Устройство для отбора проб из придонного слоя Советский патент 1991 года по МПК G01N1/02 

Изобретение относится к технике про- боотбора и, в частности, к устройствам, которые могут быть использованы в инженерной геологии для отбора проб из придонного слоя как на шельфе, так и для отбора проб в глубоководных районах океана на различных стадиях геологоразведочных работ, а также для добычи железомарганце- вых и других конкреций.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.

На фиг.1 показано устройство, продольный резрез; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.З - вид А на фиг. 1.; на фиг.4 - разрез Б - Б на фиг.1.

Устройство содержит опорную раму 1 треугольной формы, выполненную из стального листа, в которой предусмотрены прорези 2, перегородки 3, а в нижней части

размещено по периметру упругое основание 4, пробковый кран 5, сменный пробоотборник, состоящий из двух полукоробов 6. снабженных сменными крышками 7 с укрепленными к ним уплотнениями 8, а нижние и боковые грани полукоробов 6 имеют режущие 8, а нижние и боковые грани полукоробов 6 имеют режущие кромки из штанг 9, размещенных между бойками 10 и полукоробами 6 и жестко укрепленных к ним, а бойки 10 выполнены в виде пустотелого цилиндра 11, заполненного тяжелым металлом 12, например, свинцом, а торцовые поверхности выполнены конусообразной формы 13, тележки 14, на которых закреплены бойки 10 рельсы 15. выполненные, например, из швеллеров и снабженные шарнирами 16, прикрепленными к опорной раме 1. а также перемычкой 17, размещенО

-а

;о

ной в верхней части рельса 15, механизм ограничения хода бойка 10 и тележки 14, состоящий из каната 18, отводного блока 19, канатной петли 20, механизм изменения угла наклона рельсов 15, состоящий из шарниров 21 и 22, винтов 23, 24 с различными по направлению резьбами, стяжной гайки 25, механизм пуска, включающий фиксатор исходного положения бойка 10, состоящий из корпуса 26, пружины 27 и стержня 28, на одном конце которого размещен упор 29, а на другом - наконечник 30 сферической формы, и систему тяг 31, состоящую из шарниров 32, рычагов 33, площадки 34, на которой установлена направляющая втулка 35, в которой размещен стержень 36, снабженный упорами 37 и 38, пружиной 39 и пятой 40, шарнирно прикрепленной к стержню 36, систему канатов 41.

Устройство работает следующим образом.

После стабилизации плавсредств якорем производится установка пробоотборника в исходное положение с предварительной установкой крышек 7 и смазкой поверхностей полукоробов 6 антифрикционным лаком ВАФ-31 для облегчения входа пробы в полукороба 6. Упоры 37, 38 стержня 28 подводят к каткам тележек 14 и опускают рычаги 33, которые предотвратят произвольное и преждевременное перемещение тележек 14, так как пружина 27 фиксатора находится в сжатом состоянии. Полукороба 6 жестко прикреплены к штангам 9, которые соединены с бойками 10, уплотнения 8 предохранят пробу от размыва. Устанавливается также в исходное положение перемычка 17 и рельсы 15 с определенным углом наклона а. к основанию в пределах 55 - 82° с применением механизма изменения угла наклона а рельсов 15, шарниры 21, 221винты 23, 24, которые, взаимодействуя со стяжной гайкой 25, позволяют установить необходимый угол наклона а рельса 15, от которого зависит как глубина врезания в грунт пробоотборника, так и объем пробы или добываемого ископаемого.

При угле наклона а рельса 15 менее 55 ° полукор оба 6 не осуществят забор грунта, а при угле а более 82° не произойдет стыковка полукоробов 6. Такой угловой промежуток получается при размещении шарниров 16, 21 на верхней части опорной рамы 1, снабженной перегородками 3, к нижней части которой прикреплено упругое основание 4 и пробковый кран 5, предназначенный для слива воды из устройства при его нахождении на палубе. Упругое основание 4 обеспечивает примыкание опорной рамы 1 ко дну в соответствии с его рельефом. Прорези 2 в опорной раме 1 предусмотрены для заполнения ее водой как балластом, а треугольная форма снижает усилие сопротивления при ее извлечении из воды.

Габариты сменных бойков 10, т.е. их масса и путь перемещения, определяются 0 заранее в соответствии со шкалой твердости разрабатываемого грунта с тем, чтобы обеспечить необходимую величину гравитационной силы. Предварительно определяется и необходимый размер полукоробов 6, 5 который при добыче, например россыпей, может быть увеличен Боек 10 выполнен в виде цилиндра 11, заполненного тяжелым металлом 12 С целью снижения сопротивления при спуске и подъеме торцовые 0 поверхности бойков 10 выполнены конусообразной формы 13. Для фиксации длины перемещения бойков 10 совместно с тележками 14 предусмотрен механизм ограничения хода, который имеющимися канатами 5 18 закрепляется одним концом к бойкам 10, а другим - к рельсам 15, а петля 20 своей длиной определяет расчетный путь перемещения бойка 10.

После проведении подготовительных 0 работа подъемно-спусковым механизмом плавсредства устройство опускается в гидросферу с применением канатной системы 41

При достижении дна упругим основани- 5 ем 4 рамы 1, с учетом усадки по толщине основания 4 в зависимости от массы устройства произойдет одноЁременно касание дна и пятой 40, шарнирно прикрепленной к стержню 36, который перемещается вверх 0 во втулке 35, установленной на площадке 34, совместно с упорами 37 и 38, сжимая пружину 39. Приводится в действие система тяг 31 с шарнирами 32, к которым прикреплены рычаги 33, при своем повороте ос- 5 вобождающие примыкающий к ним наконечник 30, который пружиной 27 переместится совместно со стержнем 28, размещенным в корпусе 26, увлекая и упор 29, освобождающий тележку 14 от торможения, 0 и боек с тележкой 14 сможет осуществить перемещение и нанести удар о придонный слой, благодаря чему произойдет наполнение полукоробов 6, которые синхронно врежутся в грунт.

5 После этой операции осуществляется подъем устройства на палубу плавсредства канатной системой 41. Устройство устанавливается на стеллаже,гснимаются крышки 7 и в емкости загружается проба или добываемый материал.

В предлагаемом устройстве в сравнении с известным упрощается конструкция из-за исключения гидростатического гидравлического привода, повышается надежность из-за использования гравитационных сил, расширяется область использования из-за применения сменных узлов - бойков, полукоробов с применением направляющих, допускающих изменения угла наклона.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб из придон-.

ного слоя, содержащее опорную раму с двумя направляющими, соединенными в

верхней части перемычкой, пробоотборник,

выполненный в виде бойков с жестко прикрепленными к ним рабочими органами, механизм пуска и фиксации положения рабочих органов, отличающееся тем, что,

с целью расширения области применения, бойки выполнены в виде пустотелых цилиндров, заполненных металлом, с конусообразными торцами, снабжены тележками с рельсами, канатами с отводными блоками,

размещенными в верхней части направляющих, и штангами, жестко соединенными с бойками, при этом рельсы шарнирно укреплены в верхней части опорной рамы, выполненной с треугольным сечением, и

снабжены механизмом регулирования угла наклона направляющих.

Изобретение относится к технике отбора проб в глубоководных районах океана на различных стадиях геологоразведочных работ. Целью изобретения является расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается тем, что узлы пробоотборника выполнены сменными. Рабочие органы выполнены в виде полукоробов, прикрепленных к обойкам, имеющим цилиндрический корпус, заполненный тяжелым металлом, которые прикреплены к тележкам, размещенным в направляющих, снабженных механизмом изменения угла наклона их по отношению к плоскости опорной рамы, чем достигаются необходимая глубина врезания полукоробов и необходимый объем пробы или добываемого ископаемого. Для снижения гидродинамических сопротивлений при проведении спуско-подъемных операций опорная рама выполнена треугольной формы, а торцовые поверхности бойков имеют конусообразную форму. Устройство снабжено механизмами пуска и ограничения длины перемещения бойков. 4 ил.

/7

Вид А

39

777///sw/tf //f ff/ ///

40 37 фиг.З

JJ

29 ФигЛ

-ft

15

11

12