Детальная информация

Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка конструкции и элементов системы управления автономной робототехнической системы диагностики трубопроводов, способной преодолевать различные детали трубопроводов (тройники, отводы, шаровые краны, концентрические переходы) и проводить профилометрию и диагностику прямолинейных участков в заданном диапазоне диаметров в условиях загрязнения внутренней поверхности трубопровода и накопления загрязнений в нижней части трубопровода. Работы по теме ВКР проводились на мощностях и в рамках действующего проекта предприятия ЦНИИ РТК, под руководством специалистов предприятия. В результате поставлены и решены следующие задачи: разработан проектный облик робототехнической системы; принципиальная схема работы системы; кинематическая схема и подсборки транспортного модуля; структура бортовой системы управления робота; проведены расчеты подвески транспортного модуля и симуляции динамики робота в трубопроводе; разработан, произведен и испытывается макет робототехничской системы. Практическая значимость. Разрабатываемая робототехническая система позволит значительно сократить время диагностики, а также производить диагностику протяженных участков старых газопроводов различных конфигураций. Выводы. Во всем мире существует множество внутритрубных диагностических комплексов, в том числе множество отечественного производства, однако разрабатываемая робототехническая система на данный момент не имеет аналогов по сумме параметров – возможностям проходимости, автономности и методам диагностики. Испытания разработанного макета доказали работоспособность конструкции при преодолении сложной геометрии трубопровода и ЭМА-диагностике трубопровода. Тема разработки подобного внутритрубного роботизированного диагностического комплекса может быть развита в виде аспирантской диссертации.

The aim of this graduation thesis is to develop the design and control elements of an autonomous robotic system for pipeline diagnostics capable of overcoming various pipeline details (tees, bends, ball valves, concentric transitions) and conducting profilometry and diagnostics of straight sections within a given range of diameters in conditions of pollution on the internal surface of the pipeline and accumulation of contaminants in the lower part of the pipeline. The research for this thesis was conducted at the facilities and within the framework of the current project of the Central Research Institute of Robotics and Technical Cybernetics enterprise under the guidance of company specialists. As a result, the following tasks were set and solved: the design appearance of the robotic system was developed; the schematic diagram of the system operation; the kinematic scheme and subassemblies of the transport module; the structure of the on-board control system of the robot; the test sample of the robotic system was developed, produced and tested. Practical significance. The developed robotic system will significantly reduce diagnostic time and enable diagnostics of extended sections of old gas pipelines with different configurations. Conclusions. There are many in-line diagnostic complexes all over the world, including many of domestic production, however, the developed robotic system currently has no analogues in terms of the sum of parameters – passability capabilities, autonomy, and diagnostic methods. The tests of the developed test sample proved the operability of the design when overcoming the complex geometry of the pipeline and the EMA diagnostics of the pipe-wire. The topic of developing such an in-line robotic diagnostic complex can be developed in the form of a postgraduate thesis.

• Пояснительная_записка_Волков_В_А_3
• Магистерская_диссертация_Волков_В_А_1,5
  • Магистерская_диссертация_Волков_В_А 1
• Пояснительная_записка_Волков_В_А_3
  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1 Современные решения диагностики трубопроводов
    • 1.1 Контролируемые параметры состояния трубопровода
    • 1.2 Методы внутритрубной диагностики
    • 1.3 Типы комплексов внутритрубной диагностики
    • 1.4 Снаряды-дефектоскопы
    • 1.5 Самоходные ВРДК
  • 2 Схема принципиальная диагностики трубопровода
    • 2.1 Производимые операции
    • 2.2 Синтез принципиальной схемы
  • 3 Кинематическая схема РТС
    • 3.1 Кинематическая структурная схема РТС
    • 3.2 Кинематические принципиальные схемы узлов транспортного модуля
  • 4 Конструкция РТС
    • 4.1 Транспортный модуль
    • 4.2 Пружинная подвеска транспортного модуля
      • 4.2.1 Расчет длин рычагов мотор-колес. Так как между двумя нижними лучами распора угол 120 градусов (рис. 4.4), то проекция реакции опоры луча, компенсирующая вес робота:
      • 4.2.2 Расчет параметров пружин сжатия. Введем типовой расчет параметров пружин сжатия для каждого рычага мотор колеса.
      • 4.2.3 Проверка расчетов в симуляции MSC ADAMS. На рисунке 4.6 представлена построенная параметрическая модель робота с возможностью быстрого изменения параметров подвески и начального положения рычагов и дистанции выдвижения лучей. Центры масс узлов м...
    • 4.3 Макет РТС
  • 5 Управление РТС
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ А
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Б
  • ПРИЛОЖЕНИЕ В
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Г
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Д
  • ПРИЛОЖЕНИЕ Е