonfiguration for trin 3. 10

13 1.5.4 Trin 4 I dette trin samles de resterende komponenter til satellitten. Her startes med at indsætte printkortenheden i rammen. Næste skridt er at samle alle ledninger fra de før samlede sidepaneler til printkortenheden, dette foregår vha. stikforbindelse. Herefter samles ledninger fra sidepanel B, hvorefter selve panelet monteres og skures fast. Det sidste skridt er så at samle ledning fra sidepanel E, hvilket derefter skrues til rammen sammen med målebåndfjedre fra den udfoldeligemekanisme. Figur 1.18 Samlingskonfiguration for trin 4 NB. ved flyvemodellen SKAL alle stikforbindelser limes 11

14 Al T6 Afstandsrør til printkortenhed S-8 5:1 3,50 6,00 15,50 7,50 17,50 3,50 6,00 3,50 6,00

15 5, Al T6 Afstandsrør FPP S-2 5:1 2,5 4,5

16 22,0 17,0 2,0 6,5 10, Al T6 Holder til svinghjul 1 S-9 3:1 R2,0 M3 6,0 2,0 R5,0 M5,5 3,5 2,0

17 18 1 Al T6 Holder til svinghjul 2 3:1 2,0 6,0 R5,0 R0,5 14,00 M3 M5,5 2,0 8,0 R0,5 6,0 19,0 S-9 R0,5 5,0 R2,0 16,0

18 19 1 Holder til svinghjul 3 Al T6 3:1 R4,5 8,0 6,0 12,5 17,0 M3 3,0 M5,5 2,0 7,0 S-9 2,0 6,0 R2,0 3,5 12,5

19 3,0 B A A 0.01 A 1,000-0,010-0,011 B 0,01 B 15 3 Stål x46 Cr13 Svinghjul S-9 5:1 15,5

20 16, U300-2 Afstandsklods 5:1 R2,0 3,0 3,0 M2 S-4 R2,0 R2,0 4,0 R2,0 3,5 0,5 R2,0 2,25

21 A A A-A ( 5 : 1 ) 26 4 U300-2 Isoleringsklods 5:1 3,0 1,0 4,0 S-4 0,5 6,0 4,0

22 + 0,20 + 0,40 22, Al T6 PCBben S-8 2:1 3,00 14,00 4,00 5,00 3,00 M3 5,00 73,00 R0,50 3,50-2,50 0,00-0,10 R1,50 R0,50

23 87,00 57,00 15,00 5,00 3,50 6,00 6x45 t = 1,55 mm 7 4 Printkort S-8 1:1 1,00 PCL - FR ,00 12,00 Alle hjørner rundes med R0,5 87,00

24 R6,0 3,0 R25,0 3,0 35,0 48,0 61,0 86,0 92,0 93,0 96,0 0,0 3,0 4,1 10,0 77,0 74,0 65,0 40,0 38,5 37,0 12,0 7,0 3,0 0,0 2,0 t=0, Roger R-3000 S-4 Antenneprintkort 1:1

25 t = 0,4 mm Huller uden mål er 2,5 2 1 Al T6 Sidepanel A S-2 1:1 R0,50x4 0,0 3,0 5,0 10,0 30,0 37,0 41,5 78,0 83,0 R2,00 0,0 2,25 4,5 12,0 14,5 105,3 107,5

26 ( 2 : 1 ) ( 1 : 2 ) 0,0 5,0 7,5 19,5 26,5 41,5 56,5 61,5 78,0 83,0 ( 1 : 2 ) R2,40 2,00 R2,40 R0,50 2,50 0,0 2,3 6,7 11,2 14,5 15,5 100,0 100,5 103,2 107,8 109,3 112,3 114,6 8,00 M2 3 1 AL7075-T6 S-3 Sidepanel B og skrue til forspændingsmekanisme 0,50

27 10,0 3,5 2,5 2,5 Sidepanel C S-4 1:1 97,70 98,75 105,25 107,50 3,5 4 1 Al T6 2,5 3,5 2,5 0,00 5,00 6,00 10,00 41,50 73,00 77,00 78,00 83,00 t=0,4 53,75 0,00 2,25 8,75 9,80

28 t=0,4 5 1 Sidepanel D Al T6 S-5 1:1 5,00 2,50 2,25 2,50 41,50 2,25 Alle rundinger er R0,5 107,50 53,75 8,00 83,00 4,00 R1,00

29 99,00 49,50 8, Sidepanel E og F Al T6 1:1 8,50 4,00 21,00 3,50 t = 0,4 mm S-6/7 8,00 R1,00 Alle rundinger R0,5 3,50 49,50 99,00

30 6x45 t = 0,4 mm 20 1 Al T6 Solcellepanel S-4 1:1 2,5 8,0 4,0 2,5 0,0 8,0 34,5 39,5 44,5 71,0 79,0 96,5 103,0 51,5 6,5 4,00 0,0 Alle rundinger er R0,5

31 2,0 1,4 2,0 1,4 3,0 M1,4 14, Al T6 S-3 Pal til låsemekanisme 6:1

32 B B 2,7 1,7 A 9,5 10,0 8,0 0,0 1,7 1,0 A-A ( 10 : 1 ) R0,5 5,0 0,0 A M1,4 5,0 B-B ( 10 : 1 ) 44 6 Al T6 S-3 Låsestykke 9:1 10

33 0,0 2,0 12,0 16,0 7,0 5,3 3,5 0,0 A A M2,5 1,4 A-A ( 7 : 1 ) 43 6 Al T6 S-3 Føringsstykke 7:1 0,0 0,5 1,5 1,9 3,4

34 (45 view) F F B-B UNF 8-36 dybte 10,5 R1,00 M3 D 6,50-0,00 +0,20 Dybde 13 4,50 E E UNF 8-36 dybde 10,5 R3,00 6,50 + 0,20 - Dybde 13 0,00 140,59 0,14 D D R2,00 13,50 13,50 0,00 3,00 5,25 M2 C 7,50 C C R0,50 R2,00 B B D R1,00 103,00 M3 R2,00 C B B 32xR1,00 0,00 8,50 13,26 17,91 19,00 24,00 25,09 29,74 50,00 70,26 74,91 76,00 81,00 82,09 86,74 91,50 100,00 106,00 107,00 108,25 110,50 113,50 A Tegnet af: Tegningsnr.: 1 Antal: 1 Materiale: Al T6 S-1 A Ramme Ikke angivne tolerancer 0,1 mm Dato: Skala:

35 25,0 0,8 R2, PCL - FR S-3/4/5/6/7 Sidepanelprintkort 2:1 25,0

36 82,0 72, Kobber/U ,0 78,0 2,0 R8,0 R3,0 Vikles op af 500 omgange af koppertråd på Ø0.1 med tilførsel af U300-2 Spole S-2/5/7

37 40, PCL - FR ,0 R2,0 2,0 t=0,8 FPP S-2 1:1

38 R2,0 2,0 34,0 40,0 t=0, PCL-FR-226 S-2 FPP 1:1 15,0

39 6 5 4 S Ramme DIN 84 M2x5 D S-5 S DIN 84 M3x12 D 38 4 DIN 84 M3x12 S-2 1 Sidepanel A S-3 1 Sidepanel B S-7 S-4 1 Sidepanel C S-5 1 Sidepanel D S-6 1 Sidepanel E S-7 1 Sidepanel F S-8 1 PCB enhed S-9 1 Svinghjul 1 S-9 1 Svinghjul 3 C S-9 S-9 1 Svinghjul Afbrydelseskontakt C S Separationsfjeder 3 2 Stykliste Styk Antal Komponent 38 S-9 B B S-3 35 A A S-6 S-2 S Hovedsamling 2 1 1

40 Stykliste Styk Antal Komponent 2 1 Sidepanel A 14 1 Spole 15 2 Skrue til FPP 16 2 DIN-ISO-4032 M FPP 25 2 FPP afstandsror 33 2 Solcelle S-2 1 Sidepanel A S-1

41 Sidepanel B Skrue til forspændingsmekanisme D M2x8 D Sidepanelprintkort Solcelle Føringstykke 44 6 Låsestykke 45 6 Pal Udfoldeligpanel Båndfjeder 49 2 Målebåndfjeder 50 6 Trykfjeder Skrue M2,5x3 3 2 Stykliste Styk Antal Komponent C C B B A A S-3 1 S Sidepanel B 2 1 1

42 Stykliste Styk Antal Komponent 4 1 Sidepanel C 20 1 Solcellepanel D 21 1 Antenneprintkort D 22 1 Sidepanelprintkort 26 4 Isoleringsklods 27 4 Afstandsklods 30 4 Antennetråd 31 4 Skrue M2x DIN-ISO-4032 M Solcelle C C B B A A S-4 S Sidepanel C 2 1 1

43 Stykliste Styk Antal Komponent 5 1 Sidepanel D 14 1 Spole 22 1 Sidepanelprintkort 33 2 Solcelle S-5 1 S-1 Sidepanel D

44 Stykliste Styk Antal Komponent 3 1 Sidepanelprintkort 6 1 Sidepanel E 33 2 Solcelle S-6 1 S-1 Sidepanel E

45 Stykliste Styk Antal Komponent 6 1 Sidepanel F 14 1 Spole 22 1 Sidepanelprintkort 33 2 Solcelle S-7 1 S-1 Sidepanel F

46 PCBben 9 4 Afstandsrør til D printkortenhed D 10 4 Afstandsrør til printkortenhed 11 4 Afstandsrør til printkortenhed 12 4 Skive til PCB 13 4 DIN-ISO-4032 M3 7-a 1 Printkort EPS 7-b 1 Printkort PLS 7-c 1 Printkort OBC/ADCS 7-d 1 Printkort COM C 14 1 fladkabel 15 1 RBF og FPP C 3 2 Stykliste Styk Antal Komponent B B A A c 7-b 11 7-d S a 8 S-1 Printkortenhed

47 18 Stykliste Styk Antal Komponent 15 3 Svinghjul 16 3 Motor til svinghjul 17 1 Holder til svinghjul Holder til svinghjul Holder til svinghjul S-9 1 S-1 Svinghjul

48 V3 2 S235 Værktøj til isoleringsklods 2:1 0,0 10,0 55,0 100,0 110,0 10,0 0,0 5,0 11,5 15,0 18,5 25,0 30,0 5,5 R3,5

49 0,0 9,0 25,0 60,0 95,0 111,0 120,0 80,0 90,0 0,0 10,0 45,0 0,0 6,0 12,0 0,0 15,0 45,0 60,0 0,0 6,0 12,0 0,25 t=5, 3stk 0,25 t=5, 2stk Poleres Poleres 0,25 Poleres 0,0 10,0 15,0 30,0 45,0 50,0 60,0 M5 t=8, 1stk. V2 S235 Værktøj til afstandsklodser 0,25 Poleres 5,5 5,5

50 67,0 5,0 6,2 R3,0 5,2 6,2 153,0 Poleres 0,25 167,0 3,0 10,0 V-1a 1 Aluminium Værktøj til spole 1:2 72,0

51 6,20 5,20 6,20 0,25 153,00 3,00 10,00 Poleres 167,00 V-1b 1 Aluminium Værktøj til spole 1:2