УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОБ ДОННОГО ГРУНТА В МОРСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Российский патент 2021 года по МПК G01N1/02 

Настоящее предлагаемое изобретение относится к морской геофизике. Известно множество способов и устройств, с помощью которых получают пробы донного грунта в морских исследованиях (1-3). Все известные технологии позволяют получить пробу только в локальной точке при однократной операции спуска пробоотборного устройства на дно океана. При большой глубине и детальном исследовании дна, тратится много времени и средств на изыскательские работы.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение производительности морских геофизических исследований. Поставленная цель достигается тем, что, в известном устройстве(2) для взятия проб донного грунта, содержащим раму, опускаемую на кабель-тросе с судна сопровождения с установленными на ней ножами, обеспечивающими снятие поверхностного слоя грунта, на раме установлено несколько морских планеров в виде треугольного крыла, снабженного двигателем с пропеллером, обеспечивающим его перемещение в воде, в низу каждого крыла закреплен цилиндрический контейнер, имеющий косой срез в широкой части треугольника осуществляющий захват донного грунта при перемещении крыла по дну. к поверхности каждого крыла прикреплен кабель трос в точке, обеспечивающей горизонтальное перемещение крыла по дну, с учетом усилия захвата грунта косым срезом и веса двигателя на острии крыла.

Кроме того, кабель-трос каждого крыла намотан на катушке, закрепленной на раме и снабженной двигателем, обеспечивающим возвратное перемещение крыла к раме-носителю, а в низу рамы имеется цилиндр с углом наклона стенок, равным углу наклона среза контейнеров грунта, обеспечивающий их закрытие при подъеме рамы на поверхность.

Возможность практической реализации.

На чертеже фиг. 1 показано Устройство, для взятия проб донного грунта. Оно состоит из рамы, образованной плоскостью-1 с закрепленным на ней тяговым каркасом-2 с помощью гаек-3. На плоскости-1 закреплена видеокаме-ра-4 на шпильках-5. На ней же установлены четыре треугольных крыла-6, которые входят в пазы, образованные плоскостью-1 и планками-7. Планки крепятся шпильками-8.

Конструкция крыла показана на фиг. 2. Оно представляет собой треугольную плоскость-6, на которой закреплен двигатель-9, на валу которого расположена крыльчатка-10, обеспечивающего его передвижение. Внизу крыла закреплен контейнер-11, в который помещаются донные осадки, которые попадают в него в процессе его перемещения по дну после касания крыла дна. Крылья тянутся по дну при помощи кабеля-троса-12, намотанного на катушках-13, с приводом, вращающихся на осях-14, закрепленных на плоскости-1 рамы. В низу плоскости установлен конусный цилиндр-15, запирающий отверстия контейнеров-11 при подъеме пробоотборника по окончании работ.

Пробоотборник опускается и поднимается на силовом кабеле-тросе-16, связывающего его с судном сопровождения. Получение проб осуществляется следующим образом.

По прибытий в район отбора проб, пробоотборник опускают до глубины, позволяющей осмотреть площадь дна, с крайних точек которой предполагается взять поверхностный слой грунта. Осмотр необходим для предотвращения столкновения планеров с большими препятствиями на дне в виде валунов, крупных камней и пр. Если дно относительно чистое, пробоотборник опускают до глубины несколько десятков метров подают команду на включение двигателей-9 на планерах-6, и они разлетаются на растояние, определяемое временем работы пропеллеров-10, или максимальной длиной тонких кабель-тросов-12, намотанных на катушках-13. Практически, достаточно 100-200 метров для получения детальной информации об исследуемом участке. Двигатели отключаются, и планеры опускаются на дно.

Даже при соотношении высоты рамы пробоотборника над дном и расстоянием разлета планеров 1/1, включение лебедки подъема на судне сопровождения позволяет «протащить» контейнеры по дну на несколько метров в направлении к проботборнику, и косой срез контейнеров-11 наполнит их грунтом. Далее, включаются двигатели катушек кабель-тросов планеров, кабели полностью наматываются на них, а планеры занимают положение под пробоотборником, показанное пунктиром для правого планера. При этом, косые срезы контейнеров вплотную примыкают к внутренней поверхности конусного цилиндра-15, предотвращая вымывание отобранного грунта в процессе подъема пробоотборника на поверхность, его лебедка включается, и после освобождения контейнеров-11 от проб, судно готово к переходу на следующую точку исследуемого полигона.

Таким образом, в результате предложенного технического решения, значительно увеличиваются площадь и скорость изучения океанского дна.

Источники информации, использованные при составлении заявки:

Патенты России: 1. №2045753; 2. №2251092; 3. №2603162.

Изобретение относится к морской геофизике. Раскрыто устройство для взятия проб донного грунта, содержащее раму, опускаемую на кабель-тросе с судна сопровождения, с установленными на ней ножами, обеспечивающими снятие поверхностного слоя. При этом на раме установлено несколько морских планеров в виде треугольного крыла, снабженного двигателем с пропеллером, обеспечивающим его перемещение в воде, внизу каждого крыла закреплен цилиндрический контейнер, имеющий косой срез, осуществляющий захват донного грунта при перемещении крыла по дну, при этом к поверхности каждого крыла прикреплен кабель-трос в точке, обеспечивающей горизонтальное перемещение крыла по дну, с учетом усилия захвата грунта косым срезом и веса двигателя на острие крыла, и кабель-трос каждого крыла намотан на катушке, закрепленной на раме и снабженной двигателями, обеспечивающими возвратное перемещение крыла к раме. Изобретение обеспечивает увеличение производительности морских геофизических исследований. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для взятия проб донного грунта, содержащее раму, опускаемую на кабель-тросе с судна сопровождения, с установленными на ней ножами, обеспечивающими снятие поверхностного слоя, отличающееся тем, что на раме установлено несколько морских планеров в виде треугольного крыла, снабженного двигателем с пропеллером, обеспечивающим его перемещение в воде, внизу каждого крыла закреплен цилиндрический контейнер, имеющий косой срез, осуществляющий захват донного грунта при перемещении крыла по дну, при этом к поверхности каждого крыла прикреплен кабель-трос в точке, обеспечивающей горизонтальное перемещение крыла по дну, с учетом усилия захвата грунта косым срезом и веса двигателя на острие крыла, и кабель-трос каждого крыла намотан на катушке, закрепленной на раме и снабженной двигателями, обеспечивающими возвратное перемещение крыла к раме.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внизу рамы имеется цилиндр с углом наклона стенок, равным углу наклона среза контейнеров грунта, обеспечивающий их закрытие при подъеме рамы на поверхность.