论文部分内容阅读
钴结壳开采技术的研究随着人们对钴结壳的深入认识而日益受到各国的关注。为了维护我们开发国际海底资源的应有权益,我国有必要向前推进钴结壳开采技术的研究。钴结壳主要富集于海底海山表面,富集区地形复杂恶劣,这将给钴结壳开采带来极大的困难,对开采设备提出了极高的要求。而现在研制的锰结核开采设备不能用于钴结壳的开采作业,必须研制钴结壳开采专有技术和设备。而钴结壳采掘机是开采系统中最复杂、最关键的设备,技术难度大,它的研究在我国尚属空白。作为采掘机的关键技术之一的行走机构,它将行走于地形十分复杂和恶劣钴结壳富集区域。因此必须具备有优良的可行驶性,机动性,牵引性,稳定性和可靠性,良好的附着性能和爬坡、越障、避障能力。本文根据深海海山特殊的作业环境,提出了一种新型的摇臂式履带行走机构方案,根据陆用车辆的设计经验及钴结壳行走机构的主要技术指标,对摇臂式履带行走机构主要结构参数进行计算。基于ADAMS/View、ADAMS/ATV建立了摇臂式履带行走机构的虚拟样机模型。同时以钴结壳及基岩的土工力学特性和行走微地形参数为基础,根据ADMAS/ATV中的地形和底质参数软件,建立符合基岩物理力学特性和行走微地形参数的平地、障碍、沟、坡、以及各类组合地形等虚拟地形。并进行了摇臂式履带行走机构典型工况的行驶性能仿真研究,对各典型工况相关运动学、动力学参数进行了分析,对其性能作出了评价与预测。最后利用具有摇臂悬挂结构的六轮车对摇臂式履带行走机构建模方法进行了实验验证。仿真分析结果表明,新型摇臂式履带行走机构建模正确,仿真结果真实,能平稳通过合同所规定的地形指标。顺利实现爬越垂直障碍,且越障高度大于履带高及滚轮半径;摇臂悬挂结构能有效降低由地面不平引起的车体不平稳;能顺利实现爬越陡坡,爬坡过程平稳;能顺利实现平地转弯,具有良好的转向灵活性和机动性。实验结果表明,在具有真实边界条件的情况下,摇臂式履带行走机构ADAMS建模方法能反映现实模型