Устройство для отбора проб грунта под водой Советский патент 1990 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к техническим средствам отбора проб поверхностного слоя донных отложений и может быть использовано при производстве морских геологоразведочных работ, а также при контроле за состоянием донных отложений в искусственных водохранилищах.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства в работе путем увеличения усилия врезания на режущей кромке грунтозаборного ковша, увеличения объема отбираемой пробы и сохранности пробы от механических повреждений в процессе ее извлечения из ковша.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в положении спуска на дно; на фиг.2 - то же, в процессе отбора пробы грунта; на фиг.З - узел крепления ковша и крышки на полуосях рамы.

Устройство для отбора проб грунта под водой связано с судном обслуживания (не показано) канатной подвеской 1 и включает раму 2, в центральном проеме которой на полуосях 3 с возможностью поворота установлен грунтозаборный ковш 4 и закреплена жестко крышка 5, выполненные в виде полых полуцилиндров с закрытыми торцами, размещенных концентрично друг относительно друга и имеющих уплотнение 6 (например, резиновый шнур, закрепленный в канавке, выполненной в крышке). На раме 2 с помощью оси 7 установлен двуплечий рычаг 8, имеющий плечо 9, взаимодействующее с грунтозаборным ковшом 4, и плечо 10, на конце которого закреплен крюк 11 для кольца 12, закрепленного на конце канатной подвески 1. Рама 2 имеет стойки 13 с роликом 14, подкос 15 и ролик 16. На канатной подвеске 1 закреплен гибкий элемент 17 (показано штрихпунктирной линией) одним концом в точке 18, а вторым концом через гибкое звено 19 - в точке 20 на грунтозаборном ковше 4. На элементе 17

закреплен упор 21, а на подкосе 15 - гильза 22 с размещенной внутри нее пружиной 23, Каждая из двух полуосей 3 имеет профильный участок 24, входящий в. отверстие в

крышке 5, круглый участок 25, входящий в отверстие в грунтозаборном ковше 4, и профильный участок 26, размещенный в раме 2. Полуось 3 закреплена гайкой 27 и имеет рукоятку 28. Между рамой 2 и полуосью 3 установлена пружина 29.

Устройство для отбора проб грунта под водой работает следующим образом.

До спуска на дно водоема грунтозаборный ковш 4 поворачивают на полуосях 3 по часовой стрелке, блокируют ковш плечом 9 рычага 8, з на крюк 11 надевают кольцо 12, рычаг 8 при спуске удерживается в этом положении усилием от массы устройства в

канатной подвеске 1. При повороте ковша 4 упор 21, размещаемый в гильзе 22, сжимает пружину 23, в результате чего гибкое звено 19 находится под натяжением, а гибкий элемент слабину.

При достижении устройством дна водоема R канатной подвеске 1 появляется слабина, которая позволяет пружине 23 посредством ковша 4 повернуть рычаг 8 в направлении часовой стрелки, при этом

кольцо 12 снимается под действием собственного веса с крюка 11, а ковш 4 под действием усилия в пружине 23 производит первоначальную стадию врезания в грунт дна на величину рабочего хода пружины.

Для полного рабочего хода ковша 4, т.е. для его поворота на 180°, начинают медленный подъем устройства на судно обслуживания. Усилие подъема в канатной подвеске 1 передается на гибкий элемент 17, последний при натяжении производит поворот ковша на 180°. Ковш герметично закрывается крышкой 5 благодаря уплотнению 6, позволяя одновременно произвести и отбор придонной воды.

После подъема устройства на палубу обслуживающего судна и при производстве анализа отобранной пробы непосредственно на судне в ковша 4 снимают крышку 5, для чего полуоси 3 перемещают в направлении, указанном стрелкой, профильный участок 24 выходит из отверстия крышки 5 и последняя снимается с ковша, открывая доступ к пробе.

При необходимости лабораторного анализа пробы гибкий элемент 17 отсоединяют от ковша, и после перемещения рукоятки 28 на полный ход полуось З перемещается на длину участков 24 и 25, освобождая ковш и крышку от крепления в устройстве. При необходимости контрольной пробы, отбираемой одновременно с основной, раму 2 увеличивают, устанавливая в ней два ковша со всеми необходимыми остальными деталями, канатные подвески 1 связывают траверсой, связанной в свою очередь с судном обслуживания одним канатом.

Преимуществом предлагаемого устройства для отбора проб грунта по сравнению с прототипом является повышение эффективности его работы в плотных грунтах и грунтах с каменистыми включениями благодаря повышенному усилию на режущей кромке ковша. Конструкция крышки позволяет увеличить обьем отбираемой пробы, а узел крепления ковша и крышки в раме позволяет получить доступ к пробе грунта без механического повреждения пробы, т.е. произвести необходимый анализ пробы визуально в том виде, в котором она была поднята на палубу.

Формула изобретения

1.Устройство для отбора проб грунта под водой, включающее канатную подвеску для связи с судном, раму с установленным

на ней с возможностью поворота на оси грунтозаборным ковшом, зафиксированную от возможности поворота на оси рамы крышку ковша, закрепленное концами на раме и ковше гибкое звено и узел блокировки грунтозаборного ковша в виде двуплечего рычага, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства в плотных грунтах путем увеличения усилия врезания ковша, рамаснабжена жестко закрепленной на ней гильзой с расположенной внутри нее пружиной, а гибкое звено снабжено гибким элементом и соединяющим их упором, размещенным внутри гильзы и установленным с возможностью перемещения в ней и взаимодействия с пружиной, при этом второй конец гибкого элемента закреплен на канатной подвеске.

2.Устройство по п.-1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью увеличения объема

отбираемой пробы, крышка ковша выполнена в виде полого полуцилиндра с закрытыми торцами.

3.Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью сохранности

пробы от механических повреждений в процессе ее извлечения из ковша, ось рамы выполнена в виде двух полуосей, закрепленных на раме консольно, подвижных в осевом направлении и имеющих профильный участок для размещения его в крышке ковша.

Изобретение относится к технике отбора проб верхней части донных отложений водоемов и позволяет повысить эффективность работы устройства в плотных и с каменистыми включениями грунтах за счет увеличения усилия на режущей кромке ковша. Устройство на канатной подвеске (КП) 1 опускается под воду, при этом поворот ковша (К) 4 заблокирован плечом 9 рычага 8, который удерживается кольцом 12 на КП 1. Гибкий элемент (ГЭ) 17 ослаблен, а гибкое звено 19 натянуто усилием пружины (П) 23, находящейся во взаимодействии с упором 21, закрепленным на ГЭ 17. После спуска устройства на дно в КП 1 появляется слабина и рычаг 8 усилием П 23 поворачивается по часовой стрелке, разблокируя К 4 от фиксации. При этом кольцо 12 снимается под действием собственного веса с крюка 11 на рычаге 8. Первоначальная стадия отбора грунта производится под действием усилия П 23, а в дальнейшем при появлении усилия в КП 1 (начале подъема устройства на палубу судна обслуживания) поворот К 4 происходит от натяжения ГЭ 17. К 4 к 5 снимаются с устройства путем перемещения полуосей 3 в направлении от К 4. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг, 2

Фаг, 3

25