RU2475909C1 - Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям - Google Patents
Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475909C1 RU2475909C1 RU2011135160/07A RU2011135160A RU2475909C1 RU 2475909 C1 RU2475909 C1 RU 2475909C1 RU 2011135160/07 A RU2011135160/07 A RU 2011135160/07A RU 2011135160 A RU2011135160 A RU 2011135160A RU 2475909 C1 RU2475909 C1 RU 2475909C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- links
- vehicle
- sliders
- pipes
- drive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к самоходным транспортным средствам и может быть использовано для организации перемещений по внутренним поверхностям, например внутри как прямолинейных, так и криволинейных труб большого диаметра с малыми радиусами поворота, а также в пространстве между плоскими поверхностями как постоянного, так и переменного профиля, и может быть использовано как для транспортировки различных объектов, так и для протягивания кабелей и труб, а также при проведении ремонтно-строительных и аварийно-спасательных работ. Технические результат изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и его области применения, повышение надежности. Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям содержит установленный враспор на внутренней поверхности линейный привод возвратно-поступательного движения, подвижные части которого снабжены распорными элементами, обеспечивающими одностороннее сцепление с внутренней поверхностью, при этом распорные элементы каждой из подвижных частей выполнены в виде симметрично расположенных относительно продольной оси линейного привода возвратно-поступательного движения не менее двух наклоненных к ней распорных звеньев, внутренние концы которых шарнирно соединены с подвижными частями линейного привода возвратно-поступательного движения, а наружные - с ползунами, подпружиненными на прижатие к внутренней поверхности. 3 ил.
Description
Изобретение относится к самоходным транспортным средствам и может быть использовано для организации перемещений по внутренним поверхностям, например внутри как прямолинейных, так и криволинейных труб большого диаметра с малыми радиусами поворота, а также в пространстве между плоскими поверхностями как постоянного, так и переменного профиля, и может быть использовано как для транспортировки различных объектов, так и для протягивания кабелей и труб, а также при проведении ремонтно-строительных и аварийно-спасательных работ.
Известно устройство, способное перемещаться внутри узких капилляров или сосудов. Устройство состоит из линейного привода, выполненного в виде двух подвижных цилиндрических корпусов, установленных на штоках с возможностью двигаться независимо друг от друга. При этом постоянный магнит связан с одним из корпусов, а катушка электромагнита - с другим. Между собой корпуса соединены пружиной, установленной снаружи постоянного магнита и электромагнита. На обоих корпусах установлены упругие фиксирующие элементы, с помощью которых устройство удерживается коаксиально относительно капилляра или сосуда, а также может двигаться внутри него (В.Г.Градецкий, В.Б.Вешников, С.В.Калиниченко, Л.Н.Кравчук. Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям. Москва «Наука», 2001 г. С.299-300, рис.8.1.2 - прототип).
Недостатками известного устройства являются сложность его использования для перемещения внутри труб большого диаметра, а также в пространстве между плоскими поверхностями из-за необходимости увеличения диаметра подвижных корпусов линейного привода, особенно в случае их переменного профиля по длине и наличии гладких внутренних поверхностей, снижающих сцепление с ними упругих элементов и повышающих их износ. Кроме того указанное устройство не способно развивать значительные тяговые усилия и не имеет возможности для перемещения в криволинейных участках труб с малыми радиусами поворота, что существенно ограничивает его область применения.
Ожидаемый технические результат изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности за счет обеспечения возможности организации перемещений по внутренним поверхностям внутри труб большого диаметра, а также в пространстве между плоскими поверхностями как постоянного, так и переменного профиля по длине без необходимости увеличения поперечных размеров корпуса линейного привода и увеличения сцепления фиксирующих элементов с гладкой внутренней поверхностью, а также обеспечения возможности развития значительных тяговых усилий и перемещения в криволинейных участках труб с малым радиусом поворота, что существенно расширяет область применения.
Это достигается тем, что в транспортном средстве для перемещения по внутренним поверхностям, содержащем установленный враспор на внутренней поверхности линейный привод возвратно-поступательного движения, подвижные части которого снабжены распорными элементами, обеспечивающими одностороннее сцепление с внутренней поверхностью, распорные элементы каждой из подвижных частей выполнены в виде симметрично расположенных относительно продольной оси линейного привода возвратно-поступательного движения не менее двух наклоненных к ней распорных звеньев, внутренние концы которых шарнирно соединены с подвижными частями линейного привода возвратно-поступательного движения, а наружные - с ползунами, подпружиненными на прижатие к внутренней поверхности, при этом самоторможение ползунов относительно внутренней поверхности обеспечивается из условия (90° - α1…i)≤ρ1…i, где: α1…i - углы между направлениями действия сил от распорных звеньев к соответствующим ползунам и контактирующей с ними внутренней поверхностью; ρ1…i - углы трения в соответствующих кинематических парах ползун - внутренняя поверхность.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображено транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям внутри трубы в исходном (начальном) положении, на фиг.2, 3 - то же транспортное средство соответственно в промежуточном и конечном (начальном) положениях.
Транспортном средство для перемещения по внутренним поверхностям выполнено в виде установленного враспор внутри трубы 1 (или в просвете между двумя поверхностями) линейного привода возвратно-поступательного движения 2, выполненного в виде подвижных относительно друг друга частей - корпуса 3 и штока 4, которые снабжены распорными элементами, обеспечивающими одностороннее сцепление с внутренней поверхностью трубы 1, распорные элементы корпуса 3 и штока 4 выполнены идентичными в виде симметрично расположенных относительно продольной оси линейного привода возвратно-поступательного движения 2 не менее двух наклоненных к ней распорных звеньев 5, 6, 7, 8. Внутренние концы распорных звеньев 5, 6 шарнирно соединены с корпусом 3, а распорных звеньев 7, 8 - со штоком 4. Наружные концы распорных звеньев 5, 6, 7, 8 шарнирно соединены соответственно с ползунами 9, 10, 11, 12, подпружиненными пружинами 13 на прижатие к внутренней поверхности трубы 1, при этом самоторможение ползунов 9, 10, 11, 12 относительно внутренней поверхности трубы 1 обеспечивается из условия (90°-α9,10,11,12)≤ρ9,10,11,12, где: α9,10,11,12 - углы между направлениями действия сил F9,10,11,12 от распорных звеньев 5, 6, 7, 8 к соответствующим ползунам 9, 10, 11, 12 и контактирующей с ними внутренней поверхностью трубы 1; ρ9,10,11,12 - углы трения в соответствующих кинематических парах ползун - внутренняя поверхность (Конструирование машин: Справочно-методическое пособие: В 2 т. Т.1 / К.В.Фролов. - М.: Машиностроение, 1994, с.281-282, рис.11.8, а).
Работает устройство следующим образом. После установки транспортного средства в трубе 1 пружины 13 осуществляют начальное прижатие ползунов 9, 10, 11, 12 к внутренней поверхности трубы 1 и центрирование в ней линейного привода возвратно-поступательного движения 2 (фиг.1). При его включении на прямой ход происходит выдвижение штока 4 относительно корпуса 3 и возникающее при этом усилие на штоке передается через распорные звенья 5, 6, 7, 8 к соответствующим ползунам 9, 10, 11, 12 в виде соответствующих сил F9,10,11,12. При этом ползуны 9, 10 под действием сил F9,10 прижимаются к внутренней поверхности трубы 1 и, с учетом приведенного выше условия самоторможения, остаются неподвижными и, наоборот - ползуны 11, 12 под действием тянущих сил F11,12 преодолевают силу трения, вызванную их прижатием пружиной 13 к внутренней поверхности трубы 1, и перемещаются на величину рабочего хода штока 4 (фиг.1, 2). При этом корпус 3 остается неподвижным, а перемещается шток 4. Затем линейный привод возвратно-поступательного движения 2 включается на обратный ход и происходит втягивание штока 4 в корпус 3. В результате этого усилие на штоке передается через распорные звенья 5, 6, 7, 8 к соответствующим ползунам 9, 10, 11, 12 в виде соответствующих сил F9,10,11,12. При этом ползуны 11,12 под действием сил F11,12 и прижимаются к внутренней поверхности трубы 1 и, с учетом приведенного выше условия самоторможения, остаются неподвижными и, наоборот - ползуны 9, 10 под действием тянущих сил F9,10 преодолевают силу трения, вызванную их прижатием пружиной 13 к внутренней поверхности трубы 1, и перемещаются на величину рабочего хода штока 4 Δ и транспортное средство вновь оказывается в исходном (начальном) положении (фиг.2, 3) и цикл движения заканчивается. На этом этапе цикла шток 4 остается неподвижным, а перемещается корпус 3. Далее цикл движения повторяется. Количество циклов определяется расстоянием, на которое необходимо переместить транспортное средство.
Предлагаемое транспортное средство позволит расширить функциональные возможности и повысить надежность за счет обеспечения возможности организации перемещений по внутренним поверхностям внутри труб большого диаметра, а также в пространстве между плоскими поверхностями как постоянного, так и переменного профиля по длине без необходимости увеличения поперечных размеров корпуса линейного привода и увеличения сцепления фиксирующих элементов с гладкой внутренней поверхностью, а также обеспечения возможности развития значительных тяговых усилий и перемещения в криволинейных участках труб с малым радиусом поворота, что позволяет существенно расширить область его применения.
Предлагаемое транспортное средство может быть использовано как для транспортировки различных объектов, так и для протягивания кабелей и труб внутри труб большого диаметра, а также при проведении ремонтно-строительных и аварийно-спасательных работ.
Claims (1)
- Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям, содержащее установленный враспор на внутренней поверхности линейный привод возвратно-поступательного движения, подвижные части которого снабжены распорными элементами, обеспечивающими одностороннее сцепление с внутренней поверхностью, отличающееся тем, что распорные элементы каждой из подвижных частей выполнены в виде симметрично расположенных относительно продольной оси линейного привода возвратно-поступательного движения не менее двух наклоненных к ней распорных звеньев, внутренние концы которых шарнирно соединены с подвижными частями линейного привода возвратно-поступательного движения, а наружные - с ползунами, подпружиненными на прижатие к внутренней поверхности, при этом самоторможение ползунов относительно внутренней поверхности обеспечивается из условия (90° - α1…i)≤ρ1…i, где α1…i - углы между направлениями действия сил от распорных звеньев к соответствующим ползунам и контактирующей с ними внутренней поверхностью; ρ1...i - углы трения в соответствующих кинематических парах ползун - внутренняя поверхность.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011135160/07A RU2475909C1 (ru) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011135160/07A RU2475909C1 (ru) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2475909C1 true RU2475909C1 (ru) | 2013-02-20 |
Family
ID=49121162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011135160/07A RU2475909C1 (ru) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2475909C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572802C1 (ru) * | 2014-11-20 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технический центр инновационных технологий" (ООО "Центр ИТ") | Способ введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы и устройство для его осуществления |
RU2743787C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-02-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям |
RU2793812C1 (ru) * | 2022-08-02 | 2023-04-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮЛТА" | Внутритрубное самоходное устройство |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4654702A (en) * | 1984-11-09 | 1987-03-31 | Westinghouse Electric Corp. | Portable and collapsible pipe crawler |
RU2013159C1 (ru) * | 1991-02-01 | 1994-05-30 | Специальное конструкторское бюро "Газстроймашина" | Транспортное средство для перемещения по вогнутой поверхности вдоль ее образующей |
RU2093281C1 (ru) * | 1996-06-17 | 1997-10-20 | Институт проблем механики РАН | Внутритрубное транспортное средство |
RU2098337C1 (ru) * | 1996-11-19 | 1997-12-10 | Институт проблем механики РАН | Внутритрубное транспортное средство |
GB2328754A (en) * | 1997-08-30 | 1999-03-03 | Production Pipeline Technics L | Pipe testing apparatus |
-
2011
- 2011-08-23 RU RU2011135160/07A patent/RU2475909C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4654702A (en) * | 1984-11-09 | 1987-03-31 | Westinghouse Electric Corp. | Portable and collapsible pipe crawler |
RU2013159C1 (ru) * | 1991-02-01 | 1994-05-30 | Специальное конструкторское бюро "Газстроймашина" | Транспортное средство для перемещения по вогнутой поверхности вдоль ее образующей |
RU2093281C1 (ru) * | 1996-06-17 | 1997-10-20 | Институт проблем механики РАН | Внутритрубное транспортное средство |
RU2098337C1 (ru) * | 1996-11-19 | 1997-12-10 | Институт проблем механики РАН | Внутритрубное транспортное средство |
GB2328754A (en) * | 1997-08-30 | 1999-03-03 | Production Pipeline Technics L | Pipe testing apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572802C1 (ru) * | 2014-11-20 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технический центр инновационных технологий" (ООО "Центр ИТ") | Способ введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы и устройство для его осуществления |
RU2743787C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-02-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям |
RU2793812C1 (ru) * | 2022-08-02 | 2023-04-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮЛТА" | Внутритрубное самоходное устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Suzumori et al. | Long bending rubber mechanism combined contracting and extending tluidic actuators | |
RU2475909C1 (ru) | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям | |
CN105917064B (zh) | 活塞组件的系统和方法 | |
RU2009129628A (ru) | Устройство для перемещения трубного элемента | |
US8567572B2 (en) | Controlled-friction sliding device, such as a damper, which can operate in two directions | |
Yamamoto et al. | A high-speed locomotion mechanism using pneumatic hollow-shaft actuators for in-pipe robots | |
GB2504028A (en) | Split gate valve with biasing mechanism | |
Lee et al. | Clawed miniature inchworm robot driven by electromagnetic oscillatory actuator | |
CN105319124A (zh) | 一种用于霍普金森压杆的双子弹电磁驱动装置 | |
US20150345479A1 (en) | Convertor | |
Qiao et al. | Unilateral self-locking mechanism for inchworm in-pipe robot | |
RU2743787C1 (ru) | Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям | |
FI57652C (fi) | Manoevreringsorgan | |
WO2010087950A1 (en) | Hollow double rod cylinder actuator | |
US3593588A (en) | Actuator using roller transmission | |
RU114304U1 (ru) | Устройство перемещения по трубам малого диаметра | |
JP6351845B2 (ja) | リニアアクチュエータ | |
JP4794336B2 (ja) | 自動走行ロボット | |
JP6253052B2 (ja) | 振動減衰装置 | |
US1652879A (en) | Suspension of pistons and the like | |
RU2741148C1 (ru) | Внутритрубное транспортное средство | |
Wakana et al. | Pneumatic flexible hollow shaft actuator with high speed and long stroke motion | |
Boxerbaum et al. | Softworm: A soft, biologically inspired worm-like robot | |
RU2472276C1 (ru) | Линейный шаговый двигатель (варианты) | |
RU2601361C2 (ru) | Распорный кулачковый механизм |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150824 |