Шагающая установка для взятия проб со дна морей и океанов Советский патент 1985 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к горной промьштенности и предназначено для разведки полезных ископаемых морско го дна, и может быть использовано -для взятия проб, с необходимой закономерностью на морском дне-. Известно добычное шагающее устро ство, содержащее рабочий орган, тяговую тележку, два опорных стола с вертикальным и горизонтальным шарни ром и механизм поворота с кронштейнами и блоками переменной плавучести СП. Недостатком устройства является то, что оно не позволяет проводить отбор проб с необходимой закономерностью на морском дне. Наиболее близким по технической сущности является шагающая установк для добычи полезных ископаемых, со- держащая рабочий орган, ферму, тяго вую тележку рабйчего органа с возмо ностью продольного возвратно-поступательного движения, два опорных ст ла с вертикальными и горизонтальными шарнирами и механизм поворота с кронштейнами, роликами и кулачками 2j. Недостатком известного устройств является низкая производительность определения закономерности распределения полезных ископаемых на экспериментальных участках морского дна, а добычной орган не может брат геологические пробы для выявления запасов полезного ископаемого. Целью изобретения является повышение производительности взятия геологических проб на морском дне. Поставленная цель достигает.ся тем, что в шагающей установке для взятия проб со дна морей и океанов, содержащей рабочий орган, ферму, тяговую тележку рабочего органа с возможностью продольного возвратно7поступательного движения, два опорных стола с вертикальными и гори зонтальными шарнирами и механизмы п ворота, рабочий орган выполнен в ви де многосекционных камерных пробоотборников, с механизмами поворота, имеющих каркас конического типа, на котором вдоль образующих конуса установлены лотки цилиндрической формы с режущими кромками и присоединены полыми торцовыми сторонами к бункеру выполненному в виде конуса, разделенного внутри радиальными перегородками, числокоторых равно числу лотков, а механизм, поворота пробоотборников выполнен в виде упоров с односторонними шарнирами, установленными на тележке, которая снабжена тяговой лебедкой и поплавком, при этом механизм поворота фермы содержит секторы, установленные неподвижно на вертикальных осях опорных столов с взводными пружинами и связанные с лебедкой тяговым канатом, причем угол наклона фермы в вертикальной плоскости рассчитывается по формуле - ) d arctg (1 где G сила тяжести установки в среде (воде), Н; подъемная сила поплавка, расстояние между осями горизонтальных шарниров фермы, м; расстояние слева или qnpaва от вертикальной плоскости производящей через центр масс установки до вертикальной плоскости действия подъемной силы поплавка, м; расстояние от центра масс до точки приложения подъемной силы поплавка, м; На фиг, 1 представлена шагающая установка, вид сбоку; на фиг, 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 изображен рабочий орган; на фиг,4 схема шагающей установки в начальном положении; на фиг, 5 - положение шагающей установки в момент зависания; на фиг, 6 - то же, после поворота ее на угол , Установка состоит из многосекционных камерных пробоотборников 1, установленных с помощью наклонной оси 2 в подшипниках 3 кронштейна 4 подвижной направляющей 5, перемещающейся в направляющей 6 кронштейна 7 фермы 8, К оси 2 прикреплено основание бункера, вьтолненное в виде диска 9, к которому крепятся лотки 10 с режущими кромками 11, Лотки 10 расположены вдоль образующих конической поверхности и со стороны основания конуса закреплены кольцевым диском 12, В вершине конуса диск 9 и коническая обечайка 13 образуют общий бункер, разделенный радиальными перегородками 14 на отдельные камеры для хранения проб, забранных соответствующим лотком 10. На кольцевом диске 12 закреплены упоры 13, взаимодействующие с упорами с односторонним шарниром 16 тележки 17. Для удержания пробоотборника 1 от самопроизвольного поворота на кронште не 4 установлен подпружиненнвш палец 18, входящий в отверстие кольцевого диска 12. Тележка 17 перемещается в продольном направлении по балкам 19 до упоров 20 фермы 8, открытой сверху, совместно с тяговой лебедкой 21 и поплавком 22, изготовленным из синтакти ка с удельным весом j- (0,5-0,6) т/м установленном на кронштейне 23, жестко соединенным с тележкой 17. Тяговой канат 24 сходит с барабана тяговой лебедки, огибает неподвижньй блок 25, сектор с желобчатой направляющей 26, установленный на вертикаль ном шарнире 27 поворота фермы 8 относительно опорного стола 28. Опорный стол 28 оборудован вертикальным 27 и горизонтальньм 29 шарнирами и опирает ся на дно с помощью башмаков 30, соединенных с телескопическими трубами 31, входящими в направляющие 32. Возврат опорного стола 28 в исходное положение осуществляется с помощью пружин 33, один конец которых закреплен на вертикальном шарнире 2 опорно го стола 28, а второй - на ферме 8. Установка работает следую; гм обра3 о.м, После спуска установки с плавсред ствами на дно включается тяговая лебедка 21 и,тележка 17 с поплавком 22 перемещается по балкам 19, например, справа - налево. При движении тележки 1.7 над левым пробоотборником 1 ее левый упор с односторонним шарниром 16 упирается в упор 15 левого пробоотборника 1 и поворачивает его на оси 2 на уго соответствующий шагу лотков 10, Режу щая кромка 11 при повороте срезает верхний слой грунта и зачерпывает его лотком 10. При дальнейшем движении тележки 17 на левую сторону (относительно центра масс) установки она встречает левый упор 20 фермы 8 и останавливается. Перед подходом к упору 20 подъ емная сила плавучести поплавка 22 создает момент, достаточный для отрыва левого опорного Ьтола 28 от дна. При этом ферма 8 начинает поворачиваться в вертикальной плоскости и зависает на угле подъема ot , а усилие спиральной пружины 33 возвращает правый опорный стол в исходное положение. При встрече тележки 17 с левым упором 20 тяговая лебедка 2} продолжает работать и наматывает тяговый канат 24, который создает поворотный момент, на секторе с желобчатой направляющей 26 в.горизонтальной плоскости относительно неподвижного правого опорного стола 28 на заранее заданный угол Ч, сжимая при этом пружину 33. После заверше шя поворота в горизонтальной плоскости происходит реверс тележки 17 и она движется слева - направо. При этом ферма 8 опускается и левьй опорный стол 28 встает на другое место на дне. Пробоотборники 1 свободно лягут под собственным весом на дно, переместившись подвижной направляющей 5 в направляющей. 6 кронштейна 7 фермы 8. При движении тележки 17 над правым пробоотборником 1 ее правый угол с односторонним шарниром 16 упирается в упор 15 правого пробоотборника 1 и поворачивает его на оси 2 на угол, соответствукщий шагу установки лотков 10. При этом левый упор с односторонним шарниром при встрече с упором левого пробоотборника отклоняется на оси. Режущая кромка 11 при повороте срезает верхний спой грунта и зачерпывает его лотком 10. При дальнейшем движении тележки 17 на правую сторону (относительно центра масс) установки она встречает правый упор 20 фермы 8 и останавливается. Перед подходом к упору 20 подъемная сила плавучести поплавка 22 создает момент, достаточный для отрыва правого опорного стола 28 от дна. При этом ферма 8 начинает поворачиваться в вертикальной плоскости и зависает на угле подъема, а усилие пружины 33 возвращает правый опорный стол в исходное положение. При встрече тележки 17 с правым упором 20 тяговая лебедка 21 продолжает работать и наматывает тяговый канат 24, который создает поворотный момент на секторе с желобчатой направляющей 26 в горизонтальной плоскости относительно неподвижного левоI 11 го опорного .стола 28 на заранее заданный угол Ч . После завершения поворота в гориэонтальной плоскости происходит реверс тележки 17 и она движется справа - налево и цикл отбора проб повторяется. Таким образом, при каждом шаге установки .пробоотборники: 1, расположенные с левой и правой стороны от носительно продольной оси фермы 8, поочередно захватывают пробы грунта. Периодическое поворачивание пробоотборника 1 на оси 2 вызывает подъ 5 , 6 ем лотков 10 на конусной поверхности и пересыпание захваченной пробы в соответствующую камеру бункера. Закономерность переноса пробоотборников на морском дне определяется углом поворота тяговым канатом 24 сектора с желобчатой направляющей 26 и может составлять угол поворота в горизонтальной плоскости О - 180°. После заполнения всех камер бункерной части пробоотборников 1 установка поднимается на плавсредство для разгрузки.

ШАГАЮЩАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЗЯТИЯ ПРОБ СО ДНА МОРЕЙ И ОКЕАНОВ, содержащая рабочий орган, ферму, тяговую тележку рабочего органа с возможностью продольного возвратно-поступательного движения, два опорных стола с вертикальными и горизонтальными . шарнирами и механизмы поворота, о тличающаяся тем, чтоу с целью повьппення производительности взятия геологических проб на морском дне, рабочий орган выполнен в виде многосекционных камерных пробоотборников с механизмом поворота, имеющих каркас конического типа, на котором вдоль образующих конуса установлены лотки цилиндрической формы с режущими кромками и присоединены полыми торцовыми сторонами к бункеру, выполненному в виде конуса, разделенного внутри радиальными перегородками, число которых равно числу лотков, а механизм поворота пробоотборников выполнен в виде упоров с односторонними шарнирами, установленными на тележке, которая снабжена тяговой лебедкой и поплавком, при этом механизм поворота фермы- содержит секторы, установленные неподвижно на вертикальных осях опорных столов с взводными пружинами и связанные с . лебедкой тяговым канатом, причем угол наклона фермы в вертикальной плоскости рассчитавается по формуле , L .,. 2К G ч «: arctg

26

26