纤维增强复合材料在探测机器人主车体上的应用.pdfVIP

纤维增强复合材料在探测机器人主车体上的应用 口 曲 芳1,2 口 张 艳s 口 宁 姗 口 管晓光 口 杨德生 1．黑龙江科技大学 实训 中心 哈尔滨 150022 2．东北农业大学 工程学院 哈尔滨 150030 3．黑龙江科技大学 机械工程学院 哈尔滨 150022 4．黑龙江科技大学 材料科学与工程学院 哈尔滨 150022 摘 要：天然纤维增强复合材料亚麻纤维具有 良好的抗冲压强度和 自洁防腐功能，延伸率和密度也较小，选用其替换 由45号钢制作的煤矿井下探测机器人的主车体 。在保证主车体性能要求的前提下 ，质量减少190．5kg，占主车体质量的 80．9％ 。 关键词 ：亚麻纤维 天然纤维 减轻 自重 探测机器人 增强复合材料 中图分类号：TH145；TD524 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2015)01—0033—03 Abstract：Compositematerialreinforced with naturalfibe~ i．e．flaxfibercan provide sound impactstrength and self— cleaning＆anti—corrosionfeatures t}llesselongationanddensi~．Selectittoreplace45# steelformanufacturingofthemain bodyofcoalminedetectionrobotcanrealizeamassreductionupto190．5kgaccountingfor80．9％ ofthemainbodymasswhile satisfyingtheperformancerequirementsofthemainbody． KeyW ords：FlaxFiber NaturalFibe r ReductionofDeadweight DetectingRobot ReinforcedCompositionMaterial 近年 来 ．我 省煤矿 井下 频发 瓦斯 、煤 尘 等爆炸 事故 ， 的行走 机 构是 此次 设 计 的首 要任 务 与技 术难 点 。煤 矿 造成 人员伤 亡 的情 况令 人触 目惊 心 。事 故发 生后 ，准 确 井 下环 境 ，尤 其是 灾 害后 的环境 为 空 间受 限 的非结 构 及 时地 探 明井下 各 项 指标 是 事故 处 理专 家 作 出判 断 和 化 环 境 ，由于 瓦 斯 爆 炸 引起 的顶 板 冒落 、片 帮 、设 备 错 决策 的唯 一依据 。用轮履 结合 的可 变履带 式井下 探测 机 乱 翻倒 ，导 致灾 区现 场地 形复 杂 ，这 一空 间受 限的非 结 器人 在 第一 时 间下 井 。将 井 下温 度 、压 力 和人员 伤 亡 信 构 化 极 端 环 境 给 机 器 人 的行 走 带 来 非 常 大 的 困难 [3]． 息及 时传输 给指挥 中心 ，辅 助救援 人员采取 紧急 决策 ， 这 就要 求 井下 探测 机 器人 的行走 机 构必 须具 有 较强 的 为减 少人员伤亡 、确保 安全生 产提供 强有 力 的支 持 。 对 复杂 地 形 的适应 能力 和爬 坡越 障能力 。使 机 器人 能 井 下探 测机 器 人 的主要 功 能是 探测 井 下各 项 自然 够 攀越 连 续 台阶 、圆 台地 形 、矩形 凸台 、梯 形 凸 台 、斜 坡 信息 ，作 为 探测 设 备 ，机器 人 应具 有 探 测装 置 的共 同属 地 形 和沟 道地 形 等 。 当可变 履 带式 井下 探 测机 器人 的 性 ，即在 结 构 尺 寸 一 定 的情 况 下 ，自重要 轻 ，抗 冲 击 性 两 条履 带 速度 相 同 时 ．机器 人 可 以实现 前 进或