Разработка электрогидравлических манипуляторов для обитаемого аппарата «Русь»

Внешний вид  ОПА «Русь» с манипуляторами отдела СМ4-2Внешний вид  ОПА «Русь» с манипуляторами отдела СМ4-2

В настоящее время отдел СМ4-2 разрабатывает  уже пятый комплект подобных манипуляторов. Это является фактически малой серией, что для подводной техники очень редкий случай.  Поэтому в настоящем материале эта серия рассматривается с некоторыми подробностями.

Первая разработка электрогидравлических манипуляторов выполнялась для автономного глубоководного аппарата «Русь» проекта 16810 с глубиной погружения до 6000 м, разработанного ФГУП СПМБМ «Малахит» и построенного на ФГУП «Адмиралтейские верфи». 

В состав манипуляционного технологического комплекса (МТК) автономного глубоководного аппарата «Русь» входят два исполнительных органа, и комплект сменного инструмента – тросорез и зачистная щетка,  видеосистема с неподвижной видеокамерой, две задающих рукоятки, пульт управления.

Манипуляторы имеют семь степеней подвижности, их длина 1,85 метра. При этом масса каждого манипулятора составляет 144 кг. при вытесненном объеме 45 литров. Грузоподъемность на схвате – 30 кгс при максимальной скорости перемещения 25 см/с. 

Комплекс манипуляторов способен выполнять: заведение и съем карабина с тросом, резку троса диаметром до 13 мм, подсоединение шлангов высокого давления, отдачу кремальеры входного люка, проворачивание маховиков и гаек, открывание задраек и откидных листов, продевание троса-проводника через головку, очистку поверхностей, установку и закрепление специальных устройств на объекте.

Для большинства гидравлических следящих приводов разработаны конструктивные комбинации оригинальных безлюфтовых приводов типа «рейка-шестерня», а в приводе ротации схвата использован героторный гидромотор, позволяющий получить момент до 160 Нм. Управление гидроприводами осуществляется от электрогидравлических усилителей 6Ц201 и датчиков обратной связи по углу поворота с синусно-косинусными вращающимися трансформаторами. Для специального режима управления по давлению используются индуктивные датчики перепада давления.

При разработке манипуляторов решена также сложнейшая инженерная задача – отсутствие на внешней части манипуляторов гидравлической и электрической коммутации. В тоже время все электрогидравлические усилители и датчики расположены непосредственно на гидроприводах.

Пульт управления МТК Управление  исполнительными органами осуществляется оператором с помощью двух многостепенных рукояток.
Пульт управления МТК Управление  исполнительными органами
осуществляется оператором
с помощью двух многостепенных рукояток.

 

В автоматическом  режиме по командам с пульта  управления  осуществляются  переходы исполнительных органов из  походного положения в исходное,  из исходного в рабочее, обратные переходы, а также взятие и возврат инструмента.

В рабочем положении оператор имеет возможность управлять  исполнительными органами посредством задающих рукояток. При этом скорость движения по каждой из координат пропорциональна углу отклонения соответствующей степени подвижности рукоятки. При управлении от рукоятки оператор имеет возможность работать в следующих режимах:

  1. «Рабочий по XYZ». В этом режиме точка пересечения осей X4 Y4 Z4 перемещается в декартовой системе координат.
  2. «Рабочий по степеням». В этом режиме оператор имеет возможность управлять по своему желанию любой из степеней подвижности исполнительного органа.
  3. «Рабочий плоскостной». В этом режиме точка пересечения осей X4 Y4 Z4 может перемещаться по горизонтали и в перпендикулярном направлении в плоскости, которая может поворачиваться относительно оси Х1.
  4.  «Режим разомкнутый». В этом режиме размыкаются обратные связи, а управление аналогично режиму 2. Режим используется как аварийный в случае неработоспособности замкнутой системы. Может также использоваться для диагностики состояния приводов.
  5. «Рабочий по давлению». В этом режиме размыкаются обратные связи по углу поворота и замыкаются обратные связи по перепаду давления. Привода, на которые подаются нулевые сигналы управления, не создают сопротивления при воздействии на них внешних моментов.

В ноябре – декабре 2006 г. автономный глубоководный аппарат «Русь» прошел глубоководные испытания в Атлантическом океане. Была достигнута глубина 3500 м, на которой была проверена работа всех систем, включая МТК.

 

Вернуться к странице Отдела СМ4-2