Автономный пробоотборник Советский патент 1984 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к устройствам для отбора- проб осадочных отложений со дна водоемов и может быть использовано при геологич-ескик,, океанологических н гидрографическязс работах. Известно устройство для отбора проб грунта со дна водоемов,; включающее коробчатый открытый снизу кор пус и размеп енный на нем режуар-1й элемент, вьтолненный в виде гибкой подвижной подпружиненной ленты 1. Получение пробы донного грунта этим устройством неизбежно связано с затратами времени на спуск и подъем устройства с плавсредства, что при больших глубинах водоема значительно снижает эффективность ег применения. Наиболее близким к изобретению является автономный пробоотборник 5 включающий поплавковьш узел со штангой, контейнер с балластным грузой, механизм его сброса и коррбчатьм рабочий орган с режущим элементом 2. Однако известный пробоотборник характеризуется низкой надежностью фунюдионирования механизма для сброса балластных грузов. Кроме того, iie достатки устройства прояяляются в нарушении целостности осадочных отложений с отбираемого монолита, что значительно сниясает репризентатив.-ность получаемой с помощью пробоотборника геологической информации. Целью изобретения является повышение надежности пробоотбора и реп ризентативности получаемой информаци Указанная цель достигается темчто в автономном пробоотборнике5вкл.ю чающем поплавковый узел со штангой, контейнер с балластным грузом, меха низм его сброса и коробчатый рабочий орган с режущим элемегггом, рабочий орган снабжен верхними установлен ыми на осях, и нижниг-и уголковь&щ упо.рами, совмещенными с гpaнп м балласт ных грузов, штанга снабжена цапфам-И укрепленной на них с.;стемой рычаго.в связанных с верхними уголковььмн упорами, при это.; балластные грузы установлены с центром тяжест.и. сме/цениьм за нижние уголковые упоры, При этом режуцщй яле.мент выполнен в виде симметричных пластинчатьк зат воров с приводом, каждый из которых снабжен натяжным барабаном, шшцевым валом и тягой, причем пшицевой вал снабжен вилочным стопором и соединен со штангой поплавкового узла, корпус рабочего органа выполнен с лекальными пазами, а пластинчатьм затвор установлен в лекальных пазах корпуса и снабжен приливами по контуру лекальHbix пазов. На фиг, 1 представлен автономный пробоотборник, вид; на фиг.2 рабочий орган автономного пробоотборника; на фиг, 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - узел И на фиг,. 2; на фиг. 5 - узел И.на фиг. 2, вид сбоку, на фиг. 6 - узел 1 на на фиг. 7 - узел И на фиг. 2, вид А на фиг. 6| на фиг,8 - пласти чатый затвор автономного пробоотборника; на фиг. 9 - разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 10 - разрез В--В на фиг, 8; на Ьиг.. 11 - кинематическая схема автономного пробоотборника .-в сопрялсенном виде; на фиг. 12 - то же, в момент начала всплытия Конструкция автономного пробоотборника включает поплавковый узел Т с системой 2 обнаружения, установленные на lUTaHre 3, в средней части которой в шлицах 4 на осях 5 установлены захваты 6 с приливами 7„ поджаTbiMH пластинчатыми пружина№ 8. В нижней части штанги 3 установлен вилочньй стопор 95 ограниченный в перемещении по liiTaHre 3 стопора№1 10 и 11. Вилочный стопор 9 поджат пру киной 12 и совмещен со 1 и1ицевьЕ й1 валами 13.,установленным.1 ..-на кронштейнг х 14, а на петицевьк валах 13 уст.ановлены с позможнос.гь.р горизонтального перемещения натяжные барабаны 15 с закре1шеннь 1-1Н на них концами П.бких Тяг 16. Натяжные барабаны 15 поджат : пружиной 17 и на торцовой поверхности вьгстуГ Ы 18, сов гешаемые при зарядке -автономного пробоотЁорника со съемной ручкой 19 t i Ка скользящей муфте 20 закреплен рабочий .орггп 21 антономпэго пробоотборн5;ка и ЕЫполиеиь пазы 225 в которых ;:а нггат ге 3 установлены цапфы 23, к которьЗГ креплся 24,. имеюи;ие узел 25 разъема, l.la верхней части рабочего органа 21 установлепы лижние уго.пкоЕ.1е упорь; 26, совмещенньЕе с нижне:; гранью балластных грузом 27,, центр тяжести которых вынесен яа точку опоры. Кроме того.

3

|на верхней части рабочего органа 21 смонтированы оси 28, на которых установлены рычаги 29, образующие жесткий треугольник, в вершине которого на оси 30 установлен верхний уголковый упор 31, совмещенньй с верхней гранью балластного груза 27

На скользящей муфте 20 установлен гидростат 32. В нижней части рабочего органа 21 выполнены лекальные пазы 33, перекрытые накладками 34, в которых с возможностью перемещения установлены два симметричных пластинчатых затвора 35 с приливами 36 и режущей кромкой 37. Режущая кромка 37 через гибкую тягу 38-связана с резино.вой тягой 39, прходящей через блок 40 и закрепленной на рабочем органе 21. Задняя : кромка пластинчатого затвора 35 связана с гибкой тягой 16.

Во внутренней полости рабочего органа 21 установлен керноприемник 41, фотоаппаратура с гидроакустическим дальномером 42 и осветитель 43.

Автономный пробоотборник работает следующим образом.

После сброса с судна под действием веса балластных грузов 27 автономный пробоотборник начинает погружаться, а на глубине 10-15 м срабатывает гидростат 32, освобождая скользящую куфту 20. При подходе к дну водоема срабатьгоает гидроакус- , тический дальномер, приводя в действие фотоаппаратуру 42 и р.светитель 43. После этого автономный пробоотборник внедряется в донные осадки рабочим органом 21, при этом проба донных грунтов поступает в керноприемник 41. При окончании заполнения керноприемника 41 грунтом сопротивление внедрению рабочего органа 21 в грунт резко возрастает, в то время как поплавковый узел 1, смонтированный на штанге 3, продолжает по инерции движение вниз, перемещаясь в скользящей муфте 20. При этом захваты 6 выходят из зацепле.ния со штанго 3 и,- поворачиваясь на осях 5, входят в-зацепление приливами 7 с пластинчатыми пружинами 8 фиксируясь в раскрытом положении.

В то при перемещении штанги 3 цапфы 23, перемещаясь в пазах 3 сдвигают вниз рычаги 24, поворачивая на осях 28 рычаги 29.

25497л

При этом верхние уголковые упоры 31 смещаются вверх и, поворачиваясь на осях 30, освобождают верхние грани балластных грузов 27, которые, по5 ворачиваясь под действием собственного веса вокруг центра тяжести, выпадают из нижних уголковых упоров 26.

.После этого автономный гфобоотборник, освобожденный от балластных .

10 грузов, начинает всплытие, причем в первый момент всплытия поплавковый узел 1 на штанге 3, смещаясь относительно скользящей муфты 20, воздействует стопором 11 на вилочный сто5 пор 9, освобождая шлицевые валы 13.

Под действием усилия резиновых тяг 39, передаваемого через гибкие тяги 38 на пластинчатые затворы 35, они, смещаясь навстречу друг другу

0 в лекальных пазах 33, срезают режущей кромкой 37 отобранную пробу донных грунтов и перекрывают нижнюю открытую часть корпуса рабочего органа 21. При этом гибкие тяги 16

5 свободно сматываются с натяжных

барабанов 15, вращающихся совместно со итицевыми валами 13. Приливы 36 предотвращают поперечное смещение пластинчатых затворов 35 в ле0 кальных пазах 33.

Продолжая всплытие, поплавковый узел 1 со штангой 3 воздействует стопором 10 на Н11жнюю часть скользящей муфты 20 и извлекает рабочий орган 21 из донного грунта. После всплытия на поверхность водоема автономный пробоотборник обнаруживается по сигналам системы 2 обнаружения и поднимается на борт плавQ средства, где отобранная проба донного грунта извлекается из керноприемника 41, а из фотоаппарата 42 извлекается фотопленка и передается для обработки.

5 Узлы 25 разъема на рычагах 24 служат для удобства установки балластных грузов 27 в уголковые упоры 26 и 31 при снаряжении автономного пробоотборника.

0 При ПОМ01ЦИ съемной ручки 19 производят зарядку автономного пробоотборника, перемещая пластинчатые затворы 35 в верхние положения в лекальных пазах 33, растягивая резиновые

тяги 39 путем намотки гибких тяг 16

на натяжные барабаны 15.

Технико-экономические преимущест-ва применения автономного пробоот-

S11254976

борника состоят в увеличении количе- -1гвелих1ения репризентатгивнойти этой ства получаемой информации путем информации за счет сохранения струкснгасения процента потерь устройства туры отбираемой пробы донных грун при работе на больших глубинах и тов.

Фиг. 2

Фиг.З

II

/«

. n Фк2.5

15

1. АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК включаинцйй поплавковый узел со штангой, контейнер с балластным грузом, механизм его сброса и коробчатый рабочий орган с режущим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пробоотбора и репризентативности получаемой информации, рабочий орган снабжен верхними -установленными на осях и нижними уголковыми упорами, совмещенными с гранями балластных грузов, штавга снабжена цапфами и укрепленной на них системой рычагов, связанных с верхними уголковыми упорами, при этом балластные грузы установлены с центром тяжести, смещенным за нижние уголковые упоры. 2. Пробоотборник по П.1, о т л и чающийся тем, что, режущий элемент выполнен в виде симметрических пластинчатых затворов с приводом, каждый из которых снабжен натяжным барабаном, шлицевым валом и тягой, при этом шлицевой вал снабжен вилочным стопором и.соединен со штангой поплавкового узла, корпус рабочего органа выполнен с лекальными пазами, а пластинчатый затвор установлен в лекапьных пазах корпуса и снабжен приливами по контуру лекальных пазов.

В ид A

J

0U2.7

1

S2ZSt

3c OC WvvSoQQQQOOOvgvvsXXX OOOOOoQQg

|Шхал

В

в

Фиг.9

фиг. fff

фиг. 12