Привод колесного движителя роботизированной системы для диагностики технологических трубопроводов, обеспечивающий движение по сложным участкам — наклонным и вертикальным, с крутыми поворотами, а также по отводам трубопроводов, разработали специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 8 декабря сообщает пресс-служба вуза.

Диагностику нефтяных и газовых трубопроводов осуществляют с помощью специальных автономных роботизированных систем, которые запускаются внутрь трубы и в процессе перемещения определяют ее состояние, чтобы вовремя предупредить возможную аварию из-за повреждений и избежать значительных экономических потерь и загрязнения окружающей среды.

Однако существующие в настоящее время устройства ограничены в своих перемещениях практически лишь прямолинейными участками трубопровода — им недоступны отводы, вертикальные и наклонные участки.

Для решения этой проблемы специалисты Пермского политеха разработали конструкцию робота с несколькими приводными колесными движителями, благодаря которым новое устройство способно работать при разных углах наклона поверхности трубы и к тому же обладает высоким запасом мощности и низким энергопотреблением.

Результаты проделанной работы были представлены в статьях «Разработка и исследование привода колесного движителя автономного робототехнического комплекса» и «К вопросу о разработке энергетического компонента робототехнического комплекса для диагностики трубопроводов», опубликованных в журнале «Строительные и дорожные машины», № 6, 2023 год.

Роботизированные системы диагностики технологических трубопроводов представляют собой небольшие устройства, оснащенные камерами и чувствительными датчиками, которые при перемещении робота внутри трубы фиксируют все нарушения, такие как износ, коррозию и утечки нефти или газа, и передают информацию на компьютер.

Привод робота, разработанный в ПНИПУ, включает в себя коническую пару редукторной подсистемы с колесным движителем и коллекторный электромотор. Так как такой мотор имеет простую систему управления и низкое энергопотребление (до 1 ампер-час), это позволяет устройству автономно работать свыше 10 часов.

На корпусе робота установлены шесть опорных ног с колесным движителем, предпочтение которому перед, например, гусеничным, отдано из-за того, что колесный тип испытывает наименьшее сопротивление движению.

Разработанное устройство было исследовано для определения тягово-динамических характеристик привода. Ведущий инженер-программист проекта Филипп Белобородов рассказал о результатах проверки:

«По проведенным испытаниям мы выяснили, с какой силой необходимо поджимать колесный движитель к внутритрубной поверхности для получения необходимого тягового усилия на колесе. Если движитель будет плохо прижат к поверхности, он будет скользить. Результаты также показали нам, что разработанный привод обладает высокими динамическими показателями, это значит, устройство способно развивать высокую скорость (до 5 метров в минуту) в различных условиях и преодолевать поверхности на максимальном угле наклона в 90°».

Робот, сконструированный в Пермском политехе, уже используется на одном из предприятий, а разработчики готовятся к его запуску в массовое производство.