Самовсплывающий автономный пробоотборник Советский патент 1991 года по МПК G01N1/10 

сь о

Изобретение относится к геолого-геофизическим исследованиям для водоемов, в частности к автономным пробоотборникам, и может быть использовано для поднятия на поверхность со дна морей и океано в проб плотных осадков с целью их последующего анализа. Цель изобретения - снижение уровня загрязнения дна акватории за счет многократного использования балластных грузов. Пробоотборник содержит рабочий орган в виде створок грейферного ковша, поплавок, балластные грузы и замковый механизм, включающий направляющую штангу, стопор, шток-литер и втулку, скользящую по штанге. Пробоотборник снабжен дополнительным поплавком и блоком удержания балластных грузов. Поплавок снабжен без- инерционной катушкой, а блок удержания выполнен в виде дополнительной безинер- ционной катушки и двух соосных барабанов, снабженных оттяжками и установленных с возможностью вращения в противоположные стороны. Балластные грузы закреплены на свободных концах оттяжек, а катушки соединены между собой посредством гибкой связи, которая снабжена узлом задержки ее сматывания с безинерционной катушки дополнительного поплавка. Блок удержания закреплен на направляющей штанге с возможностью отделения от нее при касании штока-лидера дна водоема. 1 з.п.ф-лы, 8 ил. сл с

Изобретение относится к геолого-геофизическим исследованиям, в частности к автономным пробоотборникам для исследо- вания дна водоемов, и может быть использовано для поднятия на поверхность со дна морей и водоемов проб плотных осадков с целью их последующего анализа.

Целью изобретения является снижение уровня загрязнения, дна акватории за счет многократного использования балластных грузов.

На фиг. 1 схематично изображен пробоотборник; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.1, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - блок удержания

балластных грузов; на - сечение В-В на фиг.5; на фиг.7 - пробоотборник после сброса балластных грузов; на фиг.З - вид Г на фиг.7.

Самовсплывающий автономный пробоотборник для исследования дна водоемов содержит пробоотборный узел, представляющий собой грейферный ковш 1, поплавок 2, два балластных груза 3 и 4 и замковое устройство. Замковое устройство включает направляющую штангу 5, снабженную стопором 6, штоком-лидером 7 и скользящей по штанге 5 втулкой 8. В состав пробоотборника входят также дополнительный поверхностный поплавок 9 и соединенный с ним при

сл

помощи гибкой связи 10 блок 11 удержания балластных грузов 3 и 4, снабженных оттяжками 12 и 13. На дополнительном поплавке 9, изготовленном из легковесного материала, например сферопластика, размещена безинерционная катушка 14, представляющая собой уложенный и скрепленный клеем верхний участок 10 гибкой связи. Гибкая связь 10 пропущена через узел 15 задержки, выполненный в нижней части поплавка 9. На гибкой связи 10 выполнен элемент 16 для задержки ее перемещения, размещенный в исходном положении между безинер- ционной катушкой 14 и узлом 15 задержки. Элемент 16 представляет Собой утолщение на гибкой связи 10, например запрессованную втулку. Узел задержки выполнен в виде вилки 17, стянутой разрезным пружинным кольцом 18. Блок 11 закреплен между двумя пластинами 19 и 20, установленными на направляющей штанге 5 перпендикулярно ее, оси, и включает в себя дополнительную без- инерционную катушку 21 с намотанным на нее нижним участком гибкой связи 10, элемент крепления конца гибкой связи - рым 22 и два разнесенных друг от друга соосных барабана 23 и 24 с намотанными на них в противоположную сторону-оттяжками 12 и 13 балластных грузов З.и 4. Барабаны 23 и 24 установлены на осях 25 и 26, находящихся в резьбовом соединении между собой, причем направление резьбы совпадает с направлением намотки оттяжек 12 и 13. Свободные концы осей 25 и 26 введены а отверстия, выполненные в корпусе блока 1 и в пластинах 19 и 20. Между барабанами 23 и 24 установлена пружина 27. В корпусе блока 11 выполнены отверстия 28 и 29 для прохода оттяжек 12 и 13 и отверстие 30-для прохода гибкой связи 10. В исходном прло- жении балластные грузы 3 и 4 уложены в вилкообразные захваты 31 и 32, выполненные на концах консольных рычагов 33 и 34, которые связаны с втулкой 8 синхронизирующими тягами 35 и 36.

Гибкая связь 10 выполнена в виде стального или синтетического каната, причем для обеспечения погружения ее она должна иметь отрицательную плавучесть.

Пробоотборник работает следующим образом.

Пробоотборник в сборе сбраоываютс обеспечивающего судна в море. Дополнительный поплавок 9 остается на плаву, а остальная часть пробоотборника, обладая отрицательной плавучестью, начинает погружаться. При погружении пробоотборника происходит сматывание нижнего участка гибкой связи 10с безинерционной катушки 21, что не вызывает препятствий со стороны

гибкой связи к погружению пробоотборника. На катушку 21 намотано такое количество гибкой связи 10, чтобы пробоотборник успел набрать предельную скорость погружения. После полного сматывания нижнего участка пробоотборник повисает на гибкой связи 10, закрепленной за рым 22, а под действием его отрицательной плавучести элемент 16 смещается вниз, разжимает

0 кольцо 18 и протаскивает верхний участок гибкой связи 10 через узел 15 задержки. При дальнейшем погружении пробоотборника гибкая связь 10 сматывается с безинерционной катушки 14 дополнительного поплав5 ка 9. Диаметр гибкой связи выбран таким образом, что позволяет при ее стравливании не оказывать тормозящего воздействия на погружение пробоотборника. При достижении пробоотборником дна водоема про0 исходит нажатие штока-лидера 7, з результате чего втулка 8 освобождается от стопора 6 и под действием сил инерции и силы тяжести балластных грузов 3 и 4 створки грейферного ковша 1-е консольными

5 рычагами 33 и 34 и сбрасываемыми балластными грузами 3 и 4 поворачиваются, срезая и захватывая слой донных осадков. При этом оттяжки 12 и 13 сматываются с барабанов 23 и 24, вызывая сжатие пружины 27,

0 свинчивание осей 25 и 26 и сближение бара- баноп 23 и 24, что приводит к выходу концов этих осей из отверстий в корпусе блока 11 и в пластинах 19 и 20. Таким образом, блок 11 удер «ания балластных грузов отделяется от

Ь направляющей штанги 5, а балластные грузы 3 и 4 при достижении консольными рычагами 33 и 34 горизонтального положения выходят из вилкообразных захватов 31 и 32. Сбросив балластные грузы, пробоотборник

0 приобретает положительную плавучесть и с пробой донных осадков всплывает на по верхность, где обнаруживается и поднимается на борт обеспечивающего судна. На судно также поднимают поплавок 9 с гибкой

5 связью 10, блоком 11с балластными грузами 3 и 4,

- Преимущество предлагаемого пробоотборника по сравнению с прохотипом определяется тем, что при его использовании

0 сохраняются балластные грузы и обеспечивается экологическая чистота дна водоема. Формула изобретения 1. Самовсплывающий автономный пробоотборник, включающий поплавок, жестко

5 закрепленный на направляющей штанге, рабочий орган в виде створок грейферного ковша, балластные грузы, закрепленные на консольных рычагах створок грейферного ковша, шток-лидер и замковое устройство, отличающийся тем, что, с целью

снижения уровня загрязнения дна акватории за счет многократного использования балластных грузов, он снабжен дополнительным поплавком и блоком удержания балластных грузов, закрепленным на направляющей штанге с возможностью отделения от нее при касании штока-лидера дна, при этом дополнительный поплавок снабжен безинерционной катушкой, блок удержания выполнен в виде дополнительной безинерционной катушки и двух соосных барабанов, снабженных оттяжками, свободные концы которых закреплены на балласт/4

„

- Щиг.1

F

Г

(Риг.З

ных грузах, и установленных с возможностью вращения во взаимно противоположные стороны, а безинерционные катушки соединены между собой посредством гиб- кой связи, снабженной узлом задержки ее сматывания с безинерцио нной катушки дополнительного поплавка.

2, Пробоотборник по п.1, от л ича ю щи- и с я тем, что узел задержки выполнен в виде утолщения на гибкой связи и подпружиненного захвата, закрепленного на нижнем торце дополнительного поплавка.

Щи г. I

&-&

Фиг. 4

19 В

5

в Щи г. 5

Щи2. 6

Ю

30

11

ittdf

O

Щи г. 8