Ученые Пермского Политеха совместно с Волгоградским государственным аграрным университетом разработали универсального робота для обслуживания трубопроводов, способного работать в условиях, недоступных для существующих технологий. Устройство автоматически подстраивается под диаметр трубы, свободно проходит повороты под 90 градусов и может функционировать в трубах вдвое меньшего диаметра, чем большинство аналогов.
Значительная часть трубопроводов в ЖКХ, а также в нефтяной и химической промышленности сегодня сильно изношена и требует регулярного осмотра, очистки и ремонта. Однако большинство роботов, применяемых для этих задач, обладают жёсткими конструктивными ограничениями: они рассчитаны на один диаметр трубы и не способны преодолевать резкие повороты. Это делает обслуживание сложных участков сетей крайне затруднительным.
Новый робототехнический комплекс лишен этих недостатков. Ранее пермские ученые уже запатентовали мобильную конструкцию, обеспечивающую устойчивое движение по криволинейным участкам труб. Теперь разработку усовершенствовали, сделав ее универсальной. За счет механизма на основе зубчатых зацеплений робот может «раскрываться» и адаптироваться к трубам диаметром от 500 до 1400 мм, не требуя перенастройки или замены компонентов. Кроме того, устройство способно перемещаться по вертикальным участкам трубопровода.
«Главное преимущество — возможность работать в трубах разного диаметра без изменения конструкции. При этом робот уверенно движется как по горизонтальным, так и по вертикальным секциям», — отметил Дмитрий Кучев, старший преподаватель кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ.
Надежность движения обеспечивается системой из шести опорных ног с пружинными подвесками. Такая схема позволяет всем двенадцати ведущим колесам постоянно контактировать со стенками трубы, даже на неровностях и резких поворотах. Компьютерное моделирование и натурные испытания, проведенные в Пермском Политехе, показали, что робот без затруднений проходит отводы под 90 градусов и работает в трубопроводах сложной пространственной конфигурации.
Пульт управления внутритрубным роботом / © Пресс-служба ПНИПУ
Во время испытаний устройство не только перемещалось внутри труб различного диаметра, но и выполняло очистку, подавая специальную жидкость через шланг. Управление роботом, по словам разработчиков, максимально упрощено и не требует сложной подготовки.
Новая разработка может значительно повысить эффективность профилактики аварий и продлить срок службы трубопроводов в коммунальном хозяйстве и промышленности. В дальнейшем ученые планируют создать полноценный физический прототип для последующего внедрения технологии в производство.
