2. Проектный облик рувп и нерешенные задачи

   1. Нерешенные задачи по конструкции рувп

По итогам обзора достижений и конструкторских решений в области устройств вертикального перемещения за основу разрабатываемого РУВП рассматривается проект ЦНИИ РТК.

Основными плюсами данной конструкции являются:

1. возможность размещения электронного оборудования внутри корпуса шасси, что исключает повреждение информационно - управляющей части РУВП;

2. возможность оптимального расположения внешней нагрузки таким образом, чтобы она не мешала работе устройств контроля и управления;

3. компактность конструкции позволяет минимизировать размеры, соответственно массогабаритные параметры РУВП, которые являются важнейшими характеристиками для устройств вертикального перемещения;

4. при использовании данной конструкции, эстетически внешний вид РУВП не будет уступать зарубежным аналогам, что, в свою очередь, должно благоприятно сказаться на реализации разработанного устройства.

Однако рассмотренная конструкция имеет ряд нерешенных вопросов, связанных с оптимизацией работы.

Во-первых, основной проблемой является конструкция «сердца» РУВП – узла разряжения. Исследования по вопросам устройств разряжения (вакуумных насосов, центробежных вентиляторов) малой мощности и размеров не проводились, по причине ограниченного использования подобных устройств. В разработке ЦНИИ РТК используются импеллеры, созданные наподобие центробежных вентиляторов. Конструкция имеет ряд минусов, таких как, крепление вращающихся лопастей на оси двигателя, сложность разбора и ремонт импеллеров. Несбалансированность вращающихся лопастей приводит к биениям на малых оборотах, что приводит к износу конструкции, внешней вибрации, и сильному шуму. Необходимо доработать конструкцию импеллеров, так как они имеют низкую степень эффективности (КПД). При питании в 0,8 А каждый из четырех используемых импеллеров развивает усилие прижатия в 1,35 кг, что составляет 0,2% от атмосферного давления. При совместной работе четырех импеллеров усилие прижатия теоретически увеличивается до 5,4 кг, но практически получается не более 4,2 кг, это связанно с негативным воздействием работы импеллеров друг на друга, так как происходит разделение потоков воздуха, что приводит к неоптимальной работе узлов разряжения. Необходимо повысить КПД узла разряжения при таком же расходе энергии.

Вторая, но не менее важная проблема связана с устройством, обеспечивающим разряжение под РУВП, так называемой «юбкой». Юбка должна создавать объем воздуха под днищем устройства, откуда импеллеры отсасывают воздух. Существующая модель юбки не может обеспечить достаточную герметизацию, что приводит к протечкам воздуха внутрь, следовательно, уменьшается разряжение и сила прижима к вертикальной поверхности. Так же при движении по горизонтальной поверхности юбка уменьшает возможность маневров, так как небольшой клиренс снижает область возможного перемещения. Такой же эффект возникает при движении РУВП по кирпичным стенам, где неровность поверхности становится наиболее неблагоприятным фактором. Для улучшения конструкции необходимо каким-либо образом регулировать клиренс, а при возможности (при движении по горизонтальной поверхности) убирать юбку.

Третья проблема связана с заездом на вертикальную поверхность. При использовании гусеничного хода во время заезда на вертикальную поверхность площадь касания гусениц с поверхностью уменьшается до четырех точек, что значительно уменьшает сцепление шасси с поверхностью, вследствие чего усилия двигателей не хватает для подъема на вертикальную поверхность. В разработанной конструкции ЦНИИ РТК данная проблема решалась сложным управлением при заезде. При минимальной скорости движения момент, развиваемый двигателями гусениц максимален, что позволяло при своевременном включении двух задних импеллеров заехать на вертикальную поверхность. Но в случае наличия плинтуса даже данный способ не решает проблему заезда.

Так же существует проблема удержания РУВП на вертикальной поверхности на длительное время. При работе всех четырех импеллеров потребление энергии значительно увеличивается, что приводит к разрядке батарей питания. Наиболее эффективным способом прилипания к стене будет наличие на РУВП узла с клеевым составом.

Остальные нерешенные вопросы связаны с управлением, такие как, сложность управления при заезде и движении на вертикальной поверхности, при отсутствии прямой видимости, так как основным источником информации будут маршевые камеры и данные датчиков. Так же необходимо защитить РУВП от случайных ошибок оператора (исключить человеческий фактор), предопределить действия РУВП при пропадании связи с оператором или отключении питания.

Таким образом, разработанная в ЦНИИ РТК конструкция МРТК имеет как положительные, так и отрицательные стороны. При разработке РУВП необходимо учесть все плюсы и решить все проблемы, связанные с существующей конструкцией. В настоящем дипломном проекте автор решает главную проблему будущей конструкции, связанную с импеллерами.