Нижегородские инженеры создали двухцилиндровый ледорез для Арктики

Ученые Нижегородского государственного технического университета имени Р. Е. Алексеева (НГТУ) представили техническое решение для прокладки коммуникаций через ледяной покров водоемов. Разработка направлена на повышение эффективности и безопасности работ в условиях Крайнего Севера и Сибири.

"Традиционные ледорезные машины имеют существенный недостаток: при однонаправленном вращении режущей фрезы возникает постоянное сопротивление льда, которое уводит технику с заданного курса. Это не только замедляет работу, но и создает риски для персонала и оборудования."

Предложенная нижегородскими инженерами конструкция предусматривает два концентрично расположенных цилиндра, вращающихся навстречу друг другу. В такой конфигурации силовые векторы сопротивления льда на каждом цилиндре ориентированы противоположно, что способствует взаимной компенсации нагрузок и поддерживает курсовую устойчивость машины при прокладке канала в ледяном покрове.

Особенность механизма — винтовые реборды с резцами на обоих цилиндрах, выполненные с разнонаправленной навивкой. При вращении эти элементы не только разрушают лед, но и направляют образующуюся стружку вниз, где ее уносит струя реки. Такая организация удаления ледяной крошки препятствует быстрому смерзанию прорезанного канала и обеспечивает непрерывность работы оборудования.

Для адаптации машины к разным условиям льда специалисты НГТУ разработали математическую модель расчета оптимального соотношения длин внутреннего и внешнего цилиндров. Модель учитывает неравномерное распределение температуры по толщине льда и обеспечивает устойчивость при работе с покровом разной толщины и температурного режима.

Технология рассчитана на устройство технологических каналов в ледяном покрове рек и водоемов при прокладке трубопроводов, энергетических и коммуникационных кабелей в зимний период. Решение имеет практическое значение для развития инфраструктуры нефтегазовых месторождений в северных регионах России, где актуальны вопросы надежной и безопасной прокладки коммуникаций в условиях ледостава.