高壓水噴射裝置對(duì)自來水管道清洗機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能影響研究.pdf

1、水是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的最重要的物質(zhì)資源之一。城市居民日常生活也離不開自來水，自來水供給絕大多數(shù)采用管道運(yùn)輸技術(shù)。然而，供水管道因長久運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)腐蝕、外泄、沉積物等，嚴(yán)重影響居民用水安全。因此，這也一定程度上促進(jìn)著管道清洗技術(shù)的發(fā)展。本文針對(duì)城市大口徑自來水管道沉積物清洗問題，提出了一種新型自來水管道清洗機(jī)器人，采用高壓水射流清洗技術(shù)。在設(shè)計(jì)完成機(jī)器人基礎(chǔ)上，采用理論分析與仿真分析結(jié)合的方法，完成了高壓水噴射裝

2、置對(duì)自來水管道清洗機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能影響研究。具體研究工作如下：
　　首先，給出了管道清洗機(jī)器人系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，并借助三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks，完成了管道清洗機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)裝配設(shè)計(jì)。其次，通過分析機(jī)器人載體牽引力輸出及越障原理，建立了壓緊機(jī)構(gòu)力學(xué)模型和機(jī)器人載體典型障礙的力學(xué)模型，完成了管道清洗機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能研究。然后，研究了高壓水射流清洗作用機(jī)理，找到影響高壓水噴射裝置的關(guān)鍵相關(guān)參數(shù)，完成了這些參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。基于多剛體動(dòng)

3、力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)學(xué)理論，研究了高壓水噴射裝置對(duì)機(jī)器人整體運(yùn)動(dòng)性能的影響，建立了管道清洗機(jī)器人系統(tǒng)的多剛體力學(xué)模型及簡化二自由度有阻尼振動(dòng)模型。最后，基于多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS，建立了管道清洗機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?；诜抡鎸?shí)驗(yàn)平臺(tái)，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)機(jī)器人載體的可行性，驗(yàn)證了高壓水噴嘴裝置相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)的可靠性。并得知機(jī)器人的振動(dòng)，質(zhì)量分布及高壓水噴射裝置的高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性能都有很大程度影響。合理布置機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)布局，使得機(jī)器人盡可能滿足