طراحي و ساخت پين پولر نوع قرقره در سطح فضايي- از طراحي مفهومي تا نمونه كيفي

Design and Fabrication of Spool Type Pin Puller Mechanism- from Concept to Qualification Model

در اين مقاله، طراحي مكانيزم رهايش پين پولر نوع قرقره از طرح مفهومي تا نمونۀ مهندسي آن به‌ تفصيل تشريح شده است. ابتدا نمونه‌ها و طرح‌هاي مشابه خارجي بررسي شد. براساس مشاهدات و تجميع طرح‌هاي خارجي و استفاده از نقاط قوت هر يك از طرح‌ها طراحي مفهومي اجرا و نمونۀ آزمايشگاهي در مقياس پنج برابر براي بررسي بهتر عملكرد اوليۀ مكانيزم طراحي و ساخته شد. بعد از اين نمونه، مرحلۀ طراحي و ساخت نمونۀ پيش‌ مهندسي در مقياس يك به يك با نيروي كشش N350 آغاز شد. در نمونۀ پيش‌ مهندسي سعي شده است كه مشكلاتي مشاهده‌ شده در عملكرد نمونۀ آزمايشگاهي مانند عملكرد فيوز رهايش و نحوۀ گسيختگي سيم اتصال مرتفع شود. مونتاژ نهايي توسط فيكسچر مخصوص اجرا و تست عملكرد در دماي محيط با موفقيت انجام شد. در نمونۀ مهندسي نيروي كشش به N500 افزايش يافت و جنس بعضي از اجزاي پين پولر به دليل شرايط خاص الكتريكي و مكانيكي تغيير كرد. در اين طرح، فاكتور دما و تست‌هاي محيطي نيز وارد طراحي شد و طرح با هدف گذراندن تمامي شرايطي محيطي در حد تستهاي كيفيت طراحي و ساخته شد. سپس، نمونۀ كيفي ساخته و تست‌هاي ارتعاشي و تست سيكل حرارتي در محفظۀ خلأ در محدودۀ تست‌هاي فضايي اجرا شد. قابليت اطمينان براي اجزاي تشكيل ‌دهندۀ پين پولر محاسبه شد و در نهايت، قابليت اطمينان پين پولر به دست آمد.

In this article the design and the development of spool type pin puller mechanism from concept model to engineering model was expressed. At first, present models and designs were investigated and the conceptual design was based on positive aspects of these models and in order to better study the operation of mechanism, the concept model was built 5 times bigger than the real model. After this model the pre-engineering model with 350N pulling force was designed and built. It was tried to reduce the operational defects of concept model like fuse operation and the rupture of warping wire, in the pre-engineering model. Assembling of the model was carried out with special tools and operation test carried out in room temperature. In the engineering model pulling force was increased to 500 N and the material of inside parts was changed due to special electrical and mechanical conditions. Temperature and atmospheric test conditions were considered in the last model and the model was prepared to pass all qualification tests. Vibration tests and also Temperature tests were performed in vacuum chamber with respect to space standards. Reliability calculations were done on each pin puller parts and at last reliability of whole pin puller system were obtained.