Устройство для отбора проб грунта Советский патент 1992 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к технике отбора проб грунта, конкретно для отбора проб грунта с помощью воздушных судов (вертолетов), и является усовершенствованием известного устройства по основному авт. св. №1624302.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства при отборе проб твердого грунта.

На фиг. 1 изображено устройство в рабочем положении, общий вид; на фиг. 2 - приводной узел грунтоноса.

Устройство для отбора проб грунта включает грунтонос 1, размещенный в опорной стойке 2 с возможностью вращения и поступательного перемещения. На нижнем торце грунтоноса 1 имеются породоразрушающие резцы 3, а в нижней части его полости установлен клапан 4 лепесткового типа для захвата выбуренного образца грунта. Грунтонос снабжен лопастями 5 воздушного винта и посредством карабина 6 и гибкого.: звена 7 связан с воздушным судном 8 (вертолетом), имеющим несущий винт 9. Кинематическая связь грунтоноса 1 с лопастями воздушного винта обеспечена с помощью планетарного эксцентрикового редуктора.

На верхнем торце грунтоноса 1 жестко закреплена обойма 10, имеющая центральное зубчатое колесо 11 внутреннего зацепления, и полумуфта 12 с кулачками 13 одностороннего скоса (на фиг. 2 слева). Внутри обоймы 10 на радиально-упорных подшипниках 14 установлено водило 15 с

о

Ч)

ел VJ

ю

эксцентричным валом 16 и шестерней-сателлитом 17. входящей в зацепление с центральным колесом 11.

На шлицах водила 15 с возможностью поступательного перемещения установлен боек 18, на нижнем торце которого имеются кулачки 19 с односторонним скосом, взаимодействующие с кулачками 13 полумуфты 12. Между водилом 15 и бойком 18 установлена пружина 20. Ступица 21 жестко закреплена на водиле 15, а в ее пазах 22 пальцами 23 и 24 крепятся лопасти 5 воздушного винта. В ступице 21 имеются также отверстия 25 и 26 Для поочередной установки пальца 23. G карабином 6 водило 15 связано упорным подшипником 27; Установкой пальца 23 в отверстии 25 фиксируются лопасти 5 в транспортном положении 28.

Устройство для отбора проб грунта работает следующим образом.

С воздушного судна 8, зависшего над площадкой, с которой необходимо отобрать пробу грунта, на гибком звене 7 грунтонос 1 с опорной стойкой 2 опускают на поверхность грунта. Лопасти 5 воздушного винта при этом предварительно переводят из транспортного положения 28 (левая часть на фиг. 2) в рабочее. Для этого палец 23 вынимают из отверстия 25, лопасть 5 поворачивают на 90°, устанавливая ее в перпендикулярное положение относительно продольной оси грунтоноса 1 (как показано на правой части фиг. 2) и закрепляют лопасти в этом положении, вставляя палец 23 в отверстия 26. При спуске и установке на поверхность воздушный поток от несущего винта 9 начинает вращать лопасти 5, при этом все узлы и детали грунтоноса вращаются с одной частотой в направлении, например, по часо вой стрелке при виде со стороны воздушного судна.

Первой касается поверхности грунта опорная стойка 2, которая в дальнейшем обеспечивает грунтоносу 1. устойчивость в вертикальном положении и служит направляющей при погружении грунтоноса в грунт.

После установки стойки 2 грунтонос 1 под действием собственного веса и вертикальной составляющей от лопастей 5 воздушного винта прижимается к поверхности грунта и на его резцах 3 появляется тормозной момент. Грунтонйс затормаживается, а лопасти 5 продолжают вращение по часовой стрелке, вращая с собственной частотой водило 15 и вал 16, Сателлит 17, обкатываясь по центральному

колесу 11, вращается против часовой стрелки и начинает вращение также по часовой стрелке центрального колеса 11, а следовательно, и грунтоноса 1.

Частота вращения грунтоноса по сравнению с частотой вращения лопастей уменьшается (например, при числе зубьев колеса 11, равном двадцати, и числе зубьев сателлита 17, равном восемнадцати, передаточное число зацепления равно девяти), соответственно увеличивается величина крутящего момента на грунтоносе.

При вращении обоймы 10 и бойка 18 в противоположных направлениях их кулачки

13 и 19 соответственно взаимодействуют между собой наклонной поверхностью, поднимая боек 18 и сжимая пружину 20. Падением вниз под действием собственногоо веса и усилия пружины 20 боек 18 наносит

удары по обойме 10, а следовательно, и по грунтоносу 1, внедряя последний в грунт.

После внедрения грунтоноса на всю длину, его поднимают на борт воздушного судна, при этом клапан 4 предохраняет образец грунта от выпадания из полости грунтоноса.

Предлагаемый приводной узел грунтоноса позволяет реализовать в устройстве медленно вращательное и ударное бурение

грунта (один из самых эффективных способов бурения). Это в свою очередь позволяет увеличить как диаметр грунтоноса, так и глубину отбора образцов, а также повысить достоверность проб грунта.

. .. - /,. .........

Формула изобретения Устройство для отбора проб грунта по авт. св. № 1624302, от л и ч а ю ще ее я тем, что, с целью повышения эффективности его

работы при отборе проб твердого грунта, оно снабжено планетарным эксцентриковым редуктором, выполненным в виде закрепленного в верхней части грунтоноса центрального зубчатого колеса, внутреннего зацепления с полумуфтой с кулачками одностороннего скоса и установленного на водиле воздушного винта с эксцентриситетом вала с закрепленной на нем шестерней- сателлитом, взаимодействующей с

центральным зубчатым колесом, при этом водило снабжено установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, подпружиненным относительно него бойком с кулачками с односторонним

скосом, расположенными на его торцовой поверхности с возможностью взаимодействия с кулачками полумуфты.

i,4

фиг-f

4 ,ft

10

Изобретение относится к технике отбора проб грунта с помощью воздушных судов (вертолетов), является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1624302, позволяет повысить эффективность устройства в работе при отборе проб твердых грунтов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство снабжено планетарным эксцентриковым редуктором, выполненным в виде укрепленного в верхней части грунтоноса центрального зубчатого колеса и внутреннего зацепления с полумуфтой с кулачками одностороннего скоса и установленного на водиле воздушного винта с эксцентриситетом вала с закрепленной на нем шестерней-сателлитом, взаимодействующей с центральным зубчатым колесом. При этом водило снабжено установленным с возможностью возвратно- поступательного перемещения, подпружиненным относительно него бойком с расположенными на его торцовой поверхности кулачками с односторонним скосом, расположенными с возможностью взаимодействия с кулачками полумуфты. 2 ил. У Ј

Щи. 2