ОБОСНОВАНИЕ ОБЛИКА ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОДЪЕМ ПОДВОДНОГО ГРУЗА
Ключевые слова:
Комплекс подъема подводного груза, подводный груз, судно-носитель, спускаемый модуль, механизм подъема, механизм компенсации, механизм демпфирования, механизм фиксации, качка, моделированиеАннотация
Целью исследования является разработка способа взаимодействия судна с подводным
грузом для его приема и транспортировки. В статье представлены результаты создания ком-
плекса подъема подводного груза на судно-носитель. Облик комплекса формировался на основе
оценки возможных технических решений, проведения теоретических расчетов и моделирова-
ния. Выполнен анализ предыдущего опыта создания аналогов. Для стыковки с подводным грузом
с судна-носителя опускается на четырех точках подвеса специальный приемный модуль, при-
чем выбор сделан в пользу схемы тросового подвеса. Разработаны четыре механизма, состав-
ляющие основу комплекса – механизм подъема, механизм компенсации, механизм демпфирова-
ния и механизм фиксации. Основу механизма подъема составляют лебедки с электроприводом,
использующие электрические асинхронные двигатели с векторным управлением. Канат меха-
низма подъема заведен через полиспаст к грузу. Для компенсации возмущений, вызванных качкой
судна-носителя, в разрыв канатной линии включена гидропневматическая система, которая
парирует возникающие динамические нагрузки путем перемещения штоков гидроцилиндров.
Механизм демпфирования поглощает энергию соударения платформы спускаемого модуля с
корпусом судна-носителя в режиме причаливания. Механизм фиксации обеспечивает надежное
крепление спускаемого модуля с подводным грузом или без него в походном положении с корпу-
сом судна носителя. Модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором получена
из обобщённой схемы, путем замыкания обмоток ротора накоротко. Предусмотрен частот-
ный способ управления, за базовый вектор принят вектор потокосцепления ротора. В модели
тросового подвеса учтена его деформация при движении в процессе эксплуатации. Модель
механизма компенсации создана на основании адиабатического процесса в макроскопической
системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством. В
ходе расчетов и моделирования параметры узлов и механизмов подобраны таким образом, что
обеспечиваются технически реализуемые условия функционирования комплекса. При этом ог-
раничены нагрузки на тросовую систему и исключены ее провисания, ход каретки компенсато-
ра минимизирован. В результате был получен квазиравномерный подъем подводного груза с
незначительными колебаниями скорости при качке судна-носителя.
