Details

Работа посвящена решению задачи повышения надежности и долговечности трубопроводных систем за счет роботизации процесса нанесения защитных покрытий на сварные швы. Основной целью проекта является разработка механической части робототехнического комплекса, способного эффективно функционировать в условиях трубопроводов диаметром 400–700 мм, включая участки с поворотами на 90 градусов. Задачи, решаемые в ходе работы: Проведен анализ методов антикоррозионной защиты трубопроводов, обоснован выбор пассивных методов нанесения покрытий. Рассмотрены и проанализированы варианты компоновки робототехнического комплекса, выбран оптимальный вариант —двухсекционная компоновка с попарным приводом колес. Разработаны и оценены механизмы центрирования покрасочной головки, выбран механизм с линейным актуатором. Выполнено эскизное проектирование механической части комплекса в системе SolidWorks, проведены расчеты на прочность и работоспособность ключевых узлов. Проведен кинематический анализ поворота комплекса, подтвердивший его работоспособность на искривленных участках трубопровода. Методология работы включала: сравнительный анализ конструктивных решений, 3D-моделирование и расчеты в среде SolidWorks, проверочные расчеты узлов на прочность, включая валы, шпоночные и шлицевые соединения, кинематическое моделирование для оптимизации расстояния между секциями. Результаты работы: разработан эскизный проект робототехнического комплекса, подтверждена работоспособность конструкции расчетами и моделированием, определены оптимальные параметры для прохождения комплексом поворотов. В ходе работы была использована система автоматизированного проектирования SolidWorks.

The work is devoted to solving the problem of increasing the reliability and durability of pipeline systems by robotizing the process of applying protective coatings on welded joints. The main goal of the project is the development of the mechanical part of the robotic complex, which is able to function effectively in the conditions of pipelines with a diameter of 400-700 mm, including sections with 90- degree turns. Tasks to be accomplished in the course of the work: 1. The methods of anti-corrosion protection of pipelines were analyzed, the choice of passive coating methods was justified. 2. The variants of the robotic complex layout have been considered and analyzed, the optimal variant has been chosen - two-section layout with pair wheel drive. 3. Mechanisms for centering the painting head have been developed and evaluated; a mechanism with a linear actuator has been selected. 4. Sketch design of the mechanical part of the complex in the SolidWorks system, strength and operability calculations of the key nodes were carried out. 5. Kinematic analysis of the complex rotation was carried out, which confirmed its operability on curved sections of the pipeline. The methodology of work included: comparative analysis of design solutions, 3D-modeling and calculations in SolidWorks, verification calculations of nodes for strength, including shafts, key and spline joints, and kinematic modeling to optimize the distance between the sections. Results of the work: the preliminary design of the robotic complex was developed, the operability of the design was confirmed by calculations and modeling, the optimal parameters for the complex to pass the turns were determined. SolidWorks computer-aided design system was used during the work.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Техническое предложение
  • 1.1 Обзор существующих решений
  • 1.2 Основной привод и общая компоновка.
  • 1.3 Механизм центрирования покрасочной головки
• 2 Эскизное проектирование
  • 2.1 Секция приводная
  • 2.2 Секция прицепная
• 3 Анализ кинематики поворота
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1