Устройство для отбора проб из придонного слоя Советский патент 1990 года по МПК G01N1/02 

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано в инженерной геологии для отбора проб грунта из придонного слоя, а также для добычи железомарганцевых и других конкреций в мелководных морях и заливах.

Целью изобретения является повышение представительности пробы.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, план; на фиг.З - вид А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

Устройство включает опорную раму 1, выполненную, например, из труб

по ГОСТу, в которых предусмотрены прорези 2, и укрепленную на верхней части -труб площадку 3, а в нижней части - упругое основание 4 и пробковый кран 5, пробоотборник, состоящий из двух полукоробов 6, имеющих режу- шие кромки в нижней части и снабженных съемными крышками 7 с укрепленными на них уплотнениями 8 в местах стыковки, направляющих 9, жестко прикрепленных к верхней части полукоробов, и размещенные в подшипниках 10 штоки 11 гидронилиндров 12, установленных на опорах 13 и снабженных трехходовыми кранами 14, механизм фиксации, состоящий из переливного клапасл

о

№

ч|

ЗД

сл

на 15, стойки 16, которая имеет опорную пяту 17 и размещена во втулке 18, на которой установлена планка 19, примыкающая к лыске, выполненной по Всей длине стойки, на которой размещены пружина 20 между ограничителем 21 и опорой 22, датчики 23, установленные в нижних крышках гидроприводов, кабель-троса 24, пружинно-рычаж- ный фиксатор, состоящий из рычагов 25, тяги 26, троса 27, отводного блока 28, стержня 29, размещенного в подшипнике 30 и снабженного упором 31, пружиной 32 и наконечником 33 сферической формы.

Устройство работает следующим образом.

После стабилизации плавсредств якорем производится установка полу- коробов 6 в исходное рабочее положение с предварительной установкой крышек 7 и смазкой поверхностей по- лукоробов 6 антифрикционным лаком ВАФ-31 для облегчения ввода пробы в полукороба 6. В штоковую полость гидроцилиндра 12 подается сжатый воздух через трехходовый кран 14, а так как в верхней части полукоробов 6 прикреплены штоки 11, направляющие 9, размещенные в подшипниках 10, то их перемещение происходит совместно с полукоробами 6 до необходимого исходного положения. Гидроцилиндры 12, установленные на опорах 13, прикрепленных к площадкам 3, могут быть сменными с тем, чтобы ход поршней гидроцилиндров 12 определял заданную глубину взятия пробы. Далее, через трехходовый кран 14 осуществляется сброс сжатого воздуха из што- ковой полости гидроцилиндра 12, после выполнения этой операции трехходовый кран 14 ставится в положение откачки из этой штоковой полости воздуха воздушным насосом. Силами т рения в опорах, а также в гидроцилиндрах 12 рабочий орган устройства - полукороба 6 удерживаются в исходном рабочем положении. Кабель- трос 24 крепится к опорной раме 1э и производится соединение электрической схемы датчика 23 с пультом управления устройством. После выполнения указанных работ с помощью грузовой стрелы и судовой смоточной ле- бедки устройство опускается на кабел тросе 24 на морское дно. Для ускорения операции погружения в опорной ра

0 5

0

ме 1 предусмотрены прорези 2, через которые при погружении рамы 1 поступает внутрь морская вода, являющаяся балластом. При достижении рамой 1. дна упругое основание 4 примыкает к дну соответственно с его рельефом, рама 1 и все устройство устанавливаются в горизонтальном положении, чем обеспечивается надежность операции взятия качественной пробы.

Одновременно с рамой 1, упругим основанием 4 касается дна и пята 17 механизма фиксации, которая жестко укреплена на стойке 16, так же как и упор. Для исключения разворота стойки 16 по всей ее длине предусмотрена лыска, к которой примыкает планка 19, прикрепленная к втулке 18, в которой перемещается стойка 16. Втулка установлена на опоре 22. Этот узел обеспечивает стойке 16 только вертикальные перемещения вниз и вверх. Для предотвращения самопроизвольного перемещения стойки 16 предусмотрена пружина 20, размещенная между опорой 22 и ограничителем 21. Пята 17 при касании дна перемещает вверх по вертикали стойку 16 и прикрепленный к ней ограничитель 21, который при этом освобождает прижатый к нему пружиной 32 сферический наконечник 33, прикрепленный к стержню 29, к которому с другой стороны прикреплен упор 31, а к нему присоединен трос 27, размещенный на обводном блоке 28. Стержень 29 размещен в подшипнике 30. Трос 27 прикреплен к одному из рычагов 25, который связан тягой 26 с другим рычагом 25. Рычаги 25 насажены на осях переливных клапанов 15. Трос 27, перемещаясь, осуществляет поворот рычагов 25, так как они связаны тягой 26, чем достигается и синхронное открытие переливных клапанов 15 для одновременного поступления морской воды в гидроцилиндры 12. Под действием атмосферного и гидростатического давлений силовыми цилиндрами 12 оказывается на полукороба 6 давление, которое обеспечивает заглубление их в грунт и взятие пробы с определенной глубины, что обеспечивается как фиксированным ходом токов, так и наличием датчика 23 перемещения, который выдает на пульт сигнал о прекращении заглубления при заданной величине перемещения.

5

Уплотнение 8 предохраняет пробу от размыва при подъеме устройства. После прекращения процесса заглубления и взяпия пробы устройство поднимают на палубу, устанавливают на стеллаже, и в емкость загружается проба при перемещении полукоробов 6 в исходное положение гидроцилиндрами 12, в которые подается сжатый воздух через клапаны 14, с одновременным вытеснением воды из гидроцилиндров 12 через переливные клапаны 15. Через кран 5 сбрасывается вода из рамы 1.

Предлагаемое устройство позволяет получать представительные пробы грунта за счет более точного, чем в известных технических решениях, определения глубины пробоотбора, а также за счет исключения размывания пробы при подъеме устройства.

15

Формула изобретения

ми, выполненными в виде двух полукоробов, и механизм фиксации рабочих органов, отличающееся 5 тем, что, с целью повышения представительности пробы, каждый из рабочих органов пробоотборника жестко соединен с двумя направляющими, установленными под углом к плоскости опорно 10 рамы с возможностью осевого перемеще ния, и снабжен прижимной крышкой с уплотнением на ее внешней кромке, устройство снабжено двумя гидроцилиндрами со штоками, соединенными 15 с рабочими органами пробоотборника, при этом рабочие органы установлены с возможностью стыковки при осевом перемещении штоков и направляющих, устройство снабжено механизмом фик- 20 сации глубины отбора выполненным в виде двух переливных клапанов, установленных на входе

в верхние полости гидроцилиндров и связанных с v -пружинно-рычажным фиксатором, и датдонного слГ °ТбОРа ПР°б И3 ПРИ 25 ЧИК°М пе«е«ия оков, связан донного слоя, содержащее опорную ра-с пультом управления посредством

му, пробоотборник с рабочими органа-кабель-троса.

их 12 1.

1562735

ми, выполненными в виде двух полукоробов, и механизм фиксации рабочих органов, отличающееся 5 тем, что, с целью повышения представительности пробы, каждый из рабочих органов пробоотборника жестко соединен с двумя направляющими, установленными под углом к плоскости опорной 0 рамы с возможностью осевого перемещения, и снабжен прижимной крышкой с уплотнением на ее внешней кромке, устройство снабжено двумя гидроцилиндрами со штоками, соединенными 5 с рабочими органами пробоотборника, при этом рабочие органы установлены с возможностью стыковки при осевом перемещении штоков и направляющих, устройство снабжено механизмом фик- сации глубины отбора выполненным в виде двух переливных клапанов, установленных на входе

в верхние полости гидроцилиндров и связанных с пружинно-рычажным фиксатором, и дат

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано в инженерной геологии для отбора проб грунта из придонного слоя, а также для добычи железомарганцевых и других конкреций в мелководных морях и заливах. Целью изобретения является повышение представительности пробы. Устройство содержит опорную раму, на ней размещен пробоотборник, рабочий орган которого выполнен в виде двух полукоробов с прижимными крышками, установленными с возможностью стыковки. Отбор пробы осуществляется при внедрении полукоробов в поверхностный слой при выдвижении штоков гидроцилиндров под воздействием воды, поступающей в их верхние полости через переливные клапаны, связанные с пружинно-рычажным фиксатором, который срабатывает в момент касания устройством дна. Устройство позволяет производить отбор в заданном интервале глубин благодаря также наличию датчика перемещения штоков. 4 ил.

25

TTJff/ f// fff f

/7 N/7

У It

/

диОА

21 33 2В

Фиг.З

9 Ю

Я

11

6-6

Фиг.4