Транспортное средство Советский патент 1981 года по МПК B65G51/06 

Изобретение относится к трубопр водному транспорту, а именно к тра портному средству, перемещаемому п трубопроводу под действием потока жидкости или газа, и может быть применено для транспортирования грузов в трубопроводах с большими расходами и транс - и сверхзвуковы ми скоростями движения fa30B или ж костей, например для доставки папе ров в свободкофонтанирующих скважинах. Известно транспортное средство, перемещаемое по трубопроводу под действием потока жидкости или газа содержащее корпус с вращающейся вокруг него крыльчаткой и ходовые колеса, оси которых установлены в поворотных вилках 1 . Однако это устройство невозможно применить в трубопроводах с транс-и сверхзвуковыми скоростями потока ввиду большого лобового сопротивления крыльчатки и колес, в результате чего происходит пробукс ка колес и остановка транспортного средства. Известно транспортное средство перемещаемое по трубопроводу под .действием рабочего агента, содержа щее корпус, выполненный в виде полого цилиндра, средство для восприятия скоростного потока и. средство для создания сопротивления скоростному потоку, взаимодействующее с внутренней поверхностью трубопровода 2. Однако данное устройство также невозможно применять в трубопроводах с транс- и сверхзвуковь ш потоками из-за большого лобового сопротивления крыльчатки и колес, в результате чего происходит пробуксовка колес и остановка транспортного средства. Цель изобретения - использование транспортного средства в трубопроводах с транс- и сверхзвуковыми потоками путем снижения лобового сопротивления. Эта цель достигается тем, что средство для восприятия скоростного потока выполнено в виде многозаходной резьбы на внутренней поверхности цилиндра, а средство для создания сопротивления скоростному потоку в виде однозаходной резьбы на внешней поверхности цилиндра, шаг и высота которой меньше шага и высоты , резьбы на внутренней поверхности цилиндра, при этом резьбы на наружной и внутренней поверхности имеют противоположное направление. На фиг. 1 схематично изображено транспорйюе средство, продольный разрез; на фиг. 2 - схема разложениЯ| сил, действующих на устройство под действием скоростного потока. В трубопроводе 1 с трением установлено транспортное средство 2, на наружной поверхности которого нарезана одноэаходная резьба 3, а на внутренней - многозаходная резьба 4 причем высока и шаг резьбы 3 меньше чем высота и шаг резьбы 4, а направление резьб - взаимопротивополо ное, т. е. если резьба 3 левая, то резьба 4 - правая. Во время работы скоростной поток набегающий на витки внутренней резь бы 4, вызывает вращение корпуса 2, в результате чего витки наружной резьбы 3, взаимодействуя с поверхн тью стенки трубы 1, заставляют ввинчиваться все устройство в цел в трубу 1, продвигая ее навстречу потоку. Сила .давления на виток внутренн резьбы с единичной длиной со сторо потока с кинетической энергией Wц составляет гфиг.2); I С - , ч где -fc - высота профиля резьбы н внутренней поверхности корпуса. На все витки резьбы с числом заходов и сила давления составля v.;.... Эта сила вызывает появление сил поворачивающей устройство ъ VV uj - угол подъема виЧгка резь на внутренней поверхнос корпуса. Данная сила приведет к появлени силы тяги F, вследствие взаимодействия витков наружной резьбы с поверхностью трубы N-f6VV jff - угол подъема витка резьбы на наружной поверхности. В левой част правого сомножителя выражение есть сила лобового сопротивления PV РЗТак как tg-UJj, -t u , то и Р FP -jT. е. в этом устройстве тяга всегда больше лобового сопротивления, которое имеет небольшую величину вследствие уменьшения мнделева сечения. Например, если величина миделева сечения у прототипа равна диаметру крыльчатки, занимающей почти все сечение трубы, то в предложенном устройстве при высоте внутренней резьбы 10 мм, высоте наружной резьбы 1 мм и диаметре трубы 152 мм миделево сечение составляет только 38% от площади сечения трубы против 89-92% у прототипа, что при прочих равных условиях (скорости потока, плотности и температуре газа и т. п.) приводит к снижению лобового сопротивления в 2-3 раза. Применение транспортного средства позволит осуществить доставку грузов в трубопроводах с транс- и. сверхзвуковыми потоками газов или жидкостей. Например, постановка пакера на глубину 300.0 м в свободнофонтанирующую газоконденсатную скважину с дебитом 1,5-2 млн сутки при помощи предложенного транспортного средства занимает 20-30 мин. Формула изобретения Транспортное средство, перемещаемое по трубопроводу под действием рабочего агента, содержащее корпус, выполненный в виде полого цилиндра, средство для восприятия скоростного потока и средство для создания сопротивления скоростному потоку, взаимодействующее с внутренней поверхностью трубопровода, отличающееся тем, что, с целью использования транспортного средства в трубопроводах с транс- и сверхзвуковыми потоками, средство для восприятия скоростного потока выполнено в. виде многозаходной резьбы на внутренней поверхности цилиндра, а средство для создания сопротивления скоростному потоку - в виде однозаходнрй резьбы на внешней поверхности цилиндра, шаг и высота-которой меньше шага и высоты резьбы на внутренней поверхности цилиндра, при этом резьбы на наружной и внутренней поверхности имеют противоположное направление. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР О 246379, кл. В 65 G 51/00, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР W 568253, кл. В 65 G 51/00, 1973 (прототип) .