钴结壳采矿车论文-刘伟

钴结壳采矿车论文-刘伟

导读:本文包含了钴结壳采矿车论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:富钴结壳,四履带底盘,通过性,动力学仿真

钴结壳采矿车论文文献综述

刘伟[1](2018)在《深海富钴结壳四履带采矿车底盘研究与设计》一文中研究指出富钴结壳是一种极具开发价值的深海固体矿产资源,生长于500m~3000m的海山斜坡基岩上,开发难度极大。采矿车是富钴结壳开采的基础核心装备,它需要在地形复杂的钴结壳生长区域完成自主行走和采集,需具备优良的机动性、稳定性和可靠性。本文按照“十二五”大洋专项课题“富钴结壳开采规模取样可行性及装置研究”要求,以富钴结壳微地形特征、基岩物理特性作为设计依据,结合国内外研究成果,对四履带采矿车的底盘展开设计与研究。本文研究了四履带底盘的通过性能,从动力学角度建立了四履带采矿车的越障模型,以某一参数确定的四履带采矿车为例,通过数值求解分析了四履带采矿车整个越障过程中牵引系数的变化情况,并得出越障能力的大小与所需牵引系数的对应关系。对于某一附着系数下的富钴结壳地形,利用该模型研究了四履带采矿车各设计参数对越障能力的影响。通过研究发现:驱动轮离地高度增加、引导轮半径增大,接近角增大会使得越障能力下降,且质心距前轴距与轴距之比介于0.45~0.48之间时对越障最为有利,并且给出了上述参数设计的参考范围。建立了考虑打滑条件下的四履带采矿车转向数学模型并求解。得到了履带的内、外侧速度之比与转向半径、滑转率、驱动力之间的关系。通过对影响转向性能各参数的敏感度进行分析,发现四履带采矿车履带的长度和宽度均对其转向性能不敏感;质心位置纵向偏移几何中心对转向有利,但影响较小;轴距与轨距之比对转向性能影响很大,给出了富钴结壳采矿车的轴距和轨距之比的设计取值范围在1~1.4之间。结合上述理论分析,完成了四履带底盘的参数设计和结构设计,为了进一步验证所建立的四履带车爬坡、越障、转向数学模型,同时对所设计的采矿车进行性能验证,基于Recurdyn完成了富钴结壳常规地形和复杂地形的建模,建立了四履带底盘的动力学仿真模型。分别进行了四履带底盘的爬坡、越障、平地转向性能仿真,得到了四履带底盘的爬坡驱动力变化曲线、越台阶驱动力变化曲线、转向半径与转向驱动力关系曲线,仿真结果与理论求解结果基本保持一致。根据所设计的参数完成了四履带底盘的加工和制造,并搭载液压驱动系统和测控系统形成试验样机。通过开展底盘样机的直线行走性能和调速性能试验,得到比例阀的实际调速范围;通过转向试验,得到内外侧马达转速与转向半径的对应关系数据,将数据与转向数学模型的求解结果对比,进一步证实了转向模型的可靠性。为了验证四履带底盘的水下行走性能,国内首次开展了复杂地形条件下采矿样车的水池行走试验,水池试验为采矿车的下一步海试奠定了基础。(本文来源于《长沙矿山研究院》期刊2018-05-01)

刘伟,吴鸿云,江敏,侯井宝,徐俊杰[2](2018)在《富钴结壳采矿车微地形行走技术的研究现状》一文中研究指出富钴结壳采矿车需要在复杂的海底矿区微地形上采集钴结壳,前提是解决微地形行走技术问题。针对富钴结壳微地形特点和物理特性,提出了富钴结壳采矿车的基本性能要求,总结了国内外富钴结壳采矿车的发展历程、结构型式设计并进行了综合评述,提出了富钴结壳采矿车亟待解决的关键技术问题和主要发展方向。(本文来源于《采矿技术》期刊2018年02期)

[3](2018)在《海底采矿车计划今年下海采样:验证深海富钴结壳矿开采技术可行性》一文中研究指出长沙矿山研究院有限责任公司海洋采矿研究所不久前传来喜讯——"一种海底富钴结壳矿区采矿实验车"获得国家发明专利。该专利为"十二五"国家大洋重大专项"富钴结壳资源评价"的重点专项"富钴结壳开采可行性及规模取样装置研究"前期研究的阶段成果。该成果计划今年在西太平洋我国富钴结壳合同区内应用。(本文来源于《中国矿业》期刊2018年02期)

陈波[4](2014)在《基于遗传算法的钴结壳采矿车行走路径规划研究》一文中研究指出海洋富钴结壳是海洋矿产资源中经济价值高又极具战略意义的矿产之一。富钴结壳主要位于海洋的海山表面,因所处地形地貌复杂多样,所以开采难度非常大。基于遗传算法对钴结壳采矿系统中关键的采矿车行走路径问题进行了研究。(本文来源于《长沙航空职业技术学院学报》期刊2014年04期)

陈波[5](2012)在《钴结壳采矿车行走路径控制研究》一文中研究指出富钴结壳是一种极具经济价值和战略意义的海洋矿产资源。由于富钴结壳富存于海山表面,所处地形地貌极其复杂,开采极为困难。本论文针对钴结壳采矿系统关键技术之一的采矿车行走路径控制问题进行了研究。本文主要研究工作如下:1.采用了车体转向式铰接履带车为钴结壳采矿车行走方案,构建了采矿车动力学模型,提出了采矿车直线行走控制方案。2.分析了障碍物和采矿车特性对路径规划的影响,采用了障碍物膨化处理和镜像路径曲线的方法,设计了采矿车路径规划总体方案,确定了遗传算法的路径编码方式、路径基因初始种群设定、路径适应度函数和遗传操作等基本环节,设计了基于遗传算法的避障路径规划最优化方案,采用VC++6.0语言,实现采矿车避障最优化路径规划仿真,仿真表明,经过40代迭代运算可规划出较优的避障路径,说明所设计的基于遗传算法的采矿车局部路径规划算法的可行性和有效性。3.建立了以流量补偿和滑转率实时控制为内环和模糊控制路径偏差为外环的采矿车行走路径跟踪控制模型,设计了模糊逻辑控制器、速度换算模块、滑转率补偿与控制模块、流量稳定控制模块、液压系统模块、位置和方位角模块、路径比较和位置偏差模块。4.开展了采矿车的启动、直线路径跟踪及过单边障碍叁种工况仿真分析,仿真表明,所设计的控制算法能有效地消除方位角误差和横向位移偏差,可实现采矿车直线路径跟踪。5.进行了采矿车的直线行走实验和跨单边障碍行走实验。实验表明,采矿车按预定路径行走效果良好,说明,所设计的控制器是有效的。(本文来源于《中南大学》期刊2012-06-10)

史春雪[6](2011)在《海底钴结壳采矿车路径规划主要技术研究》一文中研究指出海底钴结壳是一种生长在水深500-3000m海底壳状物,它富含钴、铂等稀贵金属,还含有锰、镍、铁、铜等金属,是一种重要的矿产资源。随着陆地资源的日趋枯竭,深海钻结壳作为一种极具商业开采价值的海生矿产资源,获得了美国、德国、日本、俄罗斯等西方国家的重视。随着面向钻结壳勘探开采研究工作的日渐深入,部分国家已经步入试开采阶段。与西方发达国家相比,我国对钴结壳的勘探开采研究工作起步较晚。为维护我国的海洋权益,开辟我国新的矿产资源来源,面对国际社会对海洋资源争夺的形势,有必要开展钴结壳的探测采集技术与装备研究。本文在国务院大洋专项的支持下,是“钴结壳采集模型机关键技术及装备研究”项目的一项重要内容。作者在查阅国内外大量相关文献的基础上,对海底采矿车路径规划问题相关的海底矿区环境建模问题、海底大尺度遍历路径规划问题、海底采矿车静态路径规划问题和海底采矿车动态路径规划问题进行了深入并系统的研究。主要的研究成果如下:1)对高度非结构化,含不同类型底质的海底环境,提出了一种针对不同类底质的环境建模方法。利用先验的含底质类属性的DEM数据,提取地形几何特征,得到了海底环境四维混合属性数据;通过模糊推理的方法,获得不同类底质地形的通行性指数;并通过设置综合通行性代价函数,对不同底质地形的通行性进行有效整合,得到了环境可通行性地图。为路径规划研究提供了模型基础,并通过实验验证了算法的有效性。2)提出一种矿区大尺度遍历路径规划方法。首先设置遍历路径规划的性能评价函数,通过对评价函数的计算,确定平坦地形往复式采集的方式;后用Boustrophedon方法对矿区环境进行子区域划分;为可采子域之间建立综合连通距离矩阵,将子域连接问题转化为TSP问题,通过蚁群算法求解,达到最大覆盖率的优化目标;对于非相邻可采子域之间的局部路径搜索问题,将其转化为SPP问题,通过Floyd算法求解,满足了最小重复率的要求;最后提出矿区大尺度遍历路径规划算法。通过仿真,验证了算法的可行性。3)提出基于改进蚁群算法的采矿车静态路径规划方法。首先指出遍历路径中存在连接路径和采集路径两种路径;之后本着实时性要求对基本蚁群算法进行改进,对环境模型膨化后,提出了采矿车静态路径规划的改进蚁群算法,并证明了算法的收敛性;依据两种路径的不同要求,分别设置不同的启发函数和适应度函数,提出两种静态路径规划的改进蚁群算法;通过仿真,验证了两种算法的可行性。4)提出了基于改进滚动窗口法的采矿车动态路径规划方法。首先提出算法;之后按照A*算法的思想,确定子目标选取的方法;证明了算法的收敛性;并且证明了滚动规划的全局次优性,且行走优化系数γ的设置能够提高算法的优化性能;通过仿真验证了算法的可行性。5)对采矿车在线路径规划系统进行实车实验,通过实验过程及结果分析,证明该系统是可行的。(本文来源于《中南大学》期刊2011-06-01)

王强,鄂加强[7](2010)在《海底钴结壳采矿车微地形导向声纳探测的圆形阵设计》一文中研究指出为解决海底钴结壳采矿车微地形导向探测性能差且不能检测同时到达的不同方向回波问题,提出构造声纳圆形平面阵以增强水平和垂直分辨率,设计新的均匀圆阵并在Fourier变换的框架下提出圆阵波束形成的快速算法,以提高探测系统的实时性。研究结果表明:圆形阵具有好的指向性,主波束比旁瓣高约5.5dB;在水底存在较强干扰的情况下,圆阵(14阵元)对于水底多结壳凸起目标仍具有较好的方向到达角分辨率,在不同的仰角(0·,-36·,-54·,72·)下对11处模拟钴结壳凸起物可实现准确定位。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2010年03期)

李小飞,李力,周良,熊亭[8](2009)在《机电液协同仿真技术的钴结壳采矿车行走控制研究》一文中研究指出由于深海环境的复杂性和不可预知性,深海钴结壳采矿车在行走作业时会受到多种干扰而跑偏。通过采用内外环控制策略,及时修正左右两侧履带的转速来消除方位误差,并基于数字虚拟样机技术,在ADAMS/ATV仿真软件中构建履带车模型,在EASY5软件中建立液压系统模型,在MATLAB/SIMULINK平台上建立控制系统模型,通过接口技术成功实现机电液一体的协同仿真。仿真结果验证了该控制方法的有效性和可行性。(本文来源于《现代制造工程》期刊2009年10期)

吴国锐,郑红,邓跃红[9](2007)在《基于ATV两履带深海钴结壳采矿车工况稳定性仿真研究》一文中研究指出利用ADAMS的履带工具箱(ATV)模块可方便地进行履带车辆的动力学分析。本文在ATV提供的坦克模型(Tank.mod)的基础上,增加了螺旋滚筒切削头,建立了深海钴结壳采矿车的多体系统动力学模型。就下列四种情况在硬路面上进行了工作过程动力学仿真:水平路面,15°坡面,0.6m深沟,0.4m高垂直障碍。通过分析,得出采矿车工作时能平稳通过前面叁种路况,但是并不能通过0.4m高垂直障碍。(本文来源于《矿山机械》期刊2007年08期)

邹培海,李力,陈金涛[10](2007)在《基于ADAMS的大洋钴结壳采矿头研究》一文中研究指出对海洋钴结壳采矿头进行方案设计,利用ADAMS软件建立虚拟样机,并对其进行仿真,为采集模型机进一步研制提供技术基础。(本文来源于《矿山机械》期刊2007年08期)

钴结壳采矿车论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

富钴结壳采矿车需要在复杂的海底矿区微地形上采集钴结壳,前提是解决微地形行走技术问题。针对富钴结壳微地形特点和物理特性,提出了富钴结壳采矿车的基本性能要求,总结了国内外富钴结壳采矿车的发展历程、结构型式设计并进行了综合评述,提出了富钴结壳采矿车亟待解决的关键技术问题和主要发展方向。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

钴结壳采矿车论文参考文献

[1].刘伟.深海富钴结壳四履带采矿车底盘研究与设计[D].长沙矿山研究院.2018

[2].刘伟,吴鸿云,江敏,侯井宝,徐俊杰.富钴结壳采矿车微地形行走技术的研究现状[J].采矿技术.2018

[3]..海底采矿车计划今年下海采样:验证深海富钴结壳矿开采技术可行性[J].中国矿业.2018

[4].陈波.基于遗传算法的钴结壳采矿车行走路径规划研究[J].长沙航空职业技术学院学报.2014

[5].陈波.钴结壳采矿车行走路径控制研究[D].中南大学.2012

[6].史春雪.海底钴结壳采矿车路径规划主要技术研究[D].中南大学.2011

[7].王强,鄂加强.海底钴结壳采矿车微地形导向声纳探测的圆形阵设计[J].中南大学学报(自然科学版).2010

[8].李小飞,李力,周良,熊亭.机电液协同仿真技术的钴结壳采矿车行走控制研究[J].现代制造工程.2009

[9].吴国锐,郑红,邓跃红.基于ATV两履带深海钴结壳采矿车工况稳定性仿真研究[J].矿山机械.2007

[10].邹培海,李力,陈金涛.基于ADAMS的大洋钴结壳采矿头研究[J].矿山机械.2007

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