ИСПОЛЬЗОВАНИе ШАГАЮЩИХ МАШИН НА СЛАБЫХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ РАНИМЫХ ГРУНТАХ

 

Чернышев В.В. (ВолгГТУ, г. Волгоград, РФ)

 

The results of the experimental research of walking machines on the low carrying capacity of soil and ecologically injured grounds are under consideration.

 

Традиционные транспортные средства в условиях слабого грунта зачастую не обладают достаточной проходимостью и разрушают экологически ранимый почвенный покров. Шагающие машины в меньшей мере разрушают почвенный покров и обладают более высокими возможностями по проходимости. По этой причине в ряде стран (США, Финляндия и др.) ведутся разработки шагающих машин для новых почвосберегающих технологий в лесном хозяйстве. Известные машины имеют несколько активных степеней подвижности каждой ноги с индивидуальным следящим гидроприводом каждой. Большое число управляемых степеней подвижности обуславливает высокую стоимость указанной машины и низкую ее надежность.

В Волгоградском государственном техническом университете разработана шагающая машина другого типа - с работающими в противофазе спаренными цикловыми механизмами шагания, вследствие чего один из них всегда находится в фазе опоры на грунт. Это позволяет не заботиться о сохранении походки и устойчивости. В итоге машина имеет минимальное число управляемых степеней свободы, становится существенно проще и намного дешевле зарубежных аналогов.

Конструктивно машина выполнена в виде многоцелевого шагающего шасси со сменным навесным технологическим оборудованием (манипулятором, бульдозером, валовочно-пакетирующим оборудованием и др.). Вид шагающей машины и ее основные технические характеристики представлены на рис. 1 и в таблице.

Машина была испытана в условиях реальной местности. В частности она участвовала в экспериментах по ликвидации аварийного разлива нефти на заболоченном участке местности и в ремонтно-восстановительных работах на очистных сооружениях Волжского химзавода (см. рис.2, 3).

Анализ результатов натурных экспериментов показал, что главное положительное качество машины – высокие тяговые свойства и повышенная проходимость на грунтах с низкой несущей способностью, а также экологичность, достигаемая низким давлением опорных элементов на грунт.

 Простота конструкции, надежность работы и низкая стоимость делает возможным серийный выпуск и эксплуатацию подобных машин в реальных условиях уже в ближайшее время.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 01-01-00521) и программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники».

 

Рисунок 1- Мобильный робототехнический шагающий комплекс для работы на слабых и экологически ранимых грунтах

 

Таблица -Основные технические характеристики шагающей машины

Масса машины, кг	3000
Масса перемещаемого груза, кг	2000
Скорость передвижения, м/с	0.067 / 0.235
Тип привода	Электромеханический
Питание	От бортового дизель-генератора
Полная мощность электропривода, кВт	16
Мощность привода шагания, кВт	4.5
Число ног	4 пары
Башмаки (стопы)	Сменные
Ширина колеи (В), м	2.5
Поворот	Бортовой, с радиусом 0 и В/2
Навесное оборудование	Манипулятор грузоподъемностью 1500 кг и сварочный аппарат

 

Рисунок 2- Ремонтно-восстановительные работы на очистных сооружениях Волжского химзавода

Рисунок 3- Ликвидации аварийного разлива нефти на заболоченном участке местности.