浮游式采礦車(chē)方案設(shè)計(jì)及其作業(yè)過(guò)程仿真研究.pdf

1、本文應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù),采用多剛體動(dòng)力學(xué)仿真分析的方法研究了一個(gè)浮游式纜控水下機(jī)器人(浮游式采礦車(chē))在深海鈷結(jié)殼開(kāi)采作業(yè)中的穩(wěn)定性和作業(yè)情況.通過(guò)進(jìn)行浮游式采礦車(chē)的方案設(shè)計(jì),本文建立了該方案下的浮游式采礦車(chē)的機(jī)械系統(tǒng)模型,并以此為研究對(duì)象,對(duì)此采礦車(chē)進(jìn)行了力學(xué)分析,從而建立起了該采礦車(chē)的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型.在該簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上,借助多剛體動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件ADAMS建立了該采礦車(chē)的虛擬樣機(jī)模型,對(duì)此采礦車(chē)的近海底著地過(guò)程、平地作業(yè)過(guò)程、越障越溝

2、過(guò)程、斜坡作業(yè)過(guò)程等進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真.并針對(duì)影響浮游式采礦車(chē)性能的可能因素,仿真分析了軟管作用力、前進(jìn)推進(jìn)器推進(jìn)力、采礦車(chē)縱傾角等因素對(duì)采礦車(chē)性能的影響.研究表明:1.影響此浮游式采礦車(chē)性能的主要因素是軟管作用力、前進(jìn)推進(jìn)器推進(jìn)力、采礦車(chē)縱傾角和切削頭作用力.當(dāng)該采礦車(chē)與軟管之間的作用力過(guò)大時(shí),此采礦車(chē)將無(wú)法把鈷結(jié)殼從基巖上削落,甚至無(wú)法作業(yè);由于此采礦車(chē)上的切削頭與地面作用力很強(qiáng)烈,其的前進(jìn)速度主要受其影響,但前進(jìn)方向推進(jìn)器產(chǎn)生反向推

3、力時(shí)能使它的前進(jìn)速度下降較大;該采礦車(chē)縱傾角對(duì)作業(yè)有影響,縱傾角為零時(shí),切削頭受力最好,鈷結(jié)殼容易削落,縱傾角過(guò)大,會(huì)出現(xiàn)無(wú)法將鈷結(jié)殼削落;平地作業(yè),無(wú)地形影響時(shí),此采礦車(chē)能穩(wěn)定作業(yè).2.該采礦車(chē)近海底著地時(shí),與地面存在碰撞沖擊,該沖擊可能會(huì)影響車(chē)載設(shè)備的安全和性能.建議將切削頭的夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置為活動(dòng)的,或讓采礦車(chē)自然下落著地,以減小沖擊影響,但采用自然下落著地,需要較長(zhǎng)的著地時(shí)間.3.此采礦車(chē)在越障(越溝)后重新采礦前,其切削頭與地面之