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projekte:xplorer:mechanik

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projekte:xplorer:mechanik [2014/01/29 21:14] – [Ebenenmodell] rolfprojekte:xplorer:mechanik [2014/04/27 08:34] (aktuell) – [Ebene 1] thasti
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 ====== Mechanische Konstruktion ====== ====== Mechanische Konstruktion ======
-===== Ebenenmodell ===== 
  
 +===== Ebenen =====
  
-Die Nutzlast besteht aus 3 Ebenen, die jeweils zwei verwendet werden. Die mech. Verbindung zwischen den Ebenen geschieht durch Holzstäbe, passend zu den vorhandenen Löchern im Raspberry Pi.+Die Nutzlast besteht aus 3 Ebenen, die jeweils beidseitig verwendet werden. Die mechanische Verbindung zwischen den Ebenen geschieht durch hohle Edelstahlstäbe, passend zu den vorhandenen Löchern im Raspberry Pi. Die Ebenen werden mit straffen O-Ringen auf den Stäben fixiert, so bleibt das System dynamisch.
  
-Eine erste Ideenskizze als pdf +Konzeptentscheidung war es, starr verbundene Ebenen zu entwickeln, statt steckbare Module zu benutzen. Die Verkabelung zwischen den Ebenen wird zwar auf ein Minimum reduziert, aber fest verlötet ausgeführt. 
-{{:projekte:xplorer:xplorer25_a1.pdf|}}+Einziger Steckverbinder soll am Ende der Akku sein, Montieren und anstecken desselben gehört zur Inbetriebnahmeroutine.
  
- __**Bilder des Pappmodells**__ +Die erste Idee zum Ebenenmodell wurde in dieser Skizze festgehalten.  {{:projekte:xplorer:xplorer25_a1.pdf|}}
-  +
-Es wurde versucht mit dem Modell so nahe wie möglich an die spätere Ausführung heranzukommen. +
-Das Modell dient dazu konstruktive Details und Notwendigkeiten darzustellen.+
  
-{{ :projekte:xplorer:dscf0017.jpg?170}} +==== Ebene 1 ====
-{{:projekte:xplorer:dscf0025.jpg?170 }} +
-{{ :projekte:xplorer:dscf0028.jpg?170 }}+
  
-----+Die Unterseite ist gleichzeitig die Bestückungsseite. Das HELIX-Filter wird liegend angeordnet. Ein Kühlblech wird auf die PA aufgeschraubt, um genug Wärme abzuführen.
  
-Abstand von Ebene 1 zum Raspberry Pi ist implizit durch die Höhe der Stiftleiste festgelegt. Die Größe der Akkus bestimmt den Abstand vom Raspberry Pi zur Ebene 3. +Zeichnung Kühlblech: {{:projekte:xplorer:kuehlblech-xplorer.pdf|}}
- +
-**Hier in kompletter Ausführung mit Abtrenneinheit und Fallschirm** +
-{{:projekte:xplorer:dscf0023.jpg?100 |}} +
- +
-Die Nutzlast ist mit dem Fallschirm durch ein tragfähiges dreiadriges Flachkabel o.ä. verbunden. Das Kabel führt weiter zum oberen Ende des Fallschirmes, wo die Abtrenneinheit angebracht ist. Die anzutrennene Schnur zur Ballonhülle führt durch die Abtrenneinheit.  Nach abgelaufener Missionszeit wird die Ballonschnur  abgetrennt.Da der Fallschirm ist am obersten Punkt mit der Abtrenneinheit verbunden ist, befindet sich der Fallschirm schon in seiner Funktionsposition und kann sich nach dem Abtrennen entfalten.  +
- +
- +
----- +
-__**Ballonhülle**__ +
- +
-Ballonhüllen können von der Firma HIM [[http://www.meteorologyshop.eu/Radiosondenballone/GER_276_EUR_38_0__.html]] bezogen werden. +
-Wir sind in Verhandlung über eine Stückzahl von 5 bis 10 Hüllen. Üblicherweise sind die Kosten und Stückzahlen  +
-auf 100 Stück gezogen, hier ein zugeschicktes Angebot: +
-{{:projekte:xplorer:angebot_ballonhuellen_him.pdf|}} +
- +
-Herr Peters, der Geschäftsführer, ist mobil unter 0174 3182482 zu erreichen. +
- +
-Nach einem Telefonat mit Herrn Peters fragte er mich nach meiner Adresse. Heute die Überraschung, ein Päckchen kam an, Inhalt zwei kostenlose Ballonhüllen ! +
- +
-{{:projekte:xplorer:dscf0038.jpg?400|}} +
- +
- +
-{{:projekte:xplorer:lieferschein_ballonhuellen_kostenlos.pdf|}} +
- +
-Das Angebot von Herrn Peters, siehe obriges pdf, habe ich dem DARC-Vorsitzenden geschickt. +
-Ziel der Überlegung ist, daß z.B. 50 Ballonhüllen der DARC kauft und dann die Gruppen oder Ortsverbände, welche Ballonmissionen durchführen wollen, dann diese Ballonhüllen erwerben. Unter diesem Hintergrund sind die Kosten vertretbar. +
-Hier die Antwort von DL7ATE: +
- +
-Grüß Dich Rolf, +
- +
-vielen Dank für die Info, das ist wirklich ein gutes Angebot. Ich habe mir vor einiger Zeit auch schon mal Preise eingeholt und kenne die daher ein bißchen. +
- +
-Ich werde das Angebot auf jeden Fall an den DARC Verlag weiterleiten, mit der Bitte in der nächsten OV-Info und CQDL auf diese Möglichkeit hinzuweisen. Interessant wäre noch zu wissen, wie lange diese Ballons lagerfähig sind. Denn ich weiß, daß diese nach einiger Zeit so "durchlässig" werden, daß ein größerer Teil des Heliums entwicht statt im Ballon zu bleiben. Aber das läßt sich bestimmt noch in Erfahrung bringen. +
- +
- +
-'73 de Steffen, DL7ATE / W7ATE - www.dl7ate.de +
- +
-Steffen Schöppe, DL7ATE +
-Vorsitzender des DARC e.V. http://www.darc.de +
- +
-Home  : +49 (0) 8722 967 958 +
-Mobil : +49 (0) 172 569 28 14 +
- +
-Mal sehen was passiert, ich bleibe auf jeden Fall dran und bleibe hartnäckig ! +
----- +
- +
-==== Ebenen ==== +
- +
-Das Nutzlastmodul ist in drei Ebenen aufgeteilt, wobei die mittlere Ebene den RaspberryPi darstellt, welcher mit seiner Lötseite nach oben montiert wird. +
-Hier die Zeichnung der Ebenen zur Gestaltung des Layout +
-{{:projekte:xplorer:nutzlast_ebenen_z.pdf|}} +
- +
- +
----- +
- +
- +
- +
-==== Ebene 1 ====+
  
 **Unterseite: ** **Unterseite: **
- 
-Die Unterseite ist gleichzeitig die Bestückungsseite. Der HELIX-Filter wird liegend angeordnet. 
   * LEDs für Statusanzeige   * LEDs für Statusanzeige
-  * Temperatursensor 
   * HF-Elektronik   * HF-Elektronik
-  * Antennen +  * Antennenanschluss
- +
-**Steckverbinder:** +
-  * 12V Stromversorgung - 2x2 (liegend auf der Oberseite, THT)  +
-  * Raspberry Pi-Steckverbinder (Oberseite, THT) +
- +
-**TODO** - Zeichnung der Anordnung der Steckverbinder +
- +
- +
- +
  
 +**Schnittstelle:**
 +  * 12V Stromversorgung
 +  * Raspberry Pi-Pinleiste
  
 ==== Ebene 2 ==== ==== Ebene 2 ====
-Raspberry Pi (zweiseitig bestückt) auf dem Kopf liegend.  +Raspberry Pi auf dem Kopf liegend.
- +
-**Steckverbinder:** +
-  * ausschließlich Raspberry-Steckverbinder +
- +
-{{ :projekte:xplorer:raspberry_pi-dxf.jpg?400 |}}+
 ==== Ebene 3 ==== ==== Ebene 3 ====
 **Oberseite:** **Oberseite:**
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 **Unterseite:** **Unterseite:**
-  * Batterie (3 Zellen LiPo) 
   * Schaltregler 5V   * Schaltregler 5V
 +  * Kopfschusselektronik
  
-**Steckverbinder:** +Die Befestigung der Kamera passiert mit zwei Drahtbügeln an Ebene 3. Es gibt keinen elektrischen Kontakt mit der Kamera! Der Kameraöffnungswinkel von ~45° muss bei der Befestigung berücksichtigt werden.
-  * Akku: 1x4 (Z1, Z2, Z3, Minus) +
-  * Peilsender: 2x3 (Plus, Minus) +
-  * Abtrennvorrichtung: 2x3 (Schalter, Abtrennung, Masse) +
-  * ??? zum Rasperry+
  
-**TODO** - Zeichnung der Anordnung der Steckverbinder+{{:projekte:xplorer:cam_modul_mount.jpg?linkonly|Befestigung der Kamera}}
  
 +==== Pappmodell ====
  
 +Es wurde versucht, mit dem Modell so nahe wie möglich an die spätere Ausführung heranzukommen.
 +Das Modell dient dazu, konstruktive Details und Notwendigkeiten darzustellen.
  
-**Zeichnung:{{:projekte:xplorer:nutzlast_ebenen_z.pdf|}}**+{{ :projekte:xplorer:dscf0017.jpg?170}} 
 +{{:projekte:xplorer:dscf0025.jpg?170 }} 
 +{{ :projekte:xplorer:dscf0028.jpg?170 }}
  
-Befestigung der Kamera mit zwei Drahtbügeln an Ebene 3. Kein elektrischer Kontakt mit der Kamera! Die Kamera hat einen Öffnungswinkel von ~45°.+Der Abstand von Ebene 1 zum Raspberry Pi ist implizit durch die Höhe der Stiftleiste festgelegt. Die Größe der Akkus bestimmt den Abstand vom Raspberry Pi zur Ebene 3. Zwischen Ebene 2 und 3 wird der Peilsender befestigt. Die 5V-Erzeugung für den Raspberry Pi erfolgt direkt neben dem Akku durch ein aufgeklebtes Spannungsregler-Modul.
  
-{{:projekte:xplorer:cam_modul_mount.jpg?400|}}+**{{:projekte:xplorer:dscf0023.jpg?linkonly|Hier}} in kompletter Ausführung mit Abtrenneinheit und Fallschirm**
  
 +Die Nutzlast ist mit dem Fallschirm durch ein tragfähiges dreiadriges Flachkabel und 4 Stricke verbunden. Das Kabel führt weiter zum oberen Ende des Fallschirmes, wo die Abtrenneinheit angebracht ist. Die abzutrennene Schnur zur Ballonhülle führt durch die Abtrenneinheit.  Nach abgelaufener Missionszeit wird die Ballonschnur  abgetrennt. Da der Fallschirm am obersten Punkt mit der Abtrenneinheit verbunden ist, befindet sich der Fallschirm schon in seiner Funktionsposition und kann sich nach dem Abtrennen direkt entfalten.
  
 +===== Ballonhülle =====
  
 +Ballonhüllen können von der Firma HIM [[http://www.meteorologyshop.eu/Radiosondenballone/GER_276_EUR_38_0__.html|(Link)]] bezogen werden.
 +Üblicherweise sind die Kosten und Stückzahlen auf 100 Stück gezogen. Herr Peters, der Geschäftsführer, ist mobil unter 0174 3182482 zu erreichen.
  
- Das Testbild aus 50cm Entfernung ist hier zu sehen.+Anfang Februar erhielten wir zwei kostenlose Ballonhüllen von Herr Peters. Sein Angebot von wurde an den DARC-Vorsitzenden weitergeleitet.
  
-{{:projekte:xplorer:mess-50cm.jpg?130|}}+{{:projekte:xplorer:dscf0038.jpg?200|}}
  
-===== Nutzlast und deren Einzelmassen =====+===== Erster Testaufbau =====
  
-{{:projekte:xplorer:nutzlastmassen_xplorer25.xls|}}+Am 20.3.2014 wurde der Testaufbau das erste mal zusammengesteckt, die mechanischen Eigenschaften der Einzelebenen passten gut zueinander. 
 + 
 +{{:projekte:xplorer:dscf0072.jpg?150|}} 
 +{{:projekte:xplorer:dscf0073.jpg?150|}} 
 +{{:projekte:xplorer:dscf0074.jpg?150|}} 
 +{{:projekte:xplorer:dscf0075.jpg?150|}} 
 + 
 +===== Nutzlast und deren Einzelmassen =====
  
 ^ Baugruppe                                     ^ Masse [g]  ^ Bemerkung ^ ^ Baugruppe                                     ^ Masse [g]  ^ Bemerkung ^
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 | HF-Platine komplett ohne Antennen |    |  | | HF-Platine komplett ohne Antennen |    |  |
 | Antennen                         |    |  |  | Antennen                         |    |  | 
-| GPS-Platine                                 | 30 | mit Metallgehäuse ohne Kabel | +| GPS-Empfänger                                 | 30 | mit Metallgehäuse ohne Kabel | 
-| Peilsender                                    | 11 | |+| Peilsender                                    | 11 |  | 
 +| LiPo + Raspi + Kamera + GPS                   | 105 | |
 | Kleinteile                         |    |  | | Kleinteile                         |    |  |
 | Nutzlast unverkleidet                 |    |  | | Nutzlast unverkleidet                 |    |  |
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 | Abtrenneinheit                 |    |  | | Abtrenneinheit                 |    |  |
 | Nutzlastmodell                                | 153 | | | Nutzlastmodell                                | 153 | |
-| Nutzlast + Abtrenneinheit         |    |  | +| Nutzlastaufbau, HF-Ebene, Aluplatte, Raspi, Akku, GPS-Platine (ohne GPS) | 150 | | 
-| Nutzlast+Abtrenneinheit+Fallschirm |    |  |+| Nutzlast+Abtrenneinheit+Fallschirm | 280   |  o. Akku |
 | Nutzlast+Abtrenneinheit+Fallschirm+Ballonhülle|    | |  | Nutzlast+Abtrenneinheit+Fallschirm+Ballonhülle|    | |
 +| Helix-Filter | 20 | | 
  
 ==== Abmessungen diverser Bauteile ==== ==== Abmessungen diverser Bauteile ====
projekte/xplorer/mechanik.1391030042.txt.gz · Zuletzt geändert: 2014/01/29 21:14 von rolf
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