根据环境工况和作业要求,制定机器人的防爆等级和标准,确定静态正压作为主要的防爆型式,并通过扩散定律对防爆有效时间进行推导计算,得出理论工作时长。同时,结合防爆标准对防爆壳体、电缆引入装置、内置正压系统和扫气管路等进行设计,并分析得出内置正压系统的工作过程时序。如何让排水管道检测机器人‍更适应工作?

1、管道机器人密封系统分析与结构设计

基于流体组成的复杂性，分析管道机器人的环境工作条件和运行要求。通过对失效形式的分析，阐明密封件的失效准则，为仿真数据和结果的分析提供了依据。利用有限元理论分析橡胶的非线性特性，建立超弹性本构模型，确定相关系数，为仿真过程中材料模型的建立奠定基础。同时设计密封结构，解决压力变化过程中的密封问题。

2、防爆与密封系统有限元分析

通过有限元方法和软件对封隔压差、压缩量等参数进行控制变量分析,从仿真方面对系统主要部件的应力、接触应力及剪切应力等进行分析,验证其气密性与水密性是否满足防爆与密封要求,并得出密封圈易发生疲劳失效的位置。为保证防爆壳体的强度,对防爆壳体的应力、对数应变、空间位移进行分析讨论,验证材料选用及结构设计能否满足设计要求。

3、密封与防爆性能实验研究

采用开发实验系统,以研究样机的性能指标是否满足防爆及密封性能要求;同时,研究不同变量对防爆及密封性能的影响,主要有正压实验、泄漏实验、热实验,对防爆壳体强度、压力损失状况和内部温升进行研究,并得出封隔压差对气体泄漏的影响关系,确保满足防爆要求。密封实验针对压缩量和转速两个因素进行控制变量实验,得出压缩量、转速对液体渗漏的影响关系。通过对比分析实验数据与仿真结果,验证仿真结果的正确性,并得出研究结论。

隔爆是基于包容性原则,即在排水管道检测机器人‍机电装置中,采用可以隔爆的外壳,承受爆炸过程中的冲力,同时防止壳体内发生爆炸而向周围环境扩散。所有隔爆缝隙小于对应的爆炸性气体试验安全间隙。若爆炸性气体进入壳体内被火花点燃发生爆炸,则爆炸火焰被限制于壳体内,不能点燃壳体外的可燃性气体,从而保证了装置在应用过程中的安全。