Самоходное устройство для передвижения внутри канала

 

1. САМОХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ВНУТРИ КАНАЛА , содержащее корпус, в котором размещен привод колебательного перемещения установленных снаружи корпуса и вытянутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, каждая из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных щарнирно на корпусе с возможностью движения в поперечных плоскостях, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, прЬходимости и плавности хода, привод колебательного перемещения щеток выполнен в виде расположенного по продольной оси корпуса приводного вала, на каждом конце которого установлены по крайней мере верхний и нижний кривошипы, смещенные на угол 180° относительно друг друга, при этом в каждых двух диаметрально расположенных парах двуплечих рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривошипами, а-другая - с нижними. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что другой конец каждого двуплечего i рычага соединен с кривошипом щарнирно, (Л а каждый шарнир, соединяющий этот рычаг с корпусом, выполнен с качающейся кулисой. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что другой конец каждого двуплечего рычага снабжен вилкой для соединения с кривошипом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЧИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3513006/27-11 (22) 09.09.82 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) М. С. Клавдиев, А. С. Литвин, А. Ф. Жуков и А. С. Самсаева (71) Научно-производственное объединение

«Энергия» (53) 620.197.176.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 5!0672, кл. G 01 N 29/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 602854, кл. G 01 N 29/04, 1975 (прототип) . (54) (57) 1. САМОХОДНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ВНУТРИ КАНАЛА, содержащее корпус, в котором размещен привод колебательного перемещения установленных снаружи корпуса и вытянутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, каждая из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных шарнирно на кор„„Я0„„1117249 А

3(5g B 62 D 57/00; В 08 В 9/04;

G 01 N 2904 пусе с возможностью движения в поперечных плоскостях, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, пр1оходимости и плавности хода, привод колебательного перемещения щеток выполнен в виде расположенного по продольной оси корпуса приводного вала, на каждом конце которого установлены по крайней мере верхний и нижний кривошипы, смещенные на угол 180 относительно друг друга, при этом в каждых двух диаметрально расположенных парах двуплечих рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривошипами, а другая — с нижними.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что другой конец каждого двуплечего рычага соединен с кривошипом шарнирно, а каждый шарнир, соединяющий этот рычаг с корпусом, выполнен с качающейся кулисой

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что другой конец каждого двуплечего рычага снабжен вилкой для соединения с кривошипом.

1О

Изобретение относится к самохо гггьг машинам с движителями иными, чем обычные колеса или гусеницы, и может быть исггользовано lëÿ перемещения 00 трубам и каналам с твердой внутренней стенкой.

Известен гцелочный т(убохо,l, содержагций два последовательно расположенггых цилиндрических корпуса, соединенных мсжду собой механизмом возвратно-постуггательного ггеремещения, при этом каждый цилиндрический корпус на своей наружной поверхности имеет множество упругих наклоггенных в одну сторону ворсинок или Ilëdñтинок (1) .

Г!ри осевом взаимном перемешении корпусов один свободно передвигается вггеред, а другой своими ворсинками удерживается на месте. Таким образом происходит поочередное передвижение коргг сов.

Недостатком такого трубохода является отсутствие заднего хода, поэтому он может быть использован лишь в тех каналах, которые как спереди, "àê и сзади имеют открытые концы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является самоходное устройство для передвижения внутри канала, содержащее корпус, в котором размещен привод колебательного перемещения установленных снаружи корпуса и вытянутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, каждая из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных шарнирно на корпусе возможностью движения в поперечных плоскостях (2) .

Недостатками известного самоходного устройства являются низкий КПД и недостаточная проходимость. Низкий КПД объясняется тем, что привод колебательного перемегцения щеток выполнен в виде дебалансной массы, установленной на корпусе, которая для ггоперечного перемещения щеток приводит в колебательное движение сам корпус, на что затрачивается болыпая часть полезной энергии. Недостаточная проходимость объясняется тем, что при вертикальньгх колебания. ; гцеток только верхние из чих или нижние участвуют в организации движения, но не боковьц.

Кроме того, в силу попсременности действия верхних или нижних щеток известное устройство перемегцается толчками.

Цель изобретения — — повышение КПД, чроходимости и плавности хода.

Поставленная цель достигается тем, что

H самоходном устройстве для передвижения вггутри канала, содержашем корпус, в котором размещен привод колебательного перемещения уcTdHQBëåííûõ снаружи корпуса и вытянутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, каждая из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных шарнирно на корпусе: возможностью движения в попе- речных плоскостях, привод колебательного перемегцепия щеток выполнен в виде расположенного по продольной оси корпуса приводного вала, на каждом конце которого установлены по крайней мере верхний и нижний кривошипы, смещенные на угол 180 относительно друг друга, при этом в каждых двух диаметрально расположенных парах двуплечих рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривопгипами, а другая — с нижними.

Кроме того, другой конец каждого двуплечего рычага соединен с кривошипом шарнирггь, а каждый шарнир, соединяющий этот рычаг с корпусом, выполнен с качающейся кулисой.

При этом другой конец каждого двуплечего рычага снабжен вилкой для соединения с кривошипом.

На фиг. 1 схематично изображено самоходное устройство с приводным электродвигателем, продольный разрез; на фиг. 2 то же, с приводом от репеллера; на фиг. 3— соединение щетки с кривошипом приводного вала; на фиг.- 4 — то же, в другом варианте; на фиг. 5 — — различные положения щеток, отвечающие варианту фиг. 4.

Устройство для перемещения внутри трубопровода 1 содержит корпус 2, снаружи которого равномерно по внутреннему контуру 3 поперечного сечения трубопровода -1 распределены диаметрально расположенные пары щеток, например, 4 и 5, каждая из которых вытянута вдоль продольной оси корпуC3 2, H co ToHT H3 OCHOBdHHSI 6, на котором установлены пучки 7 упругих элементов, контактирующих с трубопроводом 1.

Упрутие элементы 7 наклонены все в одну сторону относительно продольной оси корпуса, имеют разную длину для возможности контактирования с различными диаметрами трубопровода и выполнены из упругой проволоки или пластин. Каждая щетка жестко прикреплена к концам двух двуплечих рычагов, например щетка 4 — к рычагам 8 и 9, а щетка 5 — к рычагам 10 и 11.

Внутри корпуса 2 расположен привод колебательного движения щеток, выполненный в виде электродвигателя 1?, репеллера 13 с его сопловым аппаратом 14 или в ви ге

45 любого другого известного подходящего двигателя, имеющего расположенный по продольной оси корпуса 2 приводной вал 15, на концах которого установлены по крайней мере по два кривошипа, верхние 16 и 17 из которых повернуты относительно нижних

18 и 19 на 180 . Все кривошипы могут быть выполнены в виде эксцентриков.

Каждая щетка своими двуплечими рычагами кинематически связана с кривошипами, при этом в каждых двух противоположно расположенных пазах рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривошипами, а другая — с нижними. Например, щетка 4 своими двуплечими рычагами 8 и 9 соединена с нижними кривошипами 18 и 19, а щетка 5, расположенная диаметрально противоположно щетке 4, соединена своими рычагами 10 и 11 с верхними кривошипами 16 и 17. Такая конструкция обеспечивает противофазное движение диаметрально расположенных щеток, чем достигается неподвижность корпуса 2 относительно трубопровода 1.

Все двуплечие рычаги своими свободными концами могут быть соединены с кривошипами шарнирно, как это показано на фиг. З,когда они проходят через корпус 2 посредством качающихся кулис 20. Этот вариант исполнения колебательного привода щеток позволяет осуществлять различные траектории их движения, которые зависят от соотношения размеров кривошипно-кулисного механизма. В том случае, если двуплечие рычаги выполнены, как это показано на фиг. 4, т. е. на своих свободных концах имеют вилки 21, сочлененные с кривошипами, то они соединены с корпусом 2 посредством цилиндрических шарниров 22, а закон качания щеток определяется соотношением размеров, показанных на фиг. 4 и 5 кулисных механизмов. В случае использования электродвигателя 12 устройство снабжено герметичным контейнером 23, в котором помещены источники питания и средства управления. Если же в качестве двигателя использован репеллер 13, то спереди и сзади корпуса 2 установлены эластичные манжеты 24, предотврашающие свободный проход жидкости или газа перез кольцевое пространство между трубопроводом 1 и корпусом 2.

Транспортир1емое оборудование для техно. югичсского обслуживания трубопровода, его контроля или ремонта выполнено в видс навесных или буксируемых блоков (не показано). Количество пар щеток не ограничено, а наивыгоднейшее из них определяется конечными размерами поперечного сечсния трубопровода 1, что же касается количества кривошипов на каждом конце приводного вала, то как минимум их должно быть два, но может быть и больше, что выбирается исходя из удобства соединения с двуплечими рычагами, а также из необходимости достижения оптимальной плавности хода.

Движение самоходного устройства осушествляется после того, как его вводят с одного конца в трубопровод и электродвигателем 12 или за счет созданного в трубопроводе 1 потока газа или жидкости репеллером 13 вращают приводной вал 15 с кривошипами на концах, при этом пары диаметрально расположенных щеток будут поочередно выдвигаться и поворачиваться, если они соединены с кривошипами в соответствии с фиг. 3, или поворачиваться, если они выполнены в соответствии с фиг. 4.

В любом из указанных вариантов в каждый момент времени найдутся пучки 7 целых щеток 4 и 5 или их части, которые будут отталкивать корпус 1 от трудопровода.

Фиг. 5 иллюстрирует планы положений при поворотах вала 15 через 90, когда в устройстве четыре щетки, они соединены с кривошипами в соответствии с фиг. 4 и в том случае, если бы упругие пучки 7 не прогибались от взаимодействия с внутренним контуром 3 трубопровода 1.

Поскольку кривошипы 16 — 19 поочеред. но двигают двуплечие рычаги с постоянной утловой скоростью ъч, то корпус 2 устройства передвигается в трубопроводе плавно без поперечных или продольных толчков.

Применение изобретения позволяет, устранив поперечные колебания корпуса, увеличить КПД, продольные колебания, динамические перегрузки и повысить проходимость. Кроме того, повышенная плавность хода обеспечит возможность транспортировки точных приборов без дополнительной амортизации.

1117249

lli7249 (ост ни езь ". 1 тер

Редактор Аг. П1аидор Тс«рел И. Верес Корректор Л. Тиско

Заказ 7131/14 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4