Внутритрубный робототехнический комплекс для диагностики трубопроводов сложной геометрии

Объект исследования – внутритрубный робототехнический комплекс (ВРК) с опорно-прижимной конструкцией. Предмет исследования – конструкция и метод построения ВРК на основе математических моделей. Цель работы – разработка ВРК с опорно-прижимной конструкцией, способного перемещаться по участкам сложной геометрии в широком диапазоне диаметров. Методы исследования: анализ и обобщение теории и опыта в области внутритрубных автоматизированных устройств контроля, опытно-экспериментальные исследования, методы теоретической механики и робототехнических систем, мехатроники, компьютерное моделирование. Научная новизна работы заключается в следующем: предложен новый метод построения ВРК, обеспечивающий преодоление участков сложной геометрии в большом диапазоне диаметров за счет качественно новой конструкции корпуса и использования демпферов в опорах; разработан комплекс математических моделей, в результате использования которых произведен синтез конструкции ВРК, способного преодолевать сложные участки заданной конфигурации, в том числе, за счет поступательно-вращательного движения; предложена система управления ВРК, отличающаяся использованием беспроводной связи, эффективность которой обеспечивается адаптивным управлением частотой передачи в зависимости от расстояния до источника сигнала. Разработана конструкция внутритрубного робототехнического комплекса и метод её построения, на основании анализа обзора достоинств и недостатков роботов с опорно-прижимной конструкцией и различными типами движителей, обеспечивающая более широкие возможности преодоления участков трубопроводов, с эффективной геометрией ширины 172 мм и длиной 478 мм устройства, сложной геометрии в диапазоне диаметров 200-475 мм. Практическая значимость работы, результаты работы использованы при проектировании и разработке внутритрубных робототехнических устройств в ООО «ЭЙАРСИ». Натурные модели ВРК прошли опытные на участке действующего трубопровода испытания и используются в ООО «БашРТС». На использование демпфирующих элементов, механизмов раздвижения опорных ног, составные элементы опорных ног, а также геометрической формы корпуса устройства в конструкциях внутритрубных устройств получено 5 патентов на изобретения. Эффективность: подтверждается актами внедрения. Область применения: трубопроводы различного назначения.