Инерционно-динамический пробоотборник Советский патент 1986 года по МПК E21B49/02 G01N1/04 

1

Изобретение относится к горной . промышленности и применяется при раз ведке и освоении месторождений для взятия проб среды, обладающей прочт ностными свойствами, в частности грунтов или горных пород.

Цель изобретения - увеличение забора пробы и уменьшение нарушения ее стратификации при тех же энергетических затратах.

На чертеже схематически изображен предлагаемый инерционно-динамический пробоотборник.

Инерционно-динамический пробоотборник состоит из корпуса 1, керно- приемника 2 с грунтозаборной полостью и наконечника 3, представлякицих собой тело вращения с общей осью симметрии. Наконечник 3 соединен с корпусом при помощи резьбового со- единения. Внутренняя поверхность наконечника 3 выполнена с расширением в сторону керноприемника 2.

Пробоотборник работает следующим образом.

При внедрении в среду, обладающую прочностными свойствами, инерци-. онно-динамический пробоотборник, . испытывающий значительное давление напорного потока среды, внедряется на глубину, зависящую как от величины его начальной энергии, так и от сопротивления среды его движению. Движение среды во внутренней полости пробоотборника, в свою очередь, определяется полями напряжений в среде и величиной силы трения между поверхн остьй полости и движущейся средой.

Уменьшение силы трения, приводя- о;;ее к уменьшению напряжений и их

162

градиентов внутри полости, определя- ет как увеличение глубины проникания пробоотборника вследствие уменьшения общего сопротивления среды, так и увеличение количества забираемой пробы с уменьшением нарушения стратификации пробы при тех же энергетических затратах.

Сравнительные расчеты полей напряжений и сил трения на внутренней поверхности для конической поверхности и поверхности с образующей в виде экспоненты

l-exp

где - внутренний радиус режущей

кромки;

4 - перепад радиуса между входом и выходом внутренней полости;

г(х)

г + ь

(- )1

o6 i

ГР2Т .|.-

масштабный множитель;

- коэффициент Пуассона среды;

г(х) - радиус образующей на высоте X от входного отверстия,

показали значительное в 5-10 раз преимущество последней по силе сопротивления движущемуся образ- цу .среды во внутренней полости при уменьшении напряжений и градиентов напряжений в образце. Расчеты выполнены для стандартных размеров выбранного прототипа: . 1 1,05 мм; г 10 мм; мм;

Ро 5„5°.

Отношение сил сопротивления по треншэ предлагаемой криволинейной поверхности Fq и конуса F, как функции от коэффициента Пуассона среды, приведены в таблице.

Составитель И. Ландсберг Редактор С. Лисина Техред М.Пароцай Корректор С. Шекмар

.Заказ 893/47 Тираж 548Подписное

BHHIfflH Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4