Полуавтоматизированный погрузочно-транспортный агрегат

В целях оптимизации технологических операций строительства нефтегазопроводов (погрузки, транспортировки и монтажа) предложена комплексная система с внедрением элементов частичной автоматизации, реализованная в виде полуавтоматизированного погрузочно-транспортного агрегата. Конструктивная схема агрегата базируется на двух манипуляторах последовательной структуры, концы которых оснащены грузозахватными устройствами клещевого типа. Отличительной особенностью конструкции погрузочно-транспортного агрегата является наличие у одного из грузозахватных механизмов кольцевого сварочного аппарата. Частичная автоматизация процесса заключается в том, что сварка монтируемых элементов, возврат манипуляторов в исходное положение по заданным координатам и захват трубопровода из кузова реализуются в автоматическом режиме, что увеличивает производительность предлагаемой конструкции агрегата.

Рассмотрен технологический процесс перемещения укладки и монтажа труб с использованием разработанного авторами механизма. Рассчитана теоретическая зона обслуживания с численным решением в программном комплексе MathCAD. Проведен кинематический анализ механизма с определением скоростей и ускорений исполнительных звеньев. В результате установлен коэффициент производительности предлагаемого полуавтоматизированного погрузочно-транспортного агрегата К = 2,4 в сравнении с базовым аналогом трубоукладчика – ЧТЗ/ТР12/ТР20.

1. Белов, М. И. Теория механизмов и машин : учебное пособие / М. И. Белов, С. В. Сорокин. – 2-е изд. – Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2020. – 322 с. – ISBN 978-5-369-01742-5 (РИОР). – ISBN 978-5-16-013598-5 (ИНФРА-М).

2. Кинематический и динамический анализ плоских рычажных механизмов : учебное пособие / А А. Тувин [и др.]. – Иваново : ИвГПУ, 2017. – 112 с. – ISBN 978-5-88954-456-2.

3. Барахов, В. М. Управление многозвенным манипулятором с распределенными параметрами / В. М. Барахов, Ю. Н. Санкин // Автоматика и телемеханика. – 2007. – № 8. – С. 57–67. – ISSN 0005-2310.

4. Николаев, М. Е. Обоснование параметров клещевого захвата погрузочно-транспортного агрегата / М. Е. Николаев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование. – 2021. – № 1 (61). – С. 431–441. – DOI 10.32786/2071-9485-2021-01-41.

5. Николаев, М. Е. Погрузочно-транспортный агрегат с увеличенной рабочей зоной / М. Е. Николаев, Е. Ю. Козловцева, А. В. Калачев // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 1 (89). – С. 16–21. – DOI 10.46973/0201-727X_2023_1_16.

6. Жадановский, Б. В. Организация строительномонтажных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве автомобильными кранами / Б. В. Жадановский, С. А. Синенко, И. М. Мирошникова // Системные технологии. – 2018. – № 2 (27). – С. 41–48. – ISSN 2227-5398.

7. Распределенная система управления погрузочным манипулятором параллельно-последовательной структуры / И. А. Несмиянов [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2017. – № 1 (45). – С. 260–266. – ISSN 2071-9485.

8. Glazunov, V. A. The control complex robotic system on parallel mechanism / V. A. Glazunov, S. V. Kheylo, A. V. Tsarkov // Studies in Systems, Decision and Control. – 2019. – Vol. 174. – P. 137 146. – DOI 10.1007/978-3-319-99759-9_11.

9. Theodoridis, D. C. A new adaptive neuro-fuzzy controller for trajectory tracking of robot manipulators / D. C. Theodoridis, Y. S. Boutalis, M. A. Christodoulou // International Journal of Robotics and Automation. – 2011. – Vol. 26, No. 1. – P. 64–75. – DOI 10.2316/Journal.206.2011.1.206-3401.

10. Justification parameters and planning capture trajectories for robotic loading and transport / M. Nikolaev, I. Nesmianov, V. Zhoga, A. Ivanov // Smart Innovation, Systems and Technologies. – 2022. – Vol. 245. – P. 235–246. – DOI 10.1007 978 981 163349 2_20.