戈壁地貌機(jī)械接觸式地形探測(cè)器的研制.pdf

1、新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采大多處于戈壁地貌區(qū)，伴隨著鈾礦、石油等礦產(chǎn)資源多年的開(kāi)發(fā)，這些地區(qū)的土壤污染問(wèn)題也日益突出。目前，對(duì)于此類(lèi)污染土壤的治理措施中，表層污染土壤的清除收集是必不可少的第一步。為控制后續(xù)處理費(fèi)用，在污染物清除收集治理工作中要求采用地形探測(cè)器實(shí)時(shí)測(cè)量地形高程變化，并以此信號(hào)控制機(jī)器切深實(shí)現(xiàn)等厚度的污染表土清除收集。戈壁地貌松散砂土地表的特殊性和大面積地表地形測(cè)量的高精度性要求對(duì)地形探測(cè)器提出了更高的技術(shù)要求，這就需要地形探

2、測(cè)器能夠適應(yīng)戈壁地貌松散砂土地表且具有更高的地形測(cè)量精度。
　　論文在分析現(xiàn)有接觸式和非接觸地形探測(cè)器應(yīng)用于戈壁地貌存在的問(wèn)題基礎(chǔ)上，提出了一種機(jī)械接觸式地形探測(cè)器設(shè)計(jì)方案，圍繞該方案，論文進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、接地壓力調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)等方面的研究設(shè)計(jì)，進(jìn)而研制出適用于戈壁松散砂土地貌的機(jī)械接觸式地形探測(cè)器。
　　論文首先分析了銑刨機(jī)滑靴式地形探測(cè)器的測(cè)量原理，對(duì)其銑刨切深控制精度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了戈壁地貌松散

3、砂土地表土層的本構(gòu)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出了通過(guò)控制限深輪接地壓力保持恒定以防止下陷的機(jī)械接觸式探測(cè)器總體方案。采用拉格朗日方程法建立了限深輪系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并根據(jù)戈壁地貌地表起伏特性采用ADAMS動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行了仿真分析，得到系統(tǒng)中絲杠螺母的運(yùn)動(dòng)速度、加速度等運(yùn)動(dòng)特性，在此基礎(chǔ)上對(duì)探測(cè)器的滾珠絲杠、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型。通過(guò)推導(dǎo)探測(cè)器接地壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，建立其數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器，并對(duì)