Устройство для исследования параметров грунтов Советский патент 1983 года по МПК E21C45/00 

Иаобр€ тение относится к аобыче пол ных ископаемых со дна океанов, в част ности к jTiTpoftcTBaM для исследования параметров грунтов в натурных условия Известно подводное грунтозаборное устройство, содержащее раму с направляющими, установленные на ней грунтозабортные емкости и гидроцилиндры с . пневмокамерами, ттробковыми каналами и подъемными канатами L-L ) Наиболее близким по технической суи ности к прецлагаемому является подводное грунтоэаборное устройство Черномор, содержащее раму с направляющими, грунтоэабортные емкости, гидро цилиндры с пневмокамерами, пробковыми кранами и подъемныкги канатакга Недостаток обоих устройств - от сутствие возможности определять парам ры донных грунтов непосредственно на дне океана. Цель изобретения - снижение трудоем кости измерения характеристик донных грунтов в натурных условиях. Указанная цель достигается тем, чт устройство для исследования параметров грунтов, включающее раму с неподвижными направляющими и установленным в них рабочим органом с приводом и меха низмом его включения, включающим под пружиненный шток и подъемные канаты, снабжено закрепленным над рамой регистрирующим механизмом, соединенным с приводом рабочего органа, а механизм включения привода вьшолнен в виде стопора и роликов, установленных на рычагах, шарнирно соединенных с наковальней, взаимодействующей с подпружиненным щтоком, установленным в корпусе. Причем регистрирующий механизм еь полнен в вдце планшета и взаимодействуюишго с ним подпружиненного резца, снабженного пружинным механизмом перемещения, выполненным из цилиндра, имеющего торцовые крышки, и перемещаемых под действием пружины поршня и штока, при этокг одна из крышек цилиндра имеет дросселируюц1ую пробку с отверстием. Кроме того, привод рабочего органа выполнен в виде пружиньи На фиг. 1 показан общий вид стенда, подготовленного к спуску; на фиг. 2 стенд, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - пружинный механизм передвижения чертилки; на фкг. 5 - вид по стрелке А на фиг. 4; на фиг. 6 - стенд после эксперикгента на дне, общий вид. Стенд состоит из несущей рамы 1 (фиг. 1 - 3), соединенной в средней части с траверсой 2, которая оборудована упругой подвеской 3, имеющей щток 4, выходящий с двух сторон цилиндра 5 и заканчивающийся сверху проушиной 6 для крепления каната 7 снизу толкателем 8. ,В средней части щток 4 имеет поршень 9, между порщнем 9 и крьшшой 1О цилиндра 5 установлена пружина 11 в стакане 12, ограничивак щём ход поршня 9 в цилиндре 5. Рама оборудована двумя неподвижными направляющими рамами 13, в которые входят подвижные направляющие 14. Внутри подвижных направляющих устано&лена пружина 15, упирающаяся одним концом в раму 1, а вторым - в торцовую зфышку 16 подвижной направляющей 14. На торцовой крышке 16 подвижной направляющей 14 прикреплен кронштейн 17 с пазами 18 для крепления сменных рабочих органов 19. На раме 1 установлены два рабочих органа 19 с возможностью их движения в противоположные стороны для уравновешивания сил взаимодействия с дном. К раме 11 перед рабочими органами 19 прикреплены бункеры 20. Подвижная направляющая 14, пружина 15 и торцовая крышка 16 образуют пружинный движитель. Для удержания подвижной направляющей 14 в исходном положении (фиг. 1) на неподвижной раме 13 установлен кронштейн 21, на котором закреплен стопор 22 на оси 23. Стопор 22 заходит острием 24 за край торцовой крышки 16 и удерживает noftвижную направляющую 14 от авижения под действием силы упругости пружины 15 в сторону бункера 20. Удержание стопора 22 в указанном положении обеспечивается роликом 25, установленным под хвостовой частью стопора 22. Ролик 25 опирается на неподвизкмую раму и соединен с тягой 26, которая на другом конце одета втулкой 27 на ось 28. Ось 28 цапфами 29 установлена в пазы 30 траверсы 2 (фиг. 3). В средней части ось 28 снабжена наковальней 31. Ролик 25 на тяге 26 с втулкой 27 и осью 28 и наковальней 31 образуют механизм включения движителей рабочих органов 19, На раме 1 установлены попереч.ины 32 (), к котсфым крепятся планшет 33 и направляюц.ие 34. В направляющих 34 на пальцах 35 поавешен пруж1шный ме- -J ханизм 36 передвижения, выполненный (фиг.4) из цилинара 37, поршня 38, штока 39, резца 4О. Между поршнем 3 и крышкой 41 цилиндра 37 установлена ;Пружина 42. Резец удерживается пружиной 43. В крышке 44 цилиндра имеется дросселирующая пробка 45, Поршень 38 от перемещения под действием пружины 42 удерживается упором 46, закрепленным на направляющих 34 и проходящим через отверстие 47 в стенке цилиндра 37. Для попадания воды в цилиндр 37 со стороны пружины 42 имеют ся окна 48. Планшет 33, направляющие 34, ц линдр 37 с пальцами 35, поршнем 38, штоком 39 и резцом 40 представляют регистрирующую систему. Механизм 36 имеет возможность перемещаться вдоль направляющих 34 на пальиах 35 упо- ром 49, закрепленным на торцовой 1фышке 16 подвижной направляющей 14. Для сжатия пружины 15 на внутренней стороне торцовой крышки 16 иьлеется проушина 5О для вдвигания подви № ной направл5йрщей 14 в неподвижную раму 13 для последующего ее фиксирования-стопором 22. Вдвигание подвижной направляющей 14 производится, например, винтом или тросом, проходяк щим через отверстие 51 и соединенным с проушиной 50. Стенд работает следующим образом. Перед спуском на морское дно на палубе плавсредства происходит его подготовка к работе. Для этого стенд подвешивают на канате 7, при этом шток 4 с поршнем 9 перемещается вверх в пилино ре 5 и размыкает толкатель 8 с наковальней 31 оси 28. Пружина 11 сжи мается. Затем взводят (сжимают) пру жину 15, для чего с помощью, наприме троса лебедки или винтового домкрата за проушину 5О вдвигают подвижную направл$1Юшую 14 в неподвижную раму 1 и фиксируют ее острием 24 стопора 22 за счет контакта с торцом крьшгки 16. Для удержания стопора 22 в контакте .с крышкой 16 под его хвостовую часть 2 устанавливают ролик 25, связанный с тягой 26, которая втулкой 27 установлена на оси .28. Настраивают регистрирующую систему для записи. Для этого пружинньтй механизм передвижения 36 резца 4О отводят по направляющим 34 на пальцах 35 в сторону траверсы 2 до контакта с упором 49,, затем пере- мешают шток 39 по стрелке А и поршнем 38 сжимают пружину 42 и фиксируют положение поршня 38 в цилшшре 37 упором 46 червчЗ отверстие 47; при этом 4О поджимается пружиной 43 к пла1Ш1ету 33, На кронштейн 17 в паз 18 устанавливается рабочий орган (ковш, лоток и др. ). На дне стенд работает следующим образом. При контакте рамы 1 с морским дном происходит ослабление каната 7, пружина 11 разжимается и перемещает шток -4 вниз; при этом наличие поршня 9 в цилинаре 5 тормозит движение штока 4. Толкатель 8 входит в контакт с наковальней 31 с некоторым запаздыванием во времени и заставляет двигаться в пазах ЗО цапфы 29 оси 28. При движении оси 28 вниз тяга 26 катит ролик 25 по поверхности неподвижной направляющей рамы 13 и он освобож дает хвостовую часть стопора 22. Под действием силы пружины 15 подвижная направляющая 14 двигается в неподви} ной раме 13. Упор 49 начинает двигать ме.ханизм передвижения 36 резца 40 В этот же момент упор 46 выходит из отверстия 47 и пружина 42 смещает поршень 38 со штоком 39- и резец 40 поперек планшета 33. Скорость движения резца 4О определяется диаметром отверстия в пробке 45 и регулируется скоростью истечения через ,дроо-. селирующее отверстие в пробке 45. Таким образом, пружина 15 перемещает рабочий орган 19 и механизм передвижения 36 с резцом 4О вдоль планшета 33, а пружина 42 перемещ&ет резец 40 поперек экрана с заданной скоростью, выдавливая воду и э-под поршня 38 через отверстие дросселирующей пробки 45. Под действием силы пружины 15 рабочий орган 19 внедряется и срезает слой грунта на морском дне. В конце хода вдоль рамы 1 рабочий орган 19 приходит в контакт с бункером 20 (фиг. 5) и силой пружины 15 отсекает и запирает пробу данного в бункере 20. После подъема устройства на палубу снимается планшет 33, считывается график зависимости силы резания грунта, рабочим органом, и устройство готовится к следующему эксперименту. Использование устройства для исследования параметров грунтов, позволяет, снизитьтрудоемкость измерения характеристик аонных грунтов в натурных условиях.:. k / гЬТ 7

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ, включающее раму с неподвижныкт направляющими и установленным в них рабочим органом с приводом и механизмом его включения, включающим подпружиненный шток и подъемные канаты, отличаюшеес я тем, что, с , целью снижения трудоемкости измерения характеристик донных грунтов, оно снабжено закрепленным над рамой- регистрирующим механизмом, соединенным с приводом рабочего органа, а механизм включения привода вьшолнен в виде стопора и :: роликов, установленных на рь чагах, шарнирно соединенных с каковалыней, взаимодействуюи1ей с подпружиненным штоком, установленным в ксфпусе.. 2.Ус ойство по п. 1, отличающееся тем, что регистрирующий MexaHU vf вьшолнен в виде планшета, взаимодействующего с ним подпрухсине ного резца, снабн енного пружинныкт м&(Л перекгешения, вьшолненным из цилиндра, имеющего торцовые крышки, и перемешаемых в цилиндре под действием пружины поршня и штока, при этом одна из крьш:ек цилиндра имеет дросселирующую пробку с отверстием. 3.Устройство по п. 1 , о т л и чающееся тем, что привод ра бочего органа выполнен в виде пружины. 00 с

7ПГ . 5 if 36 Фи1.2 IS

35

45

i i & i M«M J vfc rib lki Kv Bay////

J7 38 И2 Фиг4

«7

Фиг.5

Вид А