УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГРУНТА ПОД ВОДОЙ Российский патент 2005 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к техническим средствам отбора проб поверхностного слоя донных отложений и может быть использовано при производстве морских геологоразведочных paбот и при контроле за состоянием донных отложений в водохранилищах.

Известно устройство для отбора проб грунта под водой, включающее канат для связи с судном, раму с установленным на ней с возможностью поворота на оси грунтозаборным ковшом, зафиксированную от проворота крышку ковша, закрепленное на раме и ковше деформируемое по длине гибкое звено и узел блокировки ковша в виде двуплечего рычага /см. авторское свидетельство СССР №174571, кл. Е 21 В 49/02, 1964/.

К недостатку указанного устройства следует отнести незначительную по величине силу в гибком звене /резиновом жгуте/, что не позволяет отбор проб в плотных породах.

Известно также устройство для отбора проб грунта под водой, включающее канатную подвеску для связи с судном, раму с установленным на ней с возможностью поворота на оси грунтозаборным ковшом, зафиксированную от проворота крышку ковша, закрепленное концами на раме и ковше гибкое звено и узел блокировки ковша в виде двуплечего рычага, при этом гибкое звено выполнено с подпружиненной относительно рамы шайбой и один конец гибкого звена закреплен на подвеске /см. авторское свидетельство СССР №1582049, G 01 N 1/04, 1988/.

Указанное техническое решение наиболее близко к предложенному по технической сущности и достигаемому результату и принимается в качестве прототипа.

К недостатку прототипа следует отнести значительные затраты труда и времени на разборку ковша и крышки при выгрузке грунта.

Технический результат изобретения заключается в снижении трудозатрат на разгрузку ковша от поднятого грунта.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для отбора проб грунта под водой, включающем канатную подвеску для связи с судном обслуживания, раму с установленным на ней с возможностью поворота грунтозаборным ковшом, размещенную в полости ковша крышку, закрепленное одним концом на ковше гибкое звено с подпружиненной относительно рамы шайбой и другим концом связанное с канатной подвеской и узел блокировки ковша в виде двуплечего рычага, одно из плеч которого установлено с возможностью фиксации ковша от поворота, а другое плечо выполнено с возможностью взаимодействия с канатной подвеской, согласно изобретения, крышка выполнена в виде установленного на оси с возможностью поворота и перекрытия грунтозаборного проема в ковше поплавка, при этом устройство снабжено штурвалами для поворота ковша и крышки при разгрузке устройства от поднятого грунта.

Кроме того, конец установленного с возможностью взаимодействия с подвеской плеча рычага выполнен в виде имеющего паз крюка, внутри которого размещен с возможностью освобождения от захвата закрепленный на конце подвески упор в виде шара или пальца, при этом подвеска размещена в пазу крюка.

Кроме того, рама в нижней части выполнена с грунтозацепами, высота которых от оси поворота ковша равна или превышает радиус ковша.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:

- на фиг.1 -предложенное устройство для отбора проб грунта в положении спуска на дно;

- на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1.

Устройство для отбора проб грунта под водой включает раму 1, выполненную из двух щековин 2 /см. фиг.2/, закрепленных между собой стяжками 3. Между щековинами рамы с возможностью поворота установлен грунтозаборный ковш 4, выполненный в виде закрытого с торцов цилиндра с боковым проемом 5, на режущих кромках которого закреплены зубья 6.

В центре ковша с возможностью вращения установлена ось 7, на которой жестко закреплена крышка 8, выполненная в виде поплавка - камеры с герметичной полостью, имеющей скребки 9.

На цапфе ковша закреплен штурвал 10, а на внешней поверхности ковша - упорная полка 11. К оси 7 крышки закреплен штурвал 12. Между щековинами рамы установлены обводные ролики 13, 14 и 15 и закреплена гильза 16 с размещенной в ней пружиной 17. Шайба 18 закреплена на гибком звене 19.

На одной из стяжек 3 шарнирно установлен двуплечий рычаг 20, плечо 21 которого размещено с возможностью взаимодействия с упорной полкой 11 ковша, а плечо 22 на свободном конце выполнено в виде крюка с открытым пазом 23.

Канатная подвеска 24 для связи с судном обслуживания /не показано/ имеет закрепленный на конце упор 25 в виде шара или пальца. Гибкое звено 19 одним концом закреплено в точке 26 на подвеске, огибает ролики 13 и 15 и другим концом закреплено на ковше в точке 27.

Опорная часть рамы выполнена с грунтозацепами 28, высота которых от оси поворота ковша равна или превышает радиус ковша.

Работает устройство для отбора проб грунта под водой следующим образом.

При подготовке к спуску на дно водохранилища ковш 4 посредством штурвала 10 вращают по часовой стрелке, при этом гибкое звено 19 укладывается на внешней поверхности ковша. На последней стадии поворота ковша шайбу 18 размешают на пружине 17 и при дальнейшем повороте ковша пружина сжимается. В положении, изображенном на чертеже, рычаг 20 устанавливают с упором на полку 11, в зеве крюка на плече 22 размещают упор 25, пропуская подвеску 24 через паз 23, после чего устройство подвешивают на канатной подвеске к грузоподъемному механизму, установленному на судне обслуживания, и начинают спуск устройства под воду.

При размещении устройства в воде крышка 8, которая находилась под действием собственного веса в нижнем положении, всплывает, вращаясь с осью 7, и устанавливается под действием выталкивающей силы воды в положении, изображенном на чертеже.

При достижении устройством дна грунтозацепы 28 внедряются в донные отложения, в подвеске 24 появляется слабина. В работу вступает пружина 17, которая через звено 19 откидывает рычаг 20 по часовой стрелке, упор 25 при этом соскальзывает вниз.

Затем подвеске 24 придают натяжение, усилие которого передается на звено 19. Ковш 4 начинает поворот, захватывая в свою полость грунт донных отложений, грунтозацепы 28 воспринимают на себя усилие при врезании последнего в грунт. Крышка 8 продолжает оставаться в верхнем положении и после поворота ковша на 180° размещается в проеме 5 ковша, предохраняя грунт от размывания при подъеме устройства на судно обслуживания.

После подъема устройства на палубу его устанавливают на грунтозацепы 28, подвеске 24, а следовательно, и гибкому звену 19 придают слабину.

Встречным поворотом штурвалов 10 и 12 разгружают ковш от поднятого грунта, образцы которого передают на лабораторный анализ.

При увеличении объема полости ковша и механизации поворота штурвалов при разгрузке предложенное устройство может найти применение на других подводных землеройных работах, например при очистке дна от наносов, дноуглубительных работах и т.д.

Изобретение может быть использовано при контроле за состоянием донных отложений в водохранилищах, а также при производстве морских геологоразведочных работ. Устройство для отбора проб грунта под водой включает канатную подвеску для связи с судном обслуживания, раму с установленным на ней с возможностью поворота грунтозаборным ковшом, размещенную в полости ковша крышку, закрепленное одним концом на ковше гибкое звено с подпружиненной шайбой и другим концом связанное с канатной подвеской и узел блокировки грунтозаборного ковша в виде двуплечего рычага, одно из плеч которого установлено с возможностью фиксации ковша от поворота, а другое плечо выполнено с возможностью взаимодействия с канатной подвеской. Крышка ковша выполнена в виде установленного на оси с возможностью поворота и перекрытия грунтозаборного проема в ковше поплавка. Устройство снабжено штурвалами для поворота ковша и крышки при разгрузке от поднятого грунта. Изобретение снижает трудоемкость разгрузки устройства от поднятого грунта. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для отбора проб грунта под водой, включающее канатную подвеску для связи с судном обслуживания, раму с установленным на ней с возможностью поворота грунтозаборным ковшом, размещенную в полости ковша крышку, закрепленное одним концом на ковше гибкое звено с подпружиненной относительно рамы шайбой и другим концом связанное с канатной подвеской и узел блокировки грунтозаборного ковша в виде двуплечего рычага, одно из плеч которого установлено с возможностью фиксации ковша от поворота, а другое плечо выполнено с возможностью взаимодействия с канатной подвеской, отличающееся тем, что крышка выполнена в виде установленного на оси ковша с возможностью поворота и перекрытия грунтозаборного проема в ковше поплавка, при этом устройство снабжено штурвалами для поворота ковша и крышки при разгрузке устройства от поднятого грунта.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конец установленного с возможностью взаимодействия с канатной подвеской плеча рычага выполнен в виде имеющего паз крюка, внутри которого размещен с возможностью освобождения от захвата закрепленный на конце подвески упор в виде шара или пальца, при этом подвеска размещена в пазу крюка.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама в нижней части выполнена с грунтозацепами, высота которых от оси поворота ковша равна или превышает радиус ковша.