本文關(guān)鍵詞：蠕動(dòng)掘進(jìn)器月壤接力式運(yùn)移負(fù)載特性分析及試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 蠕動(dòng)掘進(jìn)器 月壤 接力式運(yùn)移 試驗(yàn)研究

【摘要】：相比于傳統(tǒng)的鉆進(jìn)探測(cè)方式,蠕動(dòng)掘進(jìn)器可以通過接力式排屑的方式實(shí)現(xiàn)低功耗大潛入深度的探測(cè),更加適合月壤剖面的多目標(biāo)科學(xué)探測(cè)。本文以月壤剖面的蠕動(dòng)掘進(jìn)式潛入探測(cè)為工程背景,以蠕動(dòng)掘進(jìn)器的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匹配為研究目標(biāo),分析了掘進(jìn)器月壤接力式運(yùn)移的原理、建立了掘進(jìn)鉆頭和排屑螺旋的排屑負(fù)載模型以及緩存區(qū)高度對(duì)掘進(jìn)單元的負(fù)載增量模型,通過理論分析與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方式,最終實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)器運(yùn)動(dòng)參數(shù)和負(fù)載參數(shù)匹配。本文分析了蠕動(dòng)掘進(jìn)器的接力式運(yùn)移過程及其潛入原理,提出了以單位潛入深度所需功耗的評(píng)價(jià)指標(biāo),并以此為依據(jù)建立了面向順暢下潛的掘進(jìn)器運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配準(zhǔn)則,完成了負(fù)載參數(shù)分析。在此基礎(chǔ)上,分析了月壤物理力學(xué)參數(shù)、輔助排屑單元功能參數(shù)對(duì)掘進(jìn)器極限潛入能力的影響關(guān)系。依據(jù)蠕動(dòng)掘進(jìn)器潛入負(fù)載特性參數(shù)評(píng)價(jià)的需求,提取出了特性參數(shù)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)指標(biāo),完成了測(cè)試平臺(tái)方案設(shè)計(jì)以及機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作,研制了蠕動(dòng)掘進(jìn)器月壤接力式運(yùn)移特性測(cè)試系統(tǒng)。以量化測(cè)試和試驗(yàn)評(píng)估為目標(biāo),完成了測(cè)試平臺(tái)主要功能性能指標(biāo)的標(biāo)定�；谀枎靷惼茐臏�(zhǔn)則和朗肯被動(dòng)土壓力理論,建立了掘進(jìn)鉆頭切削原位月壤的負(fù)載模型;根據(jù)螺旋輸送理論,建立了螺旋排屑負(fù)載模型;利用月壤接力式運(yùn)移特性測(cè)試系統(tǒng)開展了不同運(yùn)動(dòng)參數(shù)下的掘進(jìn)試驗(yàn),驗(yàn)證了掘進(jìn)負(fù)載理論模型的正確性;建立緩存區(qū)月壤填充負(fù)載模型,得到了緩存區(qū)高度對(duì)底部壓力的影響關(guān)系。通過試驗(yàn)建立了緩存區(qū)月壤堆積高度與緩存區(qū)月壤堆積引起的掘進(jìn)單元負(fù)載增量模型,為運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配和試驗(yàn)研究提供了理論基礎(chǔ)。此外,本文還開展了排屑單元回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、定姿機(jī)構(gòu)阻擋率、不同孔隙率月壤對(duì)象對(duì)掘進(jìn)器負(fù)載特性影響關(guān)系的試驗(yàn)研究工作,為準(zhǔn)確預(yù)估蠕動(dòng)掘進(jìn)器的掘進(jìn)和排屑負(fù)載提供了依據(jù)。本文所獲得的研究成果,對(duì)于蠕動(dòng)掘進(jìn)器緩存區(qū)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了直接借鑒,對(duì)于蠕動(dòng)掘進(jìn)器的工程設(shè)計(jì)和試驗(yàn)奠定了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：蠕動(dòng)掘進(jìn)器 月壤 接力式運(yùn)移 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P184.5;P634
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-10
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析10-15
• 1.2.1 月壤采樣鉆具技術(shù)現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 地外天體潛入式探測(cè)國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 地外天體潛入式探測(cè)國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 蠕動(dòng)掘進(jìn)器順暢潛入關(guān)鍵技術(shù)分析14-15
• 1.3 文獻(xiàn)分析及啟示15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 蠕動(dòng)掘進(jìn)器月壤接力式運(yùn)移原理分析17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 月壤物理力學(xué)特性分析17-18
• 2.2.1 月壤物理特性17-18
• 2.2.2 月壤力學(xué)特性18
• 2.3 蠕動(dòng)掘進(jìn)器系統(tǒng)組成18-20
• 2.4 掘進(jìn)下潛工作原理及流程分析20-24
• 2.4.1 蠕動(dòng)掘進(jìn)器運(yùn)動(dòng)流程分析20
• 2.4.2 蠕動(dòng)掘進(jìn)器負(fù)載參數(shù)分析20-22
• 2.4.3 面向順暢下潛的掘進(jìn)器運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配準(zhǔn)則22-24
• 2.5 最大潛入能力及其影響因素分析24-26
• 2.5.1 土壤參數(shù)對(duì)潛入能力的影響24-25
• 2.5.2 輔助排屑單元對(duì)潛入能力的影響25-26
• 2.6 本章小節(jié)26-27
• 第3章 掘進(jìn)器月壤接力式運(yùn)移負(fù)載特性測(cè)試系統(tǒng)研制27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 測(cè)試系統(tǒng)組成方案設(shè)計(jì)27-30
• 3.2.1 功能及組成設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.2 測(cè)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)28-30
• 3.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)與分析30-34
• 3.3.1 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元設(shè)計(jì)30-31
• 3.3.2 進(jìn)尺驅(qū)動(dòng)單元設(shè)計(jì)31-34
• 3.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-35
• 3.5 功能和性能指標(biāo)測(cè)試35-37
• 3.5.1 回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速精度測(cè)試35-36
• 3.5.2 空載回轉(zhuǎn)扭矩測(cè)試36-37
• 3.5.3 進(jìn)尺速度精度測(cè)試37
• 3.6 本章小結(jié)37-39
• 第4章 掘進(jìn)器接力式排屑負(fù)載特性分析與驗(yàn)證39-55
• 4.1 引言39
• 4.2 掘進(jìn)機(jī)具負(fù)載建模與驗(yàn)證39-48
• 4.2.1 掘進(jìn)鉆頭切削負(fù)載建模39-42
• 4.2.2 螺旋排屑負(fù)載建模42-46
• 4.2.3 掘進(jìn)機(jī)具負(fù)載模型試驗(yàn)驗(yàn)證46-48
• 4.3 緩存區(qū)底部填充負(fù)載建模48-51
• 4.4 緩存區(qū)高度對(duì)排屑負(fù)載影響的試驗(yàn)研究51-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第5章 掘進(jìn)器運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配及月壤運(yùn)移特性試驗(yàn)研究55-67
• 5.1 引言55
• 5.2 面向最優(yōu)潛入特性的掘進(jìn)器運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配55-60
• 5.2.1 最優(yōu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)求解55-57
• 5.2.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)匹配試驗(yàn)驗(yàn)證57-60
• 5.3 排屑單元轉(zhuǎn)速對(duì)掘進(jìn)單元負(fù)載的影響研究60-63
• 5.3.1 試驗(yàn)方法及條件60-61
• 5.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析61-63
• 5.4 定姿機(jī)構(gòu)阻擋率對(duì)排屑負(fù)載的影響研究63-64
• 5.5 模擬月壤剖面孔隙率對(duì)掘進(jìn)鉆頭切削負(fù)載的影響研究64-66
• 5.5.1 不同孔隙率月壤剖面樣本的制備64-65
• 5.5.2 掘進(jìn)鉆頭切削負(fù)載測(cè)試與評(píng)估65-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果72-74
• 致謝74

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本文編號(hào)：748011