SU1117249A1

SU1117249A1 - Self-propelled vehicle for moving inside a canal

Info

Publication number: SU1117249A1
Application number: SU823513006A
Authority: SU
Inventors: Михаил Сергеевич Клавдиев; Александр Семенович Литвин; Александр Филипович Жуков; Анна Семеновна Самсаева
Original assignee: Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1984-10-07

Abstract

1. САМОХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ВНУТРИ КАНАЛА , содержащее корпус, в котором размещен привод колебательного перемещени установленных снаружи корпуса и выт нутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, кажда из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных щарнирно на корпусе с возможностью движени в поперечных плоскост х, отличающеес тем, что, с целью повышени КПД, прЬходимости и плавности хода, привод колебательного перемещени 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&deg; относительно друг друга, при этом в каждых двух диаметрально расположенных парах двуплечих рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривошипами, а-друга - с нижними. 2.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что другой конец каждого двуплечего i рычага соединен с кривошипом щарнирно, (Л а каждый шарнир, соедин ющий этот рычаг с корпусом, выполнен с качающейс кулисой. 3.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что другой конец каждого двуплечего рычага снабжен вилкой дл соединени с кривошипом.1. SELF-PROPELLED DEVICE FOR MOVING INSIDE A CHANNEL, comprising a housing in which an oscillatory movement actuator mounted outside the housing and brushes uniformly distributed along its longitudinal axis, each rigidly attached to one end of two parallel double-arm levers mounted, is placed. on the housing with the possibility of movement in transverse planes, characterized in that, in order to increase the efficiency, smoothness and smoothness of the stroke, the oscillatory movement of the brushes made in the form of a drive shaft located along the longitudinal axis of the housing, at each end of which at least the upper and lower cranks are mounted, displaced by an angle of 180 ° relative to each other, with each two diametrically located pairs of double-arm levers, one of them is connected by its free ends to the upper cranks, and the other to the lower ones. 2. The device according to claim 1, characterized in that the other end of each two-arm i lever is connected to the crank hingedly (L and each hinge connecting this lever to the housing is made with a swinging arm.) 3. The device according to claim 1, characterized by in that the other end of each two-armed lever is provided with a fork for connection with the crank.

Description

ьо yo

со Изобретение относитс к самоходным манжнам с движител ми иными, чем обычные колеса или гусеницы, и может быть использовано дл перемещени по трубам и каналам с твердой внутренней стенкой. Известен щелочный т эубоход, содержаний два носледователыю расноложенных цилиндрических корпуса, соединенных между собой механизмом возвратно-поступательного перемещени , при этом каждый цилиндрический корпус на своей наружной поверхности имеет множество упрушх наклоненных в одну сторону вореинок или пластинок . При осевом взаимном шремещении корriycoB один свободно передвигаетс вперед, а другой своими ворсинками удерживаетс на месте. Таким образом происходит поочередное передвижение корпусов. Недостатком такого трубохода вл етс отсутствие заднего хода, поэтому он может быть иепользовап лищь в тех каналах, которые как спереди, так и сзади имеют открытые концы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс самоходное устройство дл передвижени внутри канала, содержащее корпус, в котором размещен привод колебательного перемещени установленных снаружи корпуса и выт нутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, кажда из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных щарнирно па корпусе с возможностью движени в поперечных плоскост х 2. Недостатками известного самоходного устройства вл ютс низкий КПД и недостаточна проходимость. Низкий КПД объ сн етс тем, что привод колебательного неремендени щеток выполнен в виде дебалансной массы, установленной на корпусе, котора дл поперечного перемещени щеток 1риводит в колебательное движение сам корпус, на что затрачиваетс больпш часть полезной энергии. Недостаточпа проходимость объ сн етс тем, что при вертикальных колебани х щеток только верхние из них или нижние участвуют в организации .движени , но не боковые. Кроме того, в силу попеременности действи верхних или нижних щеток известное устройство перемещаетс толчками. Цель изобретени - новып ение КПД, проходимости и плавности хода. Поставленна цель достигаетс тем, что 13 самоходном устройстве дл передвижени канала, содержащем корпус, в котором размещен привод колебательного перемещени установленных снаружи корпуса и выт нутых вдоль его продольной оси щеток, равномерно распределенных по окружности, кажда из которых жестко прикреплена к одним концам двух параллельных двуплечих рычагов, установленных щарнирно на корпусе с возможностью движени в поперечных плоскост х, привод колебательного неремещепи щеток выполнен в виде расположенного по продольной оси корпуса приводного вала, на каждом конце которого установлены но крайней мере верхний и нижний кривощипы, смещенные на угол 180° относительно друг друга, при этом в каждых двух диаметрально расноложенных парах двуплечих рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривощипами , а друга - с нижними. Кроме того, другой конец каждого двуплечего рычага соединен с кривопшном щарнирно , а каждый щарнир, соедин ющий этот с корпусом, выполнен с качающейс кулисой. При этом другой конец каждого двуплечего рычага снабжен вилкой дл соединени с кривощином. На фиг. 1 схематично изображено самоходное устройство с приводным электродвигателем , продольный разрез; на фиг. 2 - то же, е приводом от репеллера; на фиг. 3 - соединение щетки с кривощипом приводного вала; на фиг.- 4 - то же, в другом вариар1те; на фиг. 5 - различные положени щеток, отвечающие варианту фиг. 4. Устройство дл перемещени внутри трубо1фовода 1 содержит корпус 2, снаружи которого равномерно по внутренпе.му контуру 3 поперечного сечени трубопровода -1 . распределены диаметрально расположенные пары щеток, например, 4 и 5, кажда из которых выт нута вдоль продольной оси корпуса 2, и состоит из основани 6, на которо .м установлены пучки 7 упругих элементов , контактирующих с трубопроводом 1. .Упругие элементы 7 наклонены все в одну сторону относительно продольной оси корпуса , имеют разную длину дл возможности коптактировани с различными диаметра .ми трубопровода и выполнены из упругой проволоки или пластин. Кажда щетка жестко прикреплена к концам двух двуплечих рычагов, например щетка 4 - к рычагам 8 и 9, а щетка 5 - к рычагам 10 и П. Внутри корпуса 2 расположен привод колебательного движени щеток, выполненный в виде электродвигател 12, репеллера 13 с его сопловым аппаратом 14 или в видеThe invention relates to self-propelled mannas with propellers other than conventional wheels or tracks, and can be used to move through pipes and channels with a solid inner wall. An alkaline trough is known, the contents of which are two buttressing spun cylindrical bodies interconnected by a reciprocating mechanism, each cylindrical body on its outer surface having many elbows inclined to one side voreinok or plates. With axial mutual displacement of the coreyB, one freely moves forward and the other is kept in place with its villi. In this way, the shells are alternately moved. The disadvantage of such a pipewalk is the lack of a backing, so it can be used in channels that have open ends both in front and behind. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a self-propelled device for moving inside the channel, comprising a housing in which an oscillatory movement drive is mounted outside the housing and elongated along its longitudinal axis of the brushes evenly distributed around the circumference, each of which is rigidly attached to one end of two parallel two-arm levers mounted hingedly on the casing with the possibility of movement in transverse planes 2. The disadvantages of the known The propulsion device is low in efficiency and lacks permeability. The low efficiency is due to the fact that the oscillatory timeframe of the brushes is designed as an unbalanced mass mounted on the body, which for the transverse movement of the brushes oscillates the body itself, which consumes most of the useful energy. The insufficient permeability is due to the fact that with vertical oscillations of the brushes, only the upper or lower ones participate in the organization of movements, but not lateral ones. In addition, by virtue of the alternation of action of the upper or lower brushes, the known device moves in jerks. The purpose of the invention is new efficiency, flotation and smoothness. The goal is achieved by the fact that 13 a self-propelled device for moving a channel, comprising a housing in which an oscillatory movement actuator is mounted mounted outside the housing and brushes distributed along its longitudinal axis evenly distributed around the circumference, each of which is rigidly attached to one end of two parallel two shoulders levers mounted hingedly on the housing with the possibility of movement in transverse planes, the oscillatory movement of the non-displaced brushes is made in the form of a longitudinal and the drive shaft casing, at each end of which the upper and lower curved wheels are set, at least 180 ° offset from each other, with in each two diametrically disposed two two-arm pairs one of them is connected with its free ends to the upper curved parts and the other - with the bottom. In addition, the other end of each two-arm lever is connected to the crankshaft joint, and each joint connecting this housing to the body is made with a swinging arm. At the same time, the other end of each two-armed lever is provided with a fork for connection with a crank. FIG. 1 schematically shows a self-propelled device with a drive motor, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, e driven by a repeller; in fig. 3 - connection of the brush with the drive shaft curvature; in FIGS. 4 - the same, in a different way; in fig. 5 shows the different positions of the brushes corresponding to the embodiment of FIG. 4. The device for moving inside the pipeline 1 includes a housing 2, from the outside of which is uniformly along the internal contour 3 of the cross section of the pipeline -1. diametrically placed pairs of brushes are distributed, for example, 4 and 5, each of which is stretched along the longitudinal axis of the housing 2, and consists of a base 6 on which beams 7 of elastic elements are placed in contact with pipeline 1.. Elastic elements 7 are inclined all in one direction with respect to the longitudinal axis of the body, they have different lengths to make contact with different diameters of the pipeline and are made of elastic wire or plates. Each brush is rigidly attached to the ends of two double-arm levers, for example brush 4 to levers 8 and 9, and brush 5 to levers 10 and P. Inside the body 2 there is an oscillating motion drive of the brushes, made in the form of an electric motor 12, a repeller 13 with its nozzle apparatus 14 or as

любого другого известного подход щего дг игател , имеющего расположенный по продольной оси корпуса 2 приводной вал 15, на концах которого установлены по крайней мере по два кривощипа, верхние 16 и 17 из которых повернуты относительно нижних 18 и 19 на 180°. Все кривощипы могут быть выполнены в виде эксцентриков.Any other known suitable dg of the gamer, having a drive shaft 15 located along the longitudinal axis of the housing 2, at the ends of which there are at least two curvilisps, the upper 16 and 17 of which are rotated relative to the lower 18 and 19 by 180 °. All Krivoshchips can be made in the form of eccentrics.

Кажда щетка своими двуплечими рычагами кинематически св зана с кривощипами , при этом в каждых двух противоположно расположенных пазах рычагов одна из них соединена своими свободными концами с верхними кривощипами, а друга - с нижними . Например, щетка 4 своими двуплечими рычагами 8 и 9 соединена с нижними кривощипами 18 и 19, а щетка 5, расположенна диаметрально противоположно щетке 4, соединена своими рычагами 10 и 11 с верхними кривощипами 16 и 17. Така конструкци обеспечивает противофазное движение диаметрально расположенных щеток, чем достигаетс неподвижность корпуса 2 относительно трубопровода 1.Each brush with its two shoulders levers is kinematically connected with curved spikes, with in each two oppositely spaced grooves of the arms one of them is connected by its free ends to the upper curved parts and the other to the lower ones. For example, the brush 4 with its two shoulders levers 8 and 9 is connected to the lower crankshafts 18 and 19, and the brush 5, which is diametrically opposite to the brush 4, is connected with its levers 10 and 11 to the upper crankshafts 16 and 17. This design provides antiphase movement of the diametrically located brushes, what achieves immobility of the housing 2 relative to the pipeline 1.

Все двуплечие рычаги своими свободными концами могут быть соединены с кривощипами щарнирно, как это показано на фиг. 3,когда они проход т через корпус 2 посредством качающихс кулис 20. Этот вариант исполнени колебательного привода щеток позвол ет осуществл ть различные траектории их движени , которые завис т от соотнощени размеров кривощипно-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 кривощипами , то они соединены с корпусом 2 посредством цилиндрических щарниров 22, а закон качани щеток определ етс соотнощением размеров, показанных на фиг. 4 и 5 кулисных механизмов. В случае использовани электродвигател 12 устройство снабжено герметичным контейнером 23, в котором помещены источники питани и средства управлени . Если же в качестве двигател использован репеллер 13, то спереди и сзади корпуса 2 установлены эластичные манжеты 24, предотвращающие свободный проход жидкости или газа нерез кольцевое пространство между трубопроводом 1 и корпусом 2.All two shoulders levers with their free ends can be connected with curved joints, hinged, as shown in FIG. 3, when they pass through the housing 2 by means of a swinging arm 20. This embodiment of the oscillating drive of the brushes allows different trajectories of their movement, which depend on the ratio of the dimensions of the curvature-rocker mechanism. In the event that the two shoulders are made as shown in FIG. 4, i.e., plugs 21 articulated with crankshafts are at their free ends, they are connected to housing 2 by means of cylindrical hinges 22, and the law of swing of brushes is determined by the ratio of the sizes shown in FIG. 4 and 5 of the rocker mechanisms. In the case of using an electric motor 12, the device is provided with an airtight container 23 in which power sources and control means are placed. If a repeller 13 is used as the engine, then elastic cuffs 24 are installed at the front and rear of the housing 2, preventing the free passage of liquid or gas and the annular space between the pipe 1 and the housing 2.

Т|пи1С110ртируе юе оборудование дл техно .югического обслуживани трубопровода, его контрол или ремонта выполнено в виде навесных или буксируемых блоков (не показаио ). Количество пар щеток не ограничено , а наивыгоднейщее из них определ етс конечными размерами поперечного сечени трубопровода I, что же касаетс количества кривошипов на каждом конце приводного вала, то как минимум их должно быть два, но может быть и больще, что выбираетс исход из удобства соединени с двуплечими рычагами, а также из необходимости достижени оптимальной плавностиT | pi1S110ptiruyu equipment for technical maintenance of the pipeline, its control or repair is made in the form of mounted or towed units (not shown). The number of brush pairs is not limited, and the most advantageous of them is determined by the finite cross-sectional dimensions of the pipeline I, as for the number of cranks at each end of the drive shaft, there should be at least two, but it can be more, which is chosen based on the convenience of with two shoulders, as well as the need to achieve optimal smoothness

хода.move.

Движение самоходного устройства осуществл етс после того, как его ввод т 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 выдвигатьс и поворачиватьс ,The self-propelled device moves after it is inserted from one end into the pipeline and by an electric motor 12 or a gas or liquid flow created in pipeline 1 by the repeller 13 rotates the drive shaft 15 with cranks at the ends, with pairs of diametrically arranged brushes alternately slide out and turn around

если они соединены с кривощипами в соответствии с фиг. 3, или поворачиватьс , если они выполнены в соответствии с фиг. 4. В любом из указанных вариантов в каждый момент времени найдутс пучки 7 целых щеток 4 и 5 или их части, которые будутif they are connected to cranks in accordance with FIG. 3, or rotated if they are made in accordance with FIG. 4. In any of the above options, at each moment of time there will be beams 7 of whole brushes 4 and 5 or parts thereof, which will be

отталкивать корпус 1 от трудопровода.push body 1 away from the pipeline.

Фиг. 5 иллюстрирует планы положений при поворотах вала 15 через 90°, когда в устройстве четыре щетки, они соединены с кривощипами в соответствии с фиг. 4 и вFIG. 5 illustrates the position plans for the turns of the shaft 15 through 90 °, when there are four brushes in the device, they are connected to the cranks in accordance with FIG. 4 and in

том случае, если бы упругие пучки 7 не прогибались от взаимодействи с внутренним контуром 3 трубопровода 1.In the event that the elastic beams 7 did not bend due to the interaction with the inner loop 3 of the pipeline 1.

Поскольку кривощипы 16-19 поочередно двигают двуплечие рычаги с посто ннойSince Krivoshchips 16-19 alternately move two shoulders with constant leverage

угловой скоростью W, то корпус 2 устройства передвигаетс в трубопроводе плавно без поперечных или продольных толчков.angular velocity W, then the device body 2 moves in the pipeline smoothly without transverse or longitudinal jolts.

Применение изобретени позвол ет, устранив поперечные колебани корпуса,The application of the invention allows, by eliminating the transverse oscillations of the housing,

увеличить КПД, продольные колебани , динамические перегрузки и повысить проходимость . Кроме того, повыщенна плавность хода обеспечит возможность транспортировки точных приборов без дополнительной амо.ртизации.to increase efficiency, longitudinal oscillations, dynamic overloads and increase patency. In addition, increased smoothness will provide the ability to transport precision instruments without additional amo.rtizatsii.

oo

-&- &

9090

Claims

1. A SELF-PROPELLED DEVICE FOR MOVING INSIDE A CHANNEL, comprising a housing in which an oscillatory drive of brushes mounted outside the housing and elongated along its longitudinal axis of brushes uniformly distributed around a circle, each of which is rigidly attached to one end of two parallel two-arm levers mounted pivotally mounted on case with the possibility of movement in transverse planes, characterized in that, in order to increase efficiency, proximity and smoothness, the drive of the oscillatory movement of the brushes is executed in the form of a drive shaft located along the longitudinal axis of the housing, at each end of which at least upper and lower cranks are mounted, offset by an angle of 180 ° relative to each other, while in each two diametrically arranged pairs of two-arm levers, one of them is connected by its free ends with the upper cranks, and the other with the lower ones.

2. The device according to π. 1, characterized in that the other end of each two-shouldered g of the lever is pivotally connected to the crank, and each hinge connecting this lever with the housing is made with a swinging link.

3. The device according to π. 1, characterized in that the other end of each two-shouldered lever is equipped with a fork for connection with a crank.

SU „„ 1117249

17249