戈壁地貌機械接觸式地形探測器的研制.pdf

1、新疆地區(qū)礦產(chǎn)資源的開采大多處于戈壁地貌區(qū)，伴隨著鈾礦、石油等礦產(chǎn)資源多年的開發(fā)，這些地區(qū)的土壤污染問題也日益突出。目前，對于此類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)處理費用，在污染物清除收集治理工作中要求采用地形探測器實時測量地形高程變化，并以此信號控制機器切深實現(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量的高精度性要求對地形探測器提出了更高的技術(shù)要求，這就需要地形探

2、測器能夠適應(yīng)戈壁地貌松散砂土地表且具有更高的地形測量精度。
　　論文在分析現(xiàn)有接觸式和非接觸地形探測器應(yīng)用于戈壁地貌存在的問題基礎(chǔ)上，提出了一種機械接觸式地形探測器設(shè)計方案，圍繞該方案，論文進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動學(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，進而研制出適用于戈壁松散砂土地貌的機械接觸式地形探測器。
　　論文首先分析了銑刨機滑靴式地形探測器的測量原理，對其銑刨切深控制精度進行實驗測試，并通過實驗測定了戈壁地貌松散

3、砂土地表土層的本構(gòu)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出了通過控制限深輪接地壓力保持恒定以防止下陷的機械接觸式探測器總體方案。采用拉格朗日方程法建立了限深輪系統(tǒng)的運動學(xué)模型，并根據(jù)戈壁地貌地表起伏特性采用ADAMS動力學(xué)軟件進行了仿真分析，得到系統(tǒng)中絲杠螺母的運動速度、加速度等運動特性，在此基礎(chǔ)上對探測器的滾珠絲杠、驅(qū)動電機等關(guān)鍵部件進行了設(shè)計選型。通過推導(dǎo)探測器接地壓力調(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)計了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器，并對