Punkty łożyskowe w robotach inspekcyjnych przeciwstawiają się wzburzonemu Morzu Północnemu

Ponieważ roboty pracują stale pod wodą, ich komponenty muszą być odporne na działanie wody morskiej. Ponadto łożyska są poddawane obciążeniom do 500 kg. Aby osiągnąć jak najdłuższy czas przestoju, wymagane jest łożysko odporne na zużycie.

Dzięki łożyskom polimerowym iglidur® J firma SubC znalazła bardzo odporne na zużycie rozwiązanie, które działa bardzo dobrze i niezawodnie w trudnych warunkach. Ponieważ nie wymagają smarowania, łożyska iglidur® mogą być używane pod wodą bez zagrożenia dla środowiska. Nawet przy występujących obciążeniach 30 MPa w połączeniu ze słoną wodą, po 200 000 cykli nie wykryto znaczącego zużycia łożysk.

Platformy wiertnicze są montowane na płaszczach - kwadratowych konstrukcjach wykonanych ze stalowych rur, które są zakotwiczone w dnie morskim. W ramach renowacji należało przeprowadzić inwentaryzację. Jaki jest stan stalowych rur - zwłaszcza w pobliżu powierzchni wody w tzw. strefie rozbryzgu, gdzie konstrukcja jest podatna na korozję? W przeszłości nurkowie wskakiwali do wody, aby znaleźć odpowiedzi. Niebezpieczne zadanie.

Jeden z nurków porównał tę misję do "podróży w pralce". Ponadto załoga, sprzęt i statki pomocnicze są drogie. Dlatego firma Total postanowiła poszukać alternatywy. Firma znalazła to, czego szukała w Esbjerg. Duńskie miasto w południowo-zachodniej Jutlandii jest siedzibą SubC Partner - firmy specjalizującej się w rozwoju technologii offshore. SubC opracowuje, produkuje i obsługuje robota gąsienicowego do inspekcji rur. Szczególne wyróżnienie: robot został uhonorowany nagrodą za innowacyjność przez firmę Total.

Gąsienica ma dwa napędzane hydraulicznie metalowe pazury z łącznie 12 rolkami, które zaciskają się wokół stalowej konstrukcji z naciskiem 500 kg każda. Gąsienica porusza się wokół rury na 12 rolkach. Ruch do przodu jest podobny do ruchu gąsienicy: jeśli chce się poruszać do przodu, tylny pazur przytrzymuje rurę w miejscu. Przedni pazur przesuwa się do przodu o kilka centymetrów za pomocą siłowników hydraulicznych. Następnie przedni pazur cofa tylny pazur. Pozwala to robotowi dotrzeć do dowolnego punktu na rurze.

A system sterowania? Gąsienicą można poruszać za pomocą joysticka. Dostarcza on obraz na żywo do centrum dowodzenia za pośrednictwem sześciu kamer. Stamtąd operator kontroluje również narzędzia, w które robot może być wyposażony - głównie diamentowy przecinak drutu, którego robot używa do odcinania i podnoszenia części lub konstrukcji do modyfikacji na platformie.

W przeciwieństwie do nurka, robot gąsienicowy nie jest narażony na ryzyko odniesienia obrażeń podczas pracy. Jednak słona woda morska nadal stanowiła wyzwanie dla inżynierów. Gdyby eksperci zastosowali metalowe tuleje w przegubach robota, istniałoby ciągłe ryzyko korozji i nieplanowanych przestojów.

Inżynierowie zdecydowali się zatem na alternatywę: tuleje wykonane z wysokowydajnych tworzyw sztucznych iglidur®, które są produkowane przez specjalistę w dziedzinie tworzyw sztucznych igus® z Kolonii. "Dzięki plastikowym tulejom nie musimy się już martwić o korozję," wyjaśnia Bjarne Lindquist, odpowiedzialny inżynier projektowy w SubC Partner. Nic więc dziwnego, że inżynierowie używają innego produktu igus®. Przecinarka diamentowa porusza się po osiach liniowych drylin®. "Dzięki nim możemy pozycjonować frez z milimetrową precyzją."
 
Plastikowe komponenty również nie mają nic do ukrycia, jeśli chodzi o wytrzymałość. Do mieszanek tworzyw sztucznych dodawane są materiały wzmacniające, które sprawiają, że tuleje są tak wytrzymałe, że mogą wytrzymać wysokie naciski i obciążenia krawędziowe. "igus® opracował produkty z tworzyw sztucznych w takim stopniu, że są one alternatywą dla metalowych alternatyw w profesjonalnych zastosowaniach przemysłowych," mówi Anders Riis Olesen, Technical Sales Consultant w igus®. "To świetnie." Tuleje są również bezobsługowe.

Ponieważ stałe środki smarne są zintegrowane z materiałem, możliwa jest praca na sucho z niskimi współczynnikami tarcia - bez dodatkowych środków smarnych, takich jak oleje i smary. Wreszcie, SubC Partner był w stanie obniżyć koszty robotów gąsienicowych. Wynika to z faktu, że tuleje iglidur® są do 40 procent tańsze niż tuleje metalowe.

Aby udowodnić trwałość swoich materiałów, igus prowadzi laboratorium testowe o powierzchni 3 800 metrów kwadratowych pod adresem®, gdzie każdego roku przeprowadza się ponad 15 000 testów trybologicznych na 300 systemach testowych. Materiał iglidur® Z zastosowany przez SubC Partner również musiał udowodnić swoją wytrzymałość. Inżynierowie obracali plastikową tuleję na azotowanym gazowo wale typu ST52 - z prędkością 0,01 metra na sekundę i obciążeniem 30 MPa. Nawet po 200 000 cykli nie można było zmierzyć znaczącego zużycia tulei ani wału.

Wynik był inny w przypadku tulei metalowych. Inżynierowie anulowali test po zaledwie 35 000 cykli. Zużycie tulei było zbyt duże, a uszkodzenie wału zbyt poważne. iglidur® Z został opracowany specjalnie z myślą o maksymalnej żywotności w ekstremalnych warunkach. Oprócz odporności na zużycie w słonej wodzie, nadaje się również do wysokich obciążeń termicznych i dużych sił.

Do zastosowanych produktów