螺旋滾筒破碎頭切削富鈷結(jié)殼過程仿真及其載荷波動性研究.pdf

1、深海鈷結(jié)殼是大洋底部最具吸引力的礦產(chǎn)資源之一，產(chǎn)出在水深800-3000m的平坦海山、島嶼斜坡上，其平均厚度僅為4-6cm，富含鈷、鉑、鎳、錳、銅、鐵、磷、鈦、鋅、鉛、鈰等戰(zhàn)略物質(zhì)。由于其巨大的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值，深海鈷結(jié)殼開采技術(shù)與裝備的研究已成為國內(nèi)外研究的一個熱點(diǎn)。 鈷結(jié)殼開采的難點(diǎn)之一就是如何將薄薄的一層鈷結(jié)殼從高低不平的基巖上破碎剝離下來，而且保證螺旋滾筒破碎頭長期穩(wěn)定的工作。為此，必須研究掌握破碎頭及其截齒所受最大載

2、荷(極限參數(shù))的分布范圍，和工作參數(shù)對破碎頭載荷波動性影響的規(guī)律。但由于海底鈷結(jié)殼微地形的不同和海洋采礦環(huán)境的惡劣、復(fù)雜性，難以進(jìn)行耗資巨大的海上實(shí)物試驗。 本文基于螺旋滾筒破碎頭及其截齒的運(yùn)動學(xué)、受力分析和實(shí)驗室試驗等方法，建立了螺旋滾筒破碎頭工作載荷的數(shù)學(xué)模型；基于具有方向性隨機(jī)中點(diǎn)移位算法實(shí)現(xiàn)了鈷結(jié)殼微地形的生成和重構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，研制了螺旋滾筒破碎頭切削富鈷結(jié)殼過程仿真程序。利用計算機(jī)仿真程序，生成200組模擬海底鈷結(jié)殼