Pruebas de rendimiento de la transmisión planetaria a temperaturas muy bajas.

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 21815 (2022) Citar este artículo

528 Accesos

Detalles de métricas

Este artículo presenta los resultados de un estudio sobre la resistencia al movimiento en una transmisión planetaria multietapa, construida con materiales estructurales livianos como la aleación de aluminio 2017, con nodos de rodamiento provistos de rodamientos de bolas de acero fabricados con aleación X65Cr14 y lubricados con polvo de disulfuro de molibdeno. Se presentaron los detalles de la construcción del engranaje planetario, seguido de pruebas de rendimiento operativo. Durante las pruebas de rendimiento, la temperatura de la transmisión en funcionamiento se redujo gradualmente con nitrógeno líquido hasta -190 °C. El análisis abarcó, entre otros, el consumo de energía del mecanismo en función de la temperatura. Los resultados se compararon con los parámetros de los mecanismos que ya funcionan en el espacio. Las mediciones se llevaron a cabo para confirmar la aplicabilidad del engranaje en sistemas de accionamiento de manipuladores destinados a operar en espacios abiertos o en condiciones extraterrestres, como en Marte.

Los juegos de engranajes planetarios y de onda de tensión tienen los diseños más compactos. En las transmisiones planetarias, el par transmitido por el engranaje se distribuye casi por igual entre más de una rueda dentada. Normalmente, su número oscila entre 3 y 6, lo que permite una gran capacidad de carga a pesar del tamaño compacto del conjunto de engranajes. Además, estas transmisiones suelen estar diseñadas para una relación de transmisión de 4 a 10, proporcionan una alta estabilidad y una eficiencia de aproximadamente el 97%1. La transmisión planetaria diferencial de dos etapas2 ofrece relaciones de transmisión aún mayores, hasta 5000, pero el diseño de dicha transmisión es complicado.

Los juegos de engranajes planetarios se pueden utilizar en varias configuraciones como reductores, multiplicadores y diferenciales1. En el conjunto de engranajes descrito en este artículo, se utilizó una configuración reductora con la rueda anular fija, el engranaje solar colocado en el eje de entrada y el soporte del piñón conectado al eje de salida. La Figura 1 muestra un diagrama del mecanismo del engranaje planetario de cuatro etapas diseñado, donde el portador del piñón de la última etapa del engranaje está conectado a una parte del cuerpo giratorio.

Diagrama del engranaje planetario diseñado.

Las temperaturas a las que se prevé que funcione la transmisión no se dan en la Tierra, por lo que cuando se trata de encontrar diseños comparables, hay que buscar principalmente soluciones aplicadas en máquinas utilizadas en Marte. Las temperaturas en la superficie de Marte oscilan entre -140 y 27 °C debido a que el planeta está 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra. Por eso sólo el 43% de la energía que llega a la Tierra llega a una superficie equivalente en la superficie de Marte3,4.

Dadas las condiciones en Marte, los equipos utilizados allí, incluidos los engranajes, deben soportar temperaturas muy bajas, lo que se ha discutido en los estudios sobre el diseño de módulos de aterrizaje y vehículos exploradores en Marte. También es muy importante la influencia de la temperatura sobre los cambios en el momento de fricción durante el funcionamiento de la transmisión5.

El módulo de aterrizaje Mars Volatiles and Climate Surveyor estaba equipado con un brazo robótico, un manipulador con cuatro grados de libertad. Sus actuadores pudieron generar un par de respectivamente: 26 Nm, 91 Nm, 53 Nm y 10 Nm durante el funcionamiento normal, y un par momentáneo máximo un 50% mayor. Los actuadores se diseñaron como engranajes de dos etapas, que contienen un engranaje planetario y un engranaje armónico o un engranaje planetario y un engranaje cónico. Los juegos de engranajes fueron accionados por motores de escobillas de CC. Las proporciones generales de los actuadores fueron 4.000 y 16.000. Los sistemas mecánicos de los actuadores fueron diseñados para operar a temperaturas desde − 105 °C (− 90 °C) hasta 35 °C; Para protegerlos de condiciones climáticas más extremas, las juntas se equiparon con calentadores de 1 W y 4 W6,7,8. Los resultados de las pruebas sobre el efecto de la temperatura en el amperaje requerido por los motores del actuador durante el funcionamiento sin carga mostraron que al disminuir la temperatura la potencia utilizada por el actuador aumentaba considerablemente.

Los actuadores estaban fabricados de aleaciones de aluminio y titanio. En cuanto a los diseños de construcción de los miembros de conexión, los informes en la literatura son inconsistentes en que se refieren a un compuesto de fibra de carbono o una aleación de aluminio como material utilizado6,7,8.

Se utilizó Autodesk Inventor Professional para diseñar y analizar el conjunto de engranajes. Es un software de aplicación paramétrica que facilita el diseño de piezas 3D. También es posible el montaje virtual de piezas en subconjuntos y máquinas completas.

Con base en los supuestos presentados para operación a temperaturas muy bajas, se realizó el diseño de un conjunto de engranajes planetarios de cuatro etapas impulsado por un motor eléctrico de escobillas. A continuación, en la Fig. 2, se muestra una vista en sección del engranaje completo, donde los colores individuales indican:

negro: motor,

gris: rodamientos y tornillos,

morado: engranaje de primera etapa,

amarillo: engranaje de segunda etapa,

verde: engranaje de tercera etapa,

rojo: engranaje de cuarta etapa,

azul: componentes internos del cuerpo.

Vista en sección del conjunto de engranajes.

La transmisión estaba impulsada por un motor eléctrico de escobillas clase 540, Absima Thrust B-SPEC 80 T, que tiene una velocidad de ralentí de 5300 rpm cuando se alimenta con un voltaje nominal de 7,2 V y una potencia de salida de 80 W. La Figura 3 muestra un Vista del interior del engranaje con el motor, los engranajes planetarios y los soportes de las sucesivas etapas del engranaje planetario resaltados.

Vista del interior de la transmisión.

Para garantizar un funcionamiento fiable del conjunto de engranajes en una amplia gama de temperaturas, fue necesario adoptar un enfoque especial en el diseño de la forma de los elementos del conjunto de engranajes de aleación de aluminio que se acoplaban con los rodamientos de bolas de acero. En consecuencia, las ruedas dentadas y los pasadores, que se muestran en la Fig. 4, que forman los nodos de rodamiento, tienen cortes adicionales para permitir la disipación de las tensiones causadas por la diferencia en los coeficientes de expansión térmica de estos elementos, igual a:

aluminio: 23 * 10–6 K−1,

acero: 12 * 10−6 K−1.

Vistas del engranaje planetario del conjunto de engranajes de primera etapa, con el rodamiento y el pasador.

Los engranajes de todas las etapas de transmisión tienen un módulo de 1 mm y el juego entre dientes se ha fijado en 0,1 mm. Este es un valor bastante grande, pero debido a la naturaleza prototipo de la transmisión, se eligió el valor máximo de la holgura porque no se conocían las deformaciones térmicas reales y el bloqueo de la transmisión debido a la expansión térmica podría provocar su falla prematura. . Además, se seleccionó el número de dientes de los engranajes individuales de modo que la corrección unitaria total calculada fuera 0.

Finalmente, basándose en los datos de la literatura, se seleccionó polvo de disulfuro de molibdeno como lubricante para el mecanismo de transmisión. Las pruebas comparativas han demostrado que la aplicación de este material da como resultado la resistencia más baja en las superficies de contacto de los elementos del rodamiento durante el funcionamiento a temperaturas que alcanzan los -190 °C, en una atmósfera libre de oxígeno y humedad9.

El disulfuro de molibdeno es un verdadero lubricante sólido y no requiere adsorción de sustancias adicionales para desarrollar capacidad lubricante10. La razón de esto radica en la estructura de este material que contiene capas alternas de azufre y molibdeno, que durante la abrasión de las capas sucesivas liberan azufre amorfo que forma una película lubricante11. Dado que el compuesto funciona mejor en un entorno sin otras sustancias, se puede utilizar al vacío y es el lubricante elegido para aplicaciones aeroespaciales11,12.

Con base en los datos limitados de la literatura13,14,15,16, se realizó una comparación de la relación par-masa de la transmisión diseñada con los diseños existentes. Los datos se presentan en la Tabla 1.

Los datos anteriores indican que la transmisión diseñada, en comparación con otros mecanismos, tiene una relación par-masa comparable o ligeramente peor, pero es capaz de trabajar a temperaturas mucho más bajas, lo que permite eliminar los sistemas de calentamiento de la transmisión y, por tanto, reducir la masa total del rover de Marte.

Antes de poder probar el prototipo de transmisión, primero hubo que asegurarlo dentro de un soporte estable hecho a medida, como se muestra en la Fig. 5. Los componentes principales del soporte son soportes (1) y una abrazadera (2) conectados mediante pernos ( 3). Los soportes y la abrazadera, por su forma específica, sujetan la carcasa del motor de transmisión (4). A uno de los soportes se atornillaba un soporte de sonda (5) situado en el interior de la transmisión, en cuyo extremo se montaba un sensor de temperatura (7). Adicionalmente, en un extremo del soporte se instalaron sensores (8) para medir la temperatura en las partes inferior y superior del interior de la carcasa térmica.

Vista y sección del soporte del engranaje.

Se proporcionó un sistema de conductos en uno de los soportes del soporte para permitir una distribución uniforme del nitrógeno líquido sobre la superficie de la transmisión, como se muestra en la Fig. 6. Fue diseñado para garantizar condiciones de enfriamiento consistentes en toda la superficie de la transmisión y calor uniforme. disipación desde el interior del mecanismo.

Vista del sistema de distribución de nitrógeno líquido.

Luego, el conjunto se colocó en una carcasa de dos partes hecha de poliestireno XPS con una transmitancia térmica de 0,035 W/(m*K), lo que aseguró condiciones térmicas controladas. En la Fig. 7 se muestra una vista del soporte con la transmisión ubicada en la mitad inferior de la carcasa térmica. Basado en fórmulas analíticas, teniendo en cuenta los parámetros técnicos del material de la carcasa térmica, las dimensiones del interior y el espesor de la pared. , la pérdida total de calor debido a la disipación a través de las paredes se calculó en solo 24 W. Desafortunadamente, el valor anterior no se ha verificado experimentalmente porque la corriente de nitrógeno líquido que ingresa a la carcasa térmica y la temperatura del gas que sale de la carcasa térmica no eran Medido.

Vista del soporte de la transmisión en la carcasa térmica.

El banco de pruebas se muestra en la Fig. 8. Incluía el soporte de la transmisión con una transmisión planetaria de múltiples etapas (1). El motor eléctrico utilizado para accionar el engranaje estaba conectado a una fuente de alimentación de laboratorio (2). Otros componentes comprendían un medidor de laboratorio (3) y medidores universales (4) utilizados para medir la resistencia de los sensores de temperatura integrados en el soporte y dentro del mecanismo. Los datos de medición de la fuente de alimentación y los medidores universales se registraron en una computadora portátil (5) a una frecuencia de aproximadamente 95 mediciones por minuto.

Transmisión posicionada en el soporte y los instrumentos de medida.

Después de las pruebas iniciales a temperatura ambiente, se conectó un tubo de teflón resistente a bajas temperaturas al soporte de la transmisión, suministrando nitrógeno líquido desde un tanque Dewar, y todo el conjunto se encerró en una carcasa térmica como se muestra en la Fig. 9.

Banco de pruebas para medir las pérdidas de potencia en el conjunto de engranajes funcionando a bajas temperaturas.

Durante el análisis de las características de funcionamiento del conjunto de engranajes, el principal parámetro medido fue la potencia requerida para que funcione la transmisión. Como resultado, fue posible determinar el aumento de la potencia requerida por el motor que acciona la transmisión en función de la disminución de la temperatura y considerar si todo el sistema mecánico podría funcionar a temperaturas criogénicas. Las pruebas dieron una respuesta concluyente y positiva a la pregunta de si unos elementos estructurales correctamente diseñados garantizarían que las piezas con diferente dilatación térmica con las que se construyó la transmisión pudieran funcionar juntas.

El procedimiento para probar el rendimiento de la transmisión se realizó en dos pasos. Primero, el conjunto de engranajes funcionó a temperatura ambiente. Los resultados se utilizaron luego como punto de partida para el segundo paso, en el que la transmisión funcionó a temperaturas progresivamente más bajas, hasta -190 °C.

Las mediciones realizadas a temperatura ambiente mostraron que el engranaje podía funcionar sin problemas en todo el rango de velocidad de rotación del motor, de 600 a 6100 rpm. El tiempo total de funcionamiento de la transmisión durante las pruebas fue de aproximadamente 10 h. No se observaron fenómenos desventajosos que resultarían del uso únicamente de lubricante sólido para los rodamientos de bolas y las ruedas dentadas. Además, después de las pruebas a temperatura ambiente, se inspeccionaron las piezas acopladas de la transmisión. Se detectaron huellas de desgaste en los dientes de los engranajes de engrane.

Con base en los resultados promediados de los pasos de medición consecutivos, se trazó el gráfico que se muestra en la Fig. 10 para mostrar cómo cambió el consumo de energía de toda la transmisión en función del voltaje suministrado al motor. Los datos podrían luego usarse como base para cálculos y análisis adicionales.

Pérdidas de potencia en el conjunto de engranajes funcionando a temperatura ambiente.

Además, durante los experimentos se pudo comprobar que durante 1 hora de funcionamiento del engranaje se producía un aumento de la temperatura en su interior de aproximadamente 1 °C. Por lo tanto, se concluyó que el impacto de la potencia perdida en el mecanismo de accionamiento examinado sobre el cambio en la temperatura del juego de engranajes era insignificante y podía ignorarse. Ciertamente, en lo que respecta al análisis del equilibrio térmico, se trata de una simplificación. Sin embargo, debido a que el aislamiento de la cámara no era perfecto y a la altísima capacidad térmica de la transmisión, la influencia de fuentes de calor como fenómenos eléctricos en el funcionamiento del motor eléctrico y procesos de disipación de energía en los cojinetes y engranes planetarios Los engranajes podrían ignorarse sin consecuencias significativas para la naturaleza de las conclusiones a extraer.

Las mediciones comenzaron con la prueba del motor de transmisión. El objetivo de esto fue determinar las pérdidas de potencia del motor en función de la temperatura, de modo que este valor pueda ser incluido en el análisis de las pérdidas de potencia totales de la transmisión en el futuro. Esto se logró enfriando el motor de accionamiento, no conectado a la transmisión, varias veces a una temperatura inferior a -190 °C, mientras se le suministraba un voltaje de 2 V a 8 V en pasos de 1 V. Por debajo de ese rango de tensión de alimentación, el par del motor es demasiado bajo para que la prueba se pueda realizar en todo el rango de temperatura. En este caso, después de bajar la temperatura de prueba por debajo de -70 °C, el motor se detuvo sin ningún efecto perceptible de aumento de potencia. Los datos completos de las pruebas se muestran en la Fig. 11. Los gráficos muestran claramente el aumento en la potencia consumida por el motor a voltajes de suministro progresivamente más altos, y también estuvo acompañado por un aumento significativo en el nivel de ruido generado por el motor. Este efecto acústico, debido al cambio en las condiciones de funcionamiento del motor a baja temperatura, probablemente se deba al efecto adverso de la baja temperatura sobre los cojinetes del rotor marcados con R-2, que por sus pequeñas dimensiones ascienden a 1/8 × 3 /8 × 5/32 de pulgada, reaccionó muy fuertemente a grandes cambios en la temperatura de funcionamiento. Además, estos elementos, debido a la mayor velocidad de rotación de todos los cojinetes del mecanismo, tuvieron un impacto clave en las pérdidas totales de potencia de toda la transmisión.

Mediciones de las pérdidas de potencia del motor.

En el siguiente paso del estudio se intentó enfriar gradualmente el engranaje hasta temperaturas inferiores a -190 °C. La naturaleza prototipo del mecanismo exigía que se tuviera la máxima precaución mientras el mecanismo se enfriaba. Por esta razón, la primera prueba se realizó con el motor del engranaje alimentado con 2 V, que según las pruebas preliminares se determinó que era el voltaje más bajo al que el motor operaba de manera completamente estable. De esta manera, el conjunto de engranajes estaría protegido al máximo contra los daños causados ​​por la congelación de las piezas del conjunto de engranajes.

Desafortunadamente, el voltaje de 2 V resultó ser insuficiente y a una temperatura de aproximadamente -82 °C, la creciente resistencia en la transmisión provocó que el motor se calara. Se observó un resultado similar cuando el motor recibió 3 V. Ese voltaje permitió que la transmisión funcionara a una temperatura de -121 °C, a la cual el motor se apagó. Sólo cuando el voltaje del motor del engranaje se aumentó a 4 V se pudo realizar un proceso de medición completo, que concluyó cuando la temperatura dentro del engranaje cayó por debajo de -190 °C.

Durante las pruebas a una temperatura de -110 °C, todos los sensores Hall que medían la velocidad de rotación del motor dejaron de funcionar. Es por eso que los datos que contienen esta información no se incluyeron en el artículo. La monitorización electromecánica de la velocidad del motor se agregará a la próxima versión del banco de pruebas.

Alimentar el motor de transmisión con una tensión cada vez mayor de la corriente de entrada hace que la velocidad de la transmisión se acelere proporcionalmente al valor de la tensión suministrada. En consecuencia, las pérdidas de potencia del engranaje también aumentan proporcionalmente. A medida que aumenta el voltaje de suministro del motor, la demanda de energía también aumenta proporcionalmente al cuadrado del voltaje de suministro. Ese fenómeno es claramente evidente en los gráficos presentados en la Fig. 12, que representan la relación entre las pérdidas de potencia de transmisión y la temperatura.

Mediciones iniciales de las pérdidas de potencia del conjunto de engranajes.

Hay un aumento gradual en la potencia requerida para accionar el motor independientemente del voltaje de suministro. El aumento de la potencia consumida por el motor, que se produjo aproximadamente a -95 °C, probablemente se debió a restos de lubricante en los cojinetes de la caja de cambios, a pesar de las medidas adoptadas para eliminarlo. Durante las pruebas de resistencia de los rodamientos9 también se observaron picos de potencia similares en el rango de -100 °C a -110 °C, siendo la discrepancia en las temperaturas el resultado de una diferente colocación del sensor de temperatura en la caja de cambios y en el rodamiento. rodamientos durante las pruebas.

Para confirmar los resultados, la tensión de alimentación del motor se dejó en 4 V y las mediciones se repitieron tres veces más. En las figuras 13a-c se muestran gráficos de los datos completos obtenidos durante estas pruebas. El número de conjuntos de datos recopilados durante las mediciones osciló entre 6.125 y 10.170. La variación se puede atribuir al hecho de que con el control manual de la cantidad de nitrógeno líquido suministrado a la cámara, era imposible mantener condiciones idénticas de velocidad de enfriamiento de la caja de cambios, por lo que los tiempos de las mediciones individuales diferían ligeramente. El tiempo total de enfriamiento del engranaje durante los experimentos osciló entre 70 y 105 min.

Mediciones de las pérdidas de potencia del conjunto de engranajes.

Todas las mediciones demuestran un aumento incremental similar en la potencia consumida por el motor en función de la disminución de la temperatura registrada en el interior del engranaje.

Debido al gran volumen de datos de cada ciclo de medición, la Fig. 14 muestra las tendencias polinómicas de los resultados de las mediciones sucesivas. Los coeficientes de determinación R2 para las corridas presentadas varían de 0,8969 a 0,9546. El uso de funciones polinómicas para describir la variación de las pérdidas de potencia en función de la temperatura no pretende reflejar con precisión la naturaleza de la dependencia de los fenómenos físicos que ocurren durante el movimiento, sino simplemente permitir una evaluación de la tendencia de variación observada durante el movimiento. experimento.

Líneas de tendencia de las medidas de las pérdidas de potencia de la caja de cambios.

Las líneas de tendencia presentadas también facilitan la comparación de ciclos de medición individuales y revelan aumentos graduales en la potencia requerida para accionar la caja de cambios durante ejecuciones posteriores. Lo más probable es que el fenómeno se deba al lapeado progresivo de los elementos de engrane de los engranajes y a la purga de las trayectorias de las bolas en las pistas de rodadura de los residuos del lubricante líquido original. Un fenómeno similar se observó también durante pruebas anteriores de los propios rodamientos, descritas en el artículo9.

Las pruebas experimentales realizadas han demostrado un aumento gradual de las pérdidas de potencia durante el funcionamiento de la caja de cambios a temperaturas progresivamente más bajas. Para el conjunto de engranajes examinado, el aumento relativo de las pérdidas de potencia (Fig. 15) una vez estabilizadas las condiciones de engrane de los componentes del conjunto de engranajes fue aproximadamente del 300% en el rango de temperatura adoptado en el estudio. En términos absolutos, la potencia necesaria para superar la resistencia se logró fácilmente mediante el motor implementado en el sistema de accionamiento de la transmisión en todo el rango de temperatura. El aumento de las pérdidas de potencia de los engranajes en condiciones de laboratorio tuvo un curso mucho más suave de lo que se ha informado en la literatura. Se hizo referencia a las relaciones observadas en condiciones de laboratorio que describen el impacto de la temperatura en el amperaje de la corriente consumida por los motores de los actuadores del brazo robótico del módulo de aterrizaje Mars Volatiles y Climate Surveyor. Para los mecanismos de accionamiento de este módulo de aterrizaje, el aumento relativo del amperaje de la corriente suministrada a los motores durante su funcionamiento a temperaturas cada vez más bajas osciló entre el 120 y el 1150%, dependiendo de la articulación. Además, los sistemas mecánicos del módulo de aterrizaje fueron diseñados para funcionar a temperaturas no inferiores a -105 °C (-90 °C), y por debajo de esa temperatura se apagarían para evitar daños.

Comparación del amperaje relativo de la corriente suministrada a las juntas RA del módulo de aterrizaje MVACS8 y el conjunto de engranajes diseñado.

La Figura 15 muestra una comparación del amperaje relativo de la corriente suministrada a las juntas RA del módulo de aterrizaje MVACS8 y la caja de cambios diseñada. Los puntos de medición conectados por las líneas etiquetadas como Junta 1 a 4 se produjeron dividiendo el valor del amperaje actual leído para cada punto de medición por el valor del amperaje actual a temperatura ambiente. Las curvas marcadas como medición 1 y 4 muestran las líneas de tendencia obtenidas del primer y último ciclo de medición del amperaje de la corriente suministrada al motor del engranaje investigado. Los valores relativos se obtuvieron dividiendo los valores del amperaje de la corriente para cada punto de medición por el valor del amperaje de la corriente a temperatura ambiente. Como resultado de esos procedimientos los valores presentados son adimensionales, lo que facilita su comparación.

El análisis de estos resultados lleva a la conclusión de que el valor del amperaje relativo de la corriente que alimenta los motores de accionamiento de los sistemas mecánicos de las juntas 1 a 3 de las juntas RA del módulo de aterrizaje MVACS8 aumenta considerablemente más durante el funcionamiento a temperaturas más bajas que en el caso de la caja de cambios diseñada. Esto no se aplica a la articulación 4 accionada por un conjunto de engranajes muy pequeño que genera un par máximo de sólo 10 Nm y se ensayó únicamente a temperaturas iguales o superiores a -80 °C. Además, el límite de temperatura de funcionamiento de −190 °C alcanzado para la caja de cambios probada es mucho más bajo que el límite de −80 °C a −90 °C para los sistemas mecánicos RA. Por lo tanto, la transmisión presentada en este artículo es capaz de funcionar a una temperatura mucho más baja que las juntas RA del módulo de aterrizaje MVACS. Sus pruebas de rendimiento bajo carga permitirán a los investigadores definir su capacidad técnica y determinar el posible tiempo de funcionamiento en condiciones de baja temperatura.

Múltiples pruebas de la caja de engranajes enfriada a temperaturas inferiores a -190 °C han demostrado que los engranajes construidos con elementos hechos de materiales con diferentes coeficientes de expansión térmica pueden funcionar en tales condiciones. Las condiciones necesarias para el funcionamiento eficaz del mecanismo a temperaturas muy bajas son los elementos del engranaje adecuadamente diseñados y probados experimentalmente, así como los nodos estructurales que permiten la conexión e interacción de elementos con diferentes coeficientes de expansión térmica.

La aplicación de materiales estructurales modernos y livianos en condiciones de temperatura ultrabaja allana el camino para la construcción de estructuras más ligeras capaces de superar las limitaciones inherentes a las condiciones que prevalecen en el espacio exterior y en otros planetas, particularmente en Marte.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

Arnaudov, K. & Karaivanov, DP Planetary Gear Trains (Taylor & Francis Ltd, 2019).

Reservar Google Académico

Brassitos, E. & Jalili, N. Diseño y desarrollo de un actuador robótico compacto de alto par para mecanismos espaciales. J. Mech. Robot. 9, 061002 (2017).

Artículo de Google Scholar

Kluger, J. Marte a imagen de la Tierra. En Revista Descubrir (1992).

Williams, DR Mars Fact Sheet, Centro Nacional de Datos de Ciencias Espaciales de la NASA (2016).

Pagani, R., Legnani, G., Incerti, G. & Gheza, M. Evaluación y modelado de la fricción en articulaciones robóticas considerando efectos térmicos. J. Mech. Robot. 12, 021108 (2020).

Artículo de Google Scholar

Bonitz, RG, Nguyen, TT y Kim, WS El rover y brazo robótico Mars Surveyor '01. En 2000 Conferencia Aeroespacial IEEE (2000).

Bonitz, RG, Shiraishi, L., Robinson, M., Carsten, J., Volpe, R. y Trebi-Ollennu, A. El brazo robótico del módulo de aterrizaje Phoenix Mars. En 2009 Conferencia Aeroespacial IEEE (2009).

Bonitz, RG & Slotad, J. Volátiles de Marte y brazo robótico del topógrafo climático. J. Geophys. Res. 106, 17623–17634 (2001).

ADS del artículo Google Scholar

Sikorski, J. & Pawlowski, W. Fricción interna de rodamientos de bolas a temperaturas muy bajas. stroj. Vestnik J. Mech. Ing. 66, 235–242 (2020).

Artículo de Google Scholar

Sliney, HE Lubricantes Sólidos (NASA, 1991).

Google Académico

Johnson, VR & Vaughn, GW Investigación del mecanismo de lubricación con MoS2 en vacío. J. Aplica. Física. 27, 1173-1179 (1956).

ADS del artículo Google Scholar

Miyoshi, K. Consideraciones en tribología del vacío (adhesión, fricción, desgaste y lubricación sólida en el vacío). Tríbol. En t. 32, 605–616 (1999).

Artículo de Google Scholar

Fleischner, R. Desarrollo del dispositivo de despliegue de instrumentos del Mars Exploration Rover (Alliance Spacesystems, Inc., 2003).

Google Académico

Fleischner, R. Desarrollo de actuadores simultáneos para el dispositivo de despliegue de instrumentos del vehículo de exploración de Marte (Alliance Spacesystems, Inc., 2003).

Google Académico

Robinson, M., Collins, C., Leger, P., Kim, W. y Carsten, J. Prueba y validación del brazo robótico del laboratorio de ciencias de Marte. En Jet Propulsion Laboratory (Instituto de Tecnología de California, 2013).

Billing, R. & Fleischner, R. Mars Science Laboratory Robotic Arm (MDA Information Systems, Inc. División espacial, Robótica y Mecanismos, 2011).

Descargar referencias

Instituto de Máquinas Herramienta e Ingeniería de Producción, Universidad Tecnológica de Lodz, Stefanowskiego 1/15, 90-537, Lodz, Polonia

Jakub Sikorski y Witold Pawlowski

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

JS y WP escribieron el texto principal del manuscrito. JS preparó todas las figuras.

Correspondencia a Jakub Sikorski.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Reimpresiones y permisos

Sikorski, J., Pawlowski, W. Pruebas de rendimiento de transmisiones planetarias a temperaturas muy bajas. Representante científico 12, 21815 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-26416-3

Descargar cita

Recibido: 08 de junio de 2022

Aceptado: 14 de diciembre de 2022

Publicado: 17 de diciembre de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-26416-3

Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, actualmente no hay un enlace para compartir disponible para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenidos Springer Nature SharedIt

Al enviar un comentario, acepta cumplir con nuestros Términos y pautas de la comunidad. Si encuentra algo abusivo o que no cumple con nuestros términos o pautas, márquelo como inapropiado.