RU120746U1 - Система перемещения транспорта внутри трубопровода - Google Patents

Abstract

Система перемещения транспорта внутри трубопровода (далее система), содержащая трубопровод, транспортируемое средство для размещения пассажиров или грузов, отличающаяся тем, что дополнительно введены два пневматически связанных между собой трубопровода с перемещающимися внутри каждого магнитами, располагающимися симметрично относительно вертикальной оси трубопровода, причем передвижение магнитов по трубопроводам осуществляется путем создания разницы давлений до и после магнитов, а транспортируемое средство выполнено в виде капсулы, опирающейся на колеса, содержащей полости с магнитным материалом, располагающиеся симметрично вертикальной оси трубопровода в непосредственной близости от дополнительных трубопроводов.

Description

Полезная модель относится к транспортной технике, в частности, к системам для перемещения транспортных устройств внутри трубопровода. Система может быть использована для осуществления как пассажирских, так и грузовых перевозок.

Известна система перемещения транспорта внутри трубопровода (патент на полезную модель РФ №67225), содержащая трубопровод с закрепленными внутри него рельсами, транспортное средство, опирающееся на колеса и имеющее механический контакт с рельсами через систему щестеренчатых передач, что позволяет осуществлять перемещение средства по трубопроводу. Данная полезная модель взята за прототип. Недостатками этого решения являются:

- наличие двигателей непосредственно в транспортном средстве, что требует аккумулирование или наличие системы передачи энергии к транспортному средству;

- использование сложной шестеренчатой передачи для передвижения и связанное с этим обеспечение смазки вращающихся узлов, и, соответственно, низкие надежность работы и коэффициент полезного действия;

- проблема, связанная, с одной стороны, с уменьшением силы трения для уменьшения потерь энергии, а, с другой, с поддержанием коэффициента трения на достаточном уровне для обеспечения разгона и торможения транспортного средства (проблема железнодорожного транспорта "колесо-рельс");

- загрязнение внутренней части трубопровода металлической пылью, смазкой, абразивным материалом, используемым для увеличения коэффициента трения.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности работы системы (надежность и к.п.д.), улучшение экологичности системы. Указанный технический результат достигается за счет того, что в систему перемещения транспорта внутри трубопровода, содержащую трубопровод, транспортируемое средство, дополнительно введены два трубопровода с перемещающимися внутри каждого магнитами. Дополнительные трубопроводы располагаются в верхней части трубопровода и симметрично относительно его вертикальной оси, а транспортируемое средство выполнено в виде капсулы, опирающейся на колеса, и содержит полости с магнитным материалом, располагающиеся симметрично вертикальной оси трубопровода в непосредственной близости от дополнительных трубопроводов. Дополнительные трубопроводы пневматически связаны между собой, а передвижение магнитов по трубопроводам осуществляется путем создания разницы давлений до и после магнитов. Транспортируемое средство передвигается по трубопроводу за счет сил магнитного сцепления между движущимися магнитами в дополнительных трубопроводах и магнитным материалом в капсуле.

На Фиг.1 показана схемная конструкция системы в поперечном разрезе. Транспортное средство (капсула) 2, опирающееся на колеса 6 и способное передвигаться по трубопроводу 5, имеет полости, в которых располагается магнитный материал 3, жестко закрепленный с кузовом капсулы. Внутри трубопровода 5, опирающегося на опоры 7 и выполненного из немагнитного материала, располагаются дополнительные трубопроводы 8 круглого сечения, в которых свободно передвигаются поршни 1 с закрепленными в них магнитами 4. Магнитный материал, закрепленный в полостях капсулы, располагается в непосредственной близости от дополнительных трубопроводов и, следовательно, от находящихся в них магнитов. Округлые выемки в корпусе капсулы, соответствующие диаметрам дополнительных трубопроводов, обеспечивают стабилизацию капсулы в вертикальной плоскости. При подаче сжатого воздуха в заднюю (условно принятую) часть дополнительного трубопровода, на поршень действует сила F, равная произведению разницы давлений до и после поршня А Р на внутреннюю площадь поперечного сечения трубопровода S, т.е.

F=ΔP·S;

Под действием данной силы от двух магнитов и при условии превышения ее над суммарной силой сопротивления движения капсулы и самих магнитов, система магниты-капсула придут в движение, при этом характер движения (ускоренно или равномерно) будет определяться разницей давлений ЛР. Управляя последней, можно осуществлять управление движением капсулы в трубопроводе.

Находящиеся в дополнительных трубопроводах магниты, расположенные симметрично относительно вертикальной оси капсулы и выше центра тяжести капсулы (пустой или с грузом), равномерно притягивают корпус капсулы к трубопроводам, вследствие чего суммарная вертикальная составляющая магнитного воздействия, направленная вверх, разгружает колеса и, соответственно, приводит к уменьшению силы сопротивления при движении капсулы.

Реализуемость предлагаемой системы перемещения капсулы в трубопроводе подтверждается наличием в настоящее время постоянных магнитов, изготовленных на основе сплава ниодим-хелезо-бор. Магниты данного типа представлены рядом различных по размерам и массе изделий, основным достоинством которых является возможность развивать силу магнитного сцепления в несколько тонн при небольших собственных габаритах и весе.

Поршни 1 выполнены цилиндрическими и имеют канавки для размещения упругих компрессионных колец, обеспечивающих поддержание давления нагнетаемого воздуха за счет плотного прилегания к стенкам трубопроводов. Материалы, из которых выполнены стенки трубопроводов 8 и компрессионные кольца, выбираются исходя из наименьшего коэффициента трения, например, фторопласт и полиуретан.

В основу управления движением капсулы заложен принцип секционирования трубопроводов с передвигающимися в них магнитами. Секции пневматически разделены между собой шиберами. На краях секции установлены насосы, способные как нагнетать воздух в секцию, так и отсасывать. Управление насосами и шиберами осуществляется по заранее заданному алгоритму на основе информации, получаемой от датчиков скорости и местонахождения капсулы.

Источники информации:

1. Патент на полезную модель РФ №67225.

2. "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг

Claims (1)

1. Система перемещения транспорта внутри трубопровода (далее система), содержащая трубопровод, транспортируемое средство для размещения пассажиров или грузов, отличающаяся тем, что дополнительно введены два пневматически связанных между собой трубопровода с перемещающимися внутри каждого магнитами, располагающимися симметрично относительно вертикальной оси трубопровода, причем передвижение магнитов по трубопроводам осуществляется путем создания разницы давлений до и после магнитов, а транспортируемое средство выполнено в виде капсулы, опирающейся на колеса, содержащей полости с магнитным материалом, располагающиеся симметрично вертикальной оси трубопровода в непосредственной близости от дополнительных трубопроводов.