Устройство для дистанционного исследования глубоководных грунтов Советский патент 1987 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к технике океанических исследований и предназначено для определения прочностных характеристик грунтов дна морей и океана в различных его точках.

Цель изобретения - повышение производительности труда и точности определения прочностных характеристик глубоководных грунтов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в позиции, при которой крыльчатка внедрена в грунт и повернута в положение окончания его среза

Устройство включает в себя крыльчатку 1, соединенную с валом 2, на котором расположен датчик 3 измерения крутящего момента, возникающего при вращении крыльчатки в грунте. Вал 2 установлен в гильзе 4, относительно которой возможно только его вращательное движение. Гильза 4 вставлена в отверстие треноги 5 (несущей части устройства), три лапы которой расположены под углом 120 (на чертеже лапы условно развернуты в плоскости чертежа) и имеют опоры 6.

8гильзе 4 расположена гайка 7, образующая с верхней частью вала 2 неса- мотормозящееси винтовое соединение. Верхняя часть гайки 7 содержит диск 8, к которому прикреплен стакан 9, содержащий вялую мембрану 10 с полостью 11 для смазки. Под нижним торцом гайки 7 находится полость 12. Стакан

9имеет отверстия для связи его с внешней средой (водой моря, океана) и соединен со стержнем 13 с набором грузов 14 и рьпчом. К треноге 5 прикреплен стакан 15 с набором щеток для очистки лопаток крыльчатки I.

Тренога 5 имеет торец 16 для ограничения под1)ема гильзы 4, имеющей в Н1шнсй части бурт. В верхней части гильзы 4 в прорезях на осях 17 имеются собачки 18, которые отводятся в стороны кулаками 19, расположенными на треноге 5. Диск 8 гайки 7 в верхнем положении соприкасается с торцом 20 гильзы 4 и подхватывается зацепами 21 собачек 18 (см. пунктир) К верхнему торцу гильзы 4 прикреплен грузы 22.

Устройство работает следуюи им образом.

С помощью лебедки с плавсредства устройство опускается на дно. В исходном положении (положении опускания) бурт в нижней части гильзы 4

5

0

уперт D нижний торец 16 треноги 5. При этом гайка 7 находится в поднятом относительно гапьзы 4 положении и диск 8 касается торца 20. Таким образом, гильза 4 вместе с треногой 5 висит на диске 8 и прикрепленном к нему через стакан 9 стержне 13. В этом положении собачки 18 зацепами 21 подведены под диск 8 (показано пунктиром), а крыльчатка 1 находится внутри стакана 15. После достижения устройством дна и внедрения в грунт опор 6 под действием грузов 14 и 22 и инерционных сил масс этих грузов и других деталей, связанных с ними, гильза 4 и гайка 7, образующие одно целое, начинают перемещаться вниз относительно треноги 5, заглубляя в грунт крыльчатку 1. При зтом гильза 4 перемещается относительно треноги 5 поступательно вдоль оси отверстия в треноге (зто достигается, например, шпоночным соединением). 5 Вода из стакана 15 вытесняется через зазоры между стаканом 1 5 и нижним концом вала 2, гася кинетическую энергию движущихся масс, что обеспечивает плавное внедрение крыльчатки в грунт. Гильза 4 садится на верхний торец треноги 5, а кулаки 19 отводят в стороны собачки 18 и освобождают зацепы 21 от диска 8. При неподвижной гильзе 4 под действием грузов 14 происходит опускание гайки поступательно вдоль их общей оси. При этом под действием винтового соединения гайка 7 - винт вала 2 происходит поворот крыльчатки 1 и срез грунта с фиксацией крутящего момента на валу 2 датчиком 3, передающим информан,ию по кабелю связи на плавсредство. Дросселирование жидкой смазки ич полости 12 в полость 11 под вялой мембраной 10 обеспечивает пллвиость поворота крыльчатки. При зтом скорость внедрения крыльчатки в грунт регулируется суммарной массой грузои 14 и 22, а угловая скорость ее вращения - грузами 14.

При подъеме устройства с помощьь) лебедки и троса для переноса ei o в новую точку гайка 7 переме цается вверх относительно неподвижной гиль.-пл

0

5

0

5

0

4 до тех пор, пока диск

НС упрется в торец 20. При этом посредством винтового соед1 нения гайка 7 - вгпгг вала 2 крыльчатка 1 вместе с вялом 2 поворачивается (возвращается) в игходное состояние при заглублении. При дальнейшем движении вверх гайки 7 диск 8 вовлекает в движение вверх гильзу 4. Это происходит до тех пор, пока бурт в нижней части гильзы 4 не упрется в торец 16 треноги 5. При этом крьшьчатка I с валом 2 поднимается, а щетки на стакане 15 обеспечи вают очистку лопаток крыльчатки от частиц грунта. Собачки 18 освобождаются от кулаков 19 и под действием собственного веса (или упругих элементов) поворачиваются и подводят зацепы 21 под диск 8. Дальнейшее дни жение троса при помощи лебедки приводит к подъему устройства из грунта и переносу его в следующую точку. Процесс повторяется.

Формула изобретения

1. Устройство для дистанционного исследования глубоководных грунтов, включающее крыльчатку, установленную на валу, регистрирующее устройство.

Составитель Л.Нечипоренко Редактср И.Р 1бченко Техред Л,Олийнык Корректор Л.Пилипенко

5182/42

Тираж 775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Произ1 о,чгтнег{но-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул .Проектная , 4

несущ то треногу и механизм управления опускания-подъема, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда и точности определения прочностных характеристик глубоководных грунтов, оно дополнительно снабжено автоматической системой последовательного заглубле- 1Q ння и поворота крыльчатки, включающей гильзу, образующую с несущей треногой поступательную пару, гайку, установленную в гильзе с возможностью поступательного перемещения, захватывающее 15 устройство, набор сменных грузов и

неупругую мембрану, при этом вал образует с гайкой винтовую пару а с гильзой вращательную пару, гильза и гайка снабжены ограничителями посту- 20 пательных перемещений соответственно в треноге и гильзе.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что оно допол- 25 нительно снабжено очистительными щетками .

Область применения - морская геология, исследования глубоководных грунтов. Изобретение позволяет повысить производительность труда и точность определения прочностных характеристик глубоководных грунтов. Устройство содержит крыльчатку 1, соединенную с валом 2, на котором расположен датчик 3 крутящего момента, передающего информацию по кабелю связи на плавсредство, и треногу 5, в которой установлены гильза 4, гайка 7, образующая с верхней частью вала 2 несамотормозящее винтовое соединение, диск 8, стержень 13 с набором грузов 14 и 22, стакан 5 с очистительными щетками, стакан 9 с вялой мембраной 10 со смазкой, перетекающей из полости 12 в полость 11, и захватывающее устройство, состоящее из собачек 18 с зацепами 21, установленных на осях 17, отжимаемое кулаками 19. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. (Л со оо