• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.09.2023
ПНИПУ
381

Разработка Пермского Политеха обеспечит эффективное электропитание для робота по диагностике трубопроводов

4.3

Современная инфраструктура включает множество сетей трубопроводов, которые выполняют важные функции по транспортировке газа и нефти. Однако их длительная эксплуатация приводит к износу, коррозии, утечкам и другим повреждениям, способствующим авариям и значительным экономическим потерям. Для предотвращения таких ситуаций в последние годы уделяется большое внимание применению роботизированных систем для диагностики трубопроводов. Благодаря своей мобильности и способности проникать внутрь труб, они могут осуществлять осмотр и мониторинг в труднодоступных местах. Однако аккумуляторы, которые являются важным источником энергии для роботов, обладают совсем небольшой мощностью и соответственно малым временем работы. Ученые Пермского Политеха разработали аккумулятор с высокой энергетической мощностью, длительным сроком эксплуатации и небольшими габаритными размерами, которые позволяют установить его в робота. Разработка представляет собой инновационное решение, обеспечивающее надежное и эффективное электропитание для автономного робототехнического комплекса по диагностике трубопроводов.

Разработка Пермского Политеха обеспечит эффективное электропитание для робота по диагностике трубопроводов
Разработка Пермского Политеха обеспечит эффективное электропитание для робота по диагностике трубопроводов / © Getty images / Автор: Михаил Григорьев

Статья с результатами опубликована в журнале «Строительные и дорожные машины». Исследование выполнено при поддержке Фонда содействия инновациям и в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Существует несколько основных типов аккумуляторов, широко применяемых в области автоматизированных устройств для внутритрубного пространства. Ученые изучили свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металл-гидридные, литий-ионные и литий железо-фосфатные типы аккумуляторов. Большинство из них имеют большие габаритные размеры, высокую массу, а также низкую энергоэффективность.

Отдельно политехники выделяют литий-ионные аккумуляторы, как рациональные для использования в автономном робототехническом комплексе. Они отличаются высокой энергоэффективностью, что обеспечивает долгое время работы робота без подзарядки, характеризуются малыми размерами и небольшой массой.

«Ввиду малых габаритов робота (проходной диаметр трубопровода составляет 200 миллиметров), необходим специальный элемент питания, который помещается в свободных местах устройства. Вследствие этого он будет собираться и компоноваться из отдельных ячеек. Нами выбран высоко токовый литиево-ионный аккумулятор емкостью 3000 миллиампер-часа, напряжением 3,7 Вольтт и максимальным током до 20 Ампер. Он дает возможность компактного расположения сборки любой конфигурации, а также высокую энергоемкость при небольших габаритах», – объясняет главный инженер проекта Евгений Тонков.

«Компоновка ячеек аккумулятора внутри робота осложнялась расположением внутреннего механизма. Для решения этой проблемы мы создали рациональную конфигурацию расположения ячеек. А также разработали специальное крепление, фиксирующее элементы питания в блоках», – поделился ассистент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ Дмитрий Кучев.

Компоновка ячеек аккумулятора / © Пресс-служба ПНИПУ

Ученые отмечают, что емкость элемента питания разрабатывалась для условий максимально длительной работы робота во внутритрубном пространстве с возможностью обеспечения энергоресурсом всех необходимых элементов.

Экспериментально исследователи определяли количество потребляемой энергии и измеряли напряжение энергетического компонента каждый час в течение 10 часов. В результате время работы робота составляет более 10 часов, данный ресурс позволяет осуществлять питание большого числа компонентов автоматизированного устройства.

Отсек для аккумулятора автономного роботехнического комплекса / © Пресс-служба ПНИПУ

«Ввиду того, что внутритрубная диагностика является одним из перспективных направлений трубопроводного транспорта, разработка позволит также использовать несколько методов неразрушающего контроля одновременно для получения более достоверной информации о техническом состоянии трубопровода», – поделился доцент кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ Алексей Щелудяков.

Разработанный учеными Пермского Политеха литий-ионный аккумулятор является эффективным и надежным источником питания для обеспечения внутритрубной диагностики трубопроводов. Он гарантирует достаточную емкость и энергетическую плотность для продолжительных операций, а также высокую стабильность работы при различных температурах. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Позавчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

9 часов назад
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно