針對月球表面鉆孔勘探的需求,基于竹象蟲鉆食竹筍和蚯蚓在土壤中蠕動前進的機理,設(shè)計了一種集鉆探、采樣和儲樣功能于一體的可開閉、蠕動進給的仿生多瓣式鉆采機構(gòu)。鉆采機構(gòu)采用分段式設(shè)計,由分瓣式錐形鉆頭、主機架和副機架3個部分組成。針對分瓣式錐形鉆頭的不同部位進行力學(xué)和鉆進排屑性能分析,建立了鉆頭與月壤相互作用力學(xué)模型,并以此為基礎(chǔ)對鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。研究結(jié)果表明,錐形基體所受的徑向擠壓力與半錐角成反比。

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