внутритрубное транспортное средство

Формула изобретения

Внутритрубное транспортное средство, содержащее несколько снабженных средствами фиксации относительно поверхности перемещения корпусов, соединенных между собой с помощью средства их взаимного перемещения, отличающееся тем, что средство взаимного перемещения корпусов выполнено в виде механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, при этом механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное выполнен в виде закрепленных на каждом из корпусов валов с жестко закрепленными на них дисками, соединенными между собой несколькими упругими стержнями или нитями, концы которых закреплены в поверхностях дисков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для проведения различных работ в трубах различного сечения и конфигурации и в том числе в кровеносных сосудах живых организмов - животных или человека.

Известно внутритрубное транспортное средство, содержащее корпус и движители с приводом, выполненные в виде тел вращения (колес) (см.патент Франции N 2662989, кл. B 62 D 57/028, 1990 /1/).

Недостатком известного устройства является громоздкость конструкции, не позволяющая использовать его в трубах малого сечения, а также возможность его застревания при наличии различного рода препятствий в трубах (например, загрязнений).

Известно внутритрубное транспортное средство, содержащее выполненный в виде полого шара корпус и приспособление для его перемещения (см. описание к патенту РФ N 2093282, кл. B 08 B 9/04, 1997 /2/).

Недостатком известного устройства является малая полезная нагрузка, обусловленная тем, что оно содержит только один корпус, размер которого должен быть меньше диаметра трубы, по которой оно перемещается. При этом в корпусе размещается и привод транспортного средства.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является известное внутритрубное транспортное средство, содержащее два сочлененных корпуса, каждый из которых снабжен средством фиксации относительно поверхности перемещения. При этом корпуса сочленены с помощью средства их перемещения относительно друг друга, выполненного в виде силового пневмоцилиндра (см. описание к а.с. СССР N 1710430, кл. B 62 D 57/02, 1992 /3/).

Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, малая скорость перемещения и необходимость в снабжении его воздухом высокого давления.

Заявляемое в качестве изобретения внутритрубное транспортное средство направлено на упрощение конструкции.

Указанный результат достигается тем, что внутритрубное транспортное средство содержит несколько снабженных средствами фиксации относительно поверхности перемещения корпусов, сочлененных между собой с помощью средства их взаимного перемещения, при этом средство взаимного перемещения корпусов выполнено в виде механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Указанный результат достигается также тем, что механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное выполнен в виде закрепленных на каждом из корпусов валов с жестко закрепленными на них дисками, соединенными между собой несколькими упругими стержнями или нитями, концы которых закреплены в поверхностях дисков.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются:

- выполнение средства взаимного перемещения корпусов в виде механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное;

- выполнение механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное в виде закрепленных на каждом из корпусов валов с жестко закрепленными на них дисками, соединенными между собой несколькими упругими стержнями или нитями, концы которых закреплены в поверхностях дисков.

Выполнение средства взаимного перемещения корпусов в виде механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное позволяет существенно упростить конструкцию устройства в целом, т.к. отпадает необходимость в снабжении его воздухом высокого давления. Кроме того, существенно повышается скорость перемещения транспортного средства.

Выполнение механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное в виде закрепленных на каждом из корпусов валов с жестко закрепленными на них дисками, соединенными между собой несколькими упругими стержнями или нитями, концы которых закреплены в поверхностях дисков, также упрощает конструкцию, т.к. указанный механизм преобразования движения содержит простые в изготовлении детали. Кроме того, при использовании предлагаемого механизма преобразования движения возможно и угловое смещение сочлененных корпусов относительно друг друга в пределах упругости соединительных стержней или нитей.

Сущность заявляемого транспортного средства поясняется примером реализации и чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид внутритрубного транспортного средства в различных вариантах реализации: двухкорпусный (а), трехкорпусный (в), пятикорпусный (с). На фиг. 2 представлен продольный разрез наиболее предпочтительного механизма преобразования движения в исходном положении - (а); продольный разрез механизма после завершения преобразования вращательного движения в поступательное - (в); поперечный разрез механизма - (с).

Транспортное средство содержит несколько корпусов 1 любой произвольной формы, каждый из которых снабжен известным средством фиксации относительно поверхности перемещения (на чертеже не показаны в силу известности). Это могут быть вакуумные присоски, магнитные захваты, как в /3/, выдвижные анкеры и т. п. Корпуса сочленены между собой с помощью механизмов 2 преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное (на чертеже показаны закрытыми защитными чехлами в виде гофров). В качестве таких механизмов могут быть использованы известные (см., например, описания к патентам РФ N 2047024, F 16 H 25/08, 1995/4/; N 2059133, F 16 H 21/16, 1996/5/; N 02115851, F 16 H 25/12, 1998 /6/).

В корпусах размещаются двигатели для привода механизмов 2 и полезная нагрузка - приборы и оборудование в зависимости от цели использования транспортного средства.

Наиболее предпочтительным вариантом реализации средства взаимного перемещения корпусов представляется механизм, показанный на фиг. 2.

Механизм содержит два диска 3 и 4, укрепленных на валах 5 и 6. Диски выполнены из любого, удовлетворяющего условиям эксплуатации материала (металл, пластик, стекло, дерево и т. п. ). Диски соединены между собой упругими стержнями или нитями 7. Стержни могут быть выполнены из стали или любого иного материала, деформация которого происходит в пределах закона Гука. Нити могут быть выполнены также из любых упругих материалов, например резины, полимера и т.д. Толщина стержней подбирается расчетным или экспериментальным путем. Закрепляются нити или стержни в дисках известным образом.

В частных случаях реализации механизм может быть снабжен пружиной 8, размещаемой между дисками. При этом пружина может быть выполнена любой, выбранной из числа известных, но наиболее целесообразным является выполнение пружины винтовой, как это показано на чертежах.

Транспортное средство работает следующим образом. Для обеспечения преобразования движения диски 3 и 4, соответствующим образом установленные в корпусах и соединенные с валами 5 и 6, приводятся во вращение навстречу друг другу с помощью известных средств, например электромоторов. При этом возможно как вращение обоих валов, так и сохранение одного вала неподвижным, а обеспечение вращения только одного вала. В результате этого упругие стержни или нити 7 начинают скручиваться, как это показано на фиг. 2 (фиг. "в"), а диски 3 и 4 и соединенные с ними корпуса сближаться между собой за счет поступательного движения. После отсоединения привода вращения валов 5 и 6 за счет упругих стержней или нитей 7 диски 3 и 4 начнут раскручиваться в обратном направлении и вернутся в исходное состояние, обеспечивая возвратно-поступательное движение. В частных случаях реализации для обеспечения более надежного возврата механизма в исходное состояние устройство снабжается пружиной 8. При вращении дисков 3 и 4 относительно друг друга происходит их поступательное смещение и пружина 8 сжимается. После отключения привода валов 5 и 6 пружина начинает разжиматься, возвращая диски 3 и 4 и соответственно корпуса в исходное положение. Для снижения трения при вращении дисков относительно пружины 8 последние могут быть снабжены антифрикционными прокладками 9, выполненными из известных материалов.

Перемещение транспортного средства происходит следующим образом (на примере двухкорпусного варианта реализации). Один из корпусов 1 фиксируется относительно поверхности перемещения, а второй остается свободным. Включается механизм 2 и за счет преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное корпуса сближаются. Затем фиксируется относительно поверхности перемещения второй корпус, а первый освобождается, механизм 2 возвращается в исходное положение и корпуса расходятся относительно друг друга. Далее цикл повторяется. Аналогичным образом осуществляется перемещение транспортных средств и с большим, чем два, числом корпусов.