15.03.2026
№226.018.8991
Результат интеллектуальной деятельности: Крот
Вид РИД
Произведениe науки
Наименование РИД на английском:
Krot
Описание произведения:
Упрощение прокладки оптоволокна и повышение скорости, с уменьшением количества рабочей силы
Ключевые слова:
Бурение земли, Оптоволокно, Связь
Основные результаты научного произведения:
Проведение оптоволокна для улучшения работы железнодорожного транспорта
Перспективные направления применения для дальнейших исследований и разработок:
Улучшение качества прокладки кабелей и повышение скорости выполнения таких работ
Приоритетные направления развития науки, технологий и техники в РФ:
Безопасность и противодействие терроризму, Индустрия наносистем и материалов, Информационно-телекоммуникационные системы, Транспортные, авиационные и космические системы
На схеме представлена установка по бурению горизонтальных тонелей для прокладки оптического волокна. По земле едет дрон который управляет “кротом”. Дрон состоит из основной части, где находятся все управляющие механизмы, а также из вспомогательных устройств: лазерный дальномер – нужен для определения перепадов высоты и информировании об этом “крота”, металлоискатель – с его помощью дрон будет понимать на какой глубине находится “крот”, его глубина 80 см.
На маштабном рисунке можем разобрать строение самого “крота”. У него есть буровой высокочастотный наконечник, который может пробурить практически любую породу земли. Передвигается он с помощью разнонаправленных шнеков, которые вращаются и по методу самореза “вкручиваются в землю”. Между ними расположен мозговой отдел, там находятся управляющие платы системы навигации и два разноосивых гироскопа. В самом конце расположено крепление для волокна, на схеме выполнена в виде крюка, но в перспективе изменить эту конструкцию и поместить крепление под второй шнек.
Устройство «Крот»: инновационное решение для прокладки оптического волокна вдоль железнодорожных путей
Устройство «Крот» — высокотехнологичный аппарат, предназначенный для бестраншейной прокладки оптического волокна в грунте. Благодаря использованию передовых технологий, «Крот» позволяет значительно ускорить процесс укладки коммуникаций и минимизировать воздействие на окружающую среду.
Основные характеристики и принцип работы:
Источник энергии: работает от электрического питания, что обеспечивает стабильную и надёжную работу в различных условиях.
Технология бурения: использует ультразвуковой метод, который позволяет эффективно преодолевать различные типы грунта без необходимости применения значительных физических усилий и дополнительного оборудования.
Механизм передвижения: оснащено шнеками, которые обеспечивают плавное и точное перемещение устройства в грунте, позволяя контролировать траекторию прокладки.
Назначение: предназначено для прокладывания оптического волокна вдоль железнодорожных рельсов и в других сложных условиях, где традиционное траншейное строительство невозможно или нецелесообразно.
Преимущества использования устройства «Крот»:
Высокая скорость работы: ультразвуковое бурение и шнековый механизм обеспечивают быстрое продвижение в грунте.
Минимальные нарушения ландшафта: бестраншейная технология позволяет избежать масштабных земляных работ и сохранить целостность окружающей среды.
Точность прокладывания трассы: система управления обеспечивает точное следование заданному маршруту, что особенно важно при работе вблизи железнодорожных путей и других инфраструктурных объектов.
Универсальность: подходит для различных типов грунта благодаря эффективной технологии ультразвукового бурения.
Области применения:
прокладка оптических волоконных линий вдоль железнодорожных путей;
устройство коммуникаций в городских условиях и на промышленных объектах;
создание подземных каналов для кабелей в местах, где традиционные методы строительства затруднены или невозможны.
Устройство «Крот» представляет собой современное инженерное решение, которое сочетает в себе инновационные технологии бурения и мобильность, что делает его незаменимым при прокладке оптических волокон в сложных условиях.
Скорость ультразвукового бурения (сверления) зависит от ряда факторов, включая:
Тип обрабатываемого материала (стекло, многослойные композиции, грунт и др.);
Тип рабочего инструмента (металлическая полая трубка с абразивной суспензией, алмазосодержащий инструмент);
Частоту вращения инструмента;
Амплитуду ультразвуковых колебаний.
Примеры скоростей для сверления стекла и композитов
Согласно экспериментальным данным, при сверлении многослойных стеклянных конструкций:
При частоте вращения 300 об/мин:
цилиндрический инструмент — 2,6 мм/мин (для двухслойной композиции, 13 мм);
алмазосодержащий инструмент — 1,8 мм/мин.
При 1500 об/мин:
цилиндрический — 4,6 мм/мин;
алмазосодержащий — 7,6 мм/мин.
При 3000 об/мин:
цилиндрический — 8,2 мм/мин;
алмазосодержащий — 11,5 мм/мин (для двухслойной композиции).
Среднее увеличение скорости при росте частоты вращения с 300 до 3000 об/мин:
для металлических инструментов — в 3 раза;
для алмазосодержащих — в 5–6 раз.
Особенности для бурения грунта
При ультразвуковом сверлении пористых материалов (имитаторов грунта):
скорость измеряется как глубина высверленного образца за 1 минуту;
наблюдается снижение скорости со временем из-за демпфирования стенок инструмента при заглублении;
оптимальная амплитуда колебаний торца инструмента — около 30 мкм.
Ключевые выводы
Максимальная зафиксированная скорость сверления стекла — до 11,5 мм/мин (алмазосодержащим инструментом при 3000 об/мин).
Для мелкосерийного производства эффективнее использовать металлические трубки с абразивом (малые частоты вращения), для серийного — алмазные инструменты (высокие частоты).
Ультразвуковое воздействие минимизирует нагрев материала, сохраняя структуру образца (важно для геологоразведки и исследований планет).
Коротко:
Скорость ультразвукового бурения варьируется от 1,4 до 11,5 мм/мин в зависимости от условий, при этом её можно существенно нарастить, оптимизируя частоту вращения и тип инструмента.
Шнеки будут вращаться благодаря работе электромоторов, которые будут подсоединены с планетарному редуктору. Благодаря планетарному редуктору мощность моторов будет перераспределяться и увеличивать крутящий момент. Высокий крутящий момент на шнеках нужен для того, чтобы проталкивать «Крота» в земных породах. Тем самым можно ускорить скорость бурения, следовательно ускорить прокладку кабеля.
Хеш-код депонирования:
7c18abf3f9003f9b724f4d872f23f0e67990f2622b06f5346d009b718e1ee500
Источник поступления информации:
Портал edrid.ru
