В статье авторы представят свою инновационную разработку «Роботизированный способ чистки труб от загрязнений».
Ключевые слова: дымоход, воздуховод, робот, чистка труб, пожары, управление, щётка.
Несмотря на то, что домов с печным отоплением становится все меньше, и профессия трубочиста практически ушла из современных реалий, проблема профессионального обслуживания дымоходов стоит довольно остро и в наше время. Актуальность и масштабы этой работы переоценить невозможно, ведь часто люди монтируют и эксплуатируют нагревательные приборы на твёрдом топливе, не имея в этой области должных знаний и навыков. Любой дымоход со временем нуждается в обслуживании и ревизии, в противном случае возможны возгорания сажи, сужение сечения дымохода или его прогорание, а эти явления довольно часто становятся причиной пожара.
«В МЧС России привели статистику пожаров в частных домах. По данным пожарных, из-за неисправного печного оборудования в этом году произошло более 15 тысяч пожаров».
Помимо чистки дымоходов, вентиляционные каналы, трубопровод — так же нуждаются в обслуживании. В наше время дома становятся многоэтажными, дымоходы многометровыми, обслуживание их усложняется, а специалистов по чистке практически нет. К тому же процесс обслуживания дымоходов требует использования длинных лестниц, а то и спецтехники в виде вышек. Работа грязная, опасная, требующая специальной подготовки работников, а также квалификационного допуска к работам на высоте.
Целевой аудиторией нашей разработки являются люди, имеющие в своих домах отопление на твёрдом топливе, владельцы организаций и производственных зданий с дымоходами и воздуховодами, а также лица, предоставляющие услуги по их чистке.
Целью нашей работы является разработка и апробирование роботизированного способа чистки труб от загрязнений.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи :
- Изучить проблематику и аналоги.
- Найти лучшие решения реализации.
- Создать прототип проекта и в дальнейшем улучшать его до предсерийного образца.
В начале работы был найден один пример решения нашей проблемы в исполнении чешской компании — это Jetty-трубочист. Он чистит воздуховоды кондиционеров сухим льдом, из-за этого он очень дорогой в производстве и эксплуатации.
Перед началом работы нам предстояло полностью описать нашего робота для дальнейшего понимания, с чем именно мы будем работать.
Разработанный нами прототип робота в силу своей конструкции может двигаться в трубах различного вида и формы. Может чистить их от загрязнений при помощи мощной щётки, параллельно осуществляя диагностику состояния труб (возможные повреждения, степень загрязнения, прогресс производимой очистки и т. д.). Преимущественное использование нашего робота — чистка дымовых труб от гари и копоти, вентиляционных каналов от скопления пыли.
В процессе работы над созданием робота было сделано несколько прототипов, для создания лучшей его модификации.
- Прототип на аналоговом управлении
У робота лёгкий корпус, т. к. у него отсутствует аккумулятор, а приёмник заменён на провод, через который управляется робот. Такая конструкция робота намного дешевле аналогов из-за отсутствия аккумулятора и драйверов для управления. Минусы, которые мы выявили, — это ограниченность движения робота в трубе и зацеп шнура за края изогнутой трубы.
Рис. 1 Первый прототип на аналоговом управлении
- Автономный прототип
Данный робот способен работать без пульта, что намного облегчает управление роботом.
Рис. 2. Автоматизированная модель
- Конечная модель
Рис. 3 3D-Модель робота в трубе
Данная 3D модель робота выполнена в редакторе «Компас 3D». Робот будет управляться с помощью пульта flysky, диагностировать трубу при помощи камеры и чистить её при помощи мотора Ht 550vc.
В заключение хочется отметить, что в случае получения поддержки Красноярского Краевого фонда науки в рамках Межрегионального конкурса юных техников-изобретателей Енисейской Сибири мы планируем закупить электрокомплектующие (камера, драйвера для управления и т. д.), из 3-д модели робота сделать полноценную модель из PLA пластика, доработав внешний вид конструкции. Затем провести многочисленные тесты по эксплуатационным способностям модели для достижения наиболее эффективной очистки труб от загрязнений.
Литература:
- Неисправность дымохода печи может привести к пожару — Новости — Главное управление МЧС России по Псковской области (mchs.gov.ru)
- МЧС: Из-за неисправного печного оборудования в этом году произошло более 15 тысяч пожаров — Российская газета (rg.ru)
- Ремонт дымовых каналов в многоквартирном доме. Техническое обслуживание дымовых и вентиляционных каналов (heatylab.com)
- Японцы изобрели робота-трубочиста (siriusmag.ru)
- JettyRobot — роботизированные работы в трубах по всему миру.
