Движитель для мобильной платформы

Настоящая полезная модель относится к устройствам для перемещения по поверхности, а также в толще воды, допускает перемещение в условиях неподготовленного дна, является мобильной платформой с возможностью размещения оборудования для исследования морского дна, обслуживания разработок нефтяного шельфа, обслуживания подводных нефте- и газопроводов.
Известно устройство для перемещения плавучего объекта, в качестве которого используется морская платформа (Патент RU2144110, МПК Е02В17/00, В63С13/00, 10.01.2000), содержащее две пары надувных оболочек, которые поочередно подтягивают к берегу с помощью якоря и палубной лебедки.
Недостатком является необходимость использования дополнительных транспортных средств для переноса якорей.
Известно устройство для перемещения малогабаритного телеуправляемого подводного аппарата (Патент RU2387570, МПК B63G8/00, B63G8/38, B63C11/00, 27.04.2010), содержащее раму модульной конструкции, движители горизонтального и вертикального хода, прочные герметичные контейнеры для размещения электронной части подводного аппарата, светильники, обзорную и стационарную видеокамеры, датчики глубины и температуры, компенсаторы давления, блок плавучести, установленный в верхней части подводного аппарата, манипуляционный модуль, включающий снабженный охватом манипулятор и герметичный привод, причем манипулятор установлен на выходном валу этого привода, надводный модуль управления, включающий пульт управления, источник электропитания, блок отображения видеоинформации, и кабель связи, соединяющий подводный аппарат с надводным модулем. На другом конце выходного вала привода манипулятора дополнительно установлена видеокамера так, что ее ось визирования постоянно направлена в центр схвата манипулятора, подводный аппарат снабжен съемным перфорированным контейнером для сбора образцов, установленным в верхней части подводного аппарата соосно с его вертикальной осью, а обзорная видеокамера установлена посредством кронштейна над блоком плавучести в диаметральной плоскости подводного аппарата в его кормовой части.
Недостатком известного аппарата можно признать малую грузоподъемность.
Известен транспортер-амфибия для перемещения, позиционирования и неподвижного базирования рабочих средств и механизмов, состоящий из платформы на гусеничном ходу с электрическим приводом, выполненной с возможностью установки, по меньшей мере, одного сменного исполнительного устройства, содержащей средство изменения угла наклона платформы, по меньшей мере, в одном из трех измерений, модуль углового позиционирования исполнительного устройства и его фиксации(Патент RU2468932, МПК B60F3/00, 10.12.2012).
Недостатком данного технического решения является высокая вероятность увязания тяжелой платформы-амфибии в илистом морском дне.
Наиболее близким является движитель для платформы, обладающей регулируемой переменной плавучестью, состоящий из транспортера, вращающегося в сторону движения платформы, с расположенными на его звеньях лебедками, имеющими систему управления, и якорей, соединенных с лебедками тросами (Гусенично-якорно-тросовый движитель для подводных мобильных платформ / Гулевский В.В., Брискин Е.С. // тезисы доклада на конференции XXIV Региональная конференция молодых учёных и исследователей Волгоградской области, Волгоград, 03-06 декабря 2019 г., Сборник материалов конференции. Изд-во: Волгоградский государственный технический университет (Волгоград) 2020, стр. 353-354).
Недостатком устройства является ограниченная длиной звеньев движителя площадь, с которой контактируют якоря движителя, что при значительных отклонениях рельефа дна от горизонтали (большая впадина или значительный выступ) может привести к потере устойчивости платформы.
Задачей является разработка движителя для плавучей мобильной платформы.
Техническим результатом заявленной конструкции является повышение надежности работы движителя и проходимости мобильной платформы по морскому дну.
Указанный технический результат достигается тем, что в движителе для мобильной платформы, состоящем из транспортера с подвешенными на тросах якорями, размещенными на его звеньях, при этом транспортер установлен на раме, на равномерно по периметру рамы расположенных роликах, один из которых является ведущим, тросы якорей зафиксированы непосредственно на звеньях транспортера равномерно по всей длине, а рама снабжена парными механизмами продольного перемещения, установленными шарнирно с возможностью их шарнирного крепления к мобильной платформе.
Движитель для мобильной платформы обеспечивает перемещение платформы посредством подтягивания платформы к очередному якорю, расположенному в ее передней части, с последующим убиранием его с помощью лебедки или за счет угла наклона движителя и подтягивания платформы к следующему якорю. Кроме этого, движители обеспечивают регулируемую плавучесть платформы за счет изменения объема балласта на борту. Для перемещения платформы необходимо четное количество движителей, минимально - достаточно установки двух движителей.
На фиг. 1 и 2 представлена мобильная платформа с двумя движителями. На фиг. 3 представлен движитель для мобильной платформы в походном положении.
Движитель для мобильной платформы 1 состоит из рамы 2, с попарно установленными на ней механизмами продольного перемещения (электро-, гидро- или пневмоцилиндрами) 3, посредством которых рама 2 крепится к мобильной платформе 1. Механизмы продольного перемещения 3 соединены с платформой 1 и рамой 2 посредством шарниров, с возможностью фиксации заданного положения. Равномерно по периметру рамы 2 расположены ролики 4, на которых установлен гибкий цепной транспортер 5. Один из роликов 4 соединен с валом двигателя (не показан) и является ведущим, образуя с цепным транспортером 5 цепную передачу. Вращение ведущих роликов обеспечивается за счет двигателя (не показан), установленного на раме 2. На транспортере 5 на тросах 6 равномерно по всей длине транспортера подвешены якоря 7.
Для перемещения мобильной платформы минимально-достаточной является установка двух движителей, транспортеры которых вращаются в противоположные стороны, при увеличении количества движителей, их количество должно быть кратно двум, установка - попарно с противоположно направленным движением транспортеров в паре и однонаправленным по каждой из сторон.
Движитель для мобильной платформы работает следующим образом.
На мобильной платформе 1 установлено два движителя, что позволяет платформе 1 перемещаться по сложному рельефу дна, по грунту малой плотности с сохранением малого крена платформы 1 несущей полезную нагрузку. Перемещение происходит следующим образом: с помощью механизмов продольного перемещения 3, обеспечивая различную длину выдвижения их штоков, рама 2 занимает положение с углом α относительно плоскости дна. Поворот на заданный угол относительно горизонта, обеспечивает различный клиренс между дном водоема и рамой. Транспортер 5 вращается по направлению движения платформы 1, якоря 7, находящиеся на звеньях транспортера 5, расположенных ближе ко дну опущены на дно, длина тросов 6 фиксирована и остается неизменной за счет этого вторая часть якорей 7, находящихся на звеньях транспортера 5 дальше от дна, его не касается. За счет перемотки транспортера 5 якоря 7 находящиеся на разных звеньях транспортера постепенно меняются своим положением, подтягивая платформу 1 в сторону движения. Гибкий транспортер 5 вращается на роликах 4, как минимум один из которых приводится в движение двигателем, не указанным на фигуре.
Установка транспортера, на равномерно по периметру рамы расположенных роликах, один из которых является ведущим, в сочетании с равномерной фиксацией якорей непосредственно на звеньях транспортера обеспечивает равномерное распределение якорей по периметру движителя. Это позволяет за счет равномерной нагрузки на ролики обеспечить надежность работы движителя и проходимость мобильной платформы по морскому дну.
Кроме этого, равномерное распределение якорей, опущенных на дно в процессе движения за счет изменения клиренса между дном водоема и рамой, позволяет движителю опираться на большее количество якорей, равномерно распределенных по морскому дну, что обеспечивает лучшее распределение нагрузки между якорями. При этом отсутствие контакта одного или нескольких якорей со дном, при встрече даже со значительным отклонением дна от горизонтали, не вызывает критической потери устойчивости платформы, а при большей площади отклонения дна от горизонтали (когда все якоря теряют контакт со дном) устойчивость платформы обеспечивается корректировкой клиренса, что также обеспечивает надежность работы движителя и проходимость мобильной платформы по морскому дну.
Таким образом, движитель для мобильной платформы, состоящий из рамы, равномерно по периметру рамы установленных роликов, один из которых является ведущим, транспортера с подвешенными на тросах непосредственно на его звеньях равномерно по всей длине якорями, и парных механизмов продольного перемещения, установленных шарнирно с возможностью их шарнирного крепления к мобильной платформе, обеспечивает надежность работы движителя и проходимость мобильной платформы по морскому дну.