Динамические процессы в вакуумных контактных устройствах роботов вертикального перемещения в водной средестатьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 20 декабря 2019 г.
Аннотация:Обсуждаются результаты исследований условий движения пневматических роботов по вертикальным поверхностям под водой. Выявляются особенности движения вакуумных устройств для разработки уточненной математической модели устройства контакта с поверхностями в водной среде. Выполненные экспериментальные исследования позволили получить дополнительные данные по динамике, построить циклограммы работы и скорректировать полученные ранее результаты. Для аналитического исследования динамических процессов, происходящих в системе вакуумных контактных устройств, с учетом сложности описания нелинейностей были разработаны линеаризованные упрощенные модели системы "воздушный эжектор — устройство контакта — водная среда". Вакуумные контактные устройства предназначены для осуществления гарантированного контакта с вертикально, наклонно или горизонтально расположенными поверхностями, по которым совершает движение подводный робот вертикального перемещения, выполняющий предписанные технологические задачи, например, в бассейнах выдержки атомных электростанций, на поверхностях корпусов кораблей, на поверхностях подводных сооружений. В моделях учитывались силы сцепления с поверхностями, находящимися под водой, — силы, возникающие в результате перепада давлений, силы трения, контактного и вакуумного взаимодействия, упругости стенок полости переменного объема подвижного элемента конструкции устройства. В результате решения модельной задачи получены в явном виде значения механических параметров, а также вакуума и расхода в полости переменного объема как функций изменения зазора между торцом гофрированной мембраны и поверхностями. В результате исследования динамических процессов, происходящих в упрощенных моделях вакуумных контактных устройств "воздушный эжектор — поверхность контакта — водная среда", получены переходные характеристики изменения действующих сил и давлений во времени, а также зависимости нормальной и тангенциальной составляющих сил от глубины погружения в воду. Исследованы варианты конструкций вакуумных устройств контакта с поверхностями, находящимися в водной среде, и проведена модернизация лабораторного стенда для испытаний вакуумных контактных устройств под водой.