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

Изобретение относится к технике отбора проб, а более конкретно для отбора проб грунта с помощью воздушных судов с несущим винтом.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе за смет одновременного отбора проб грунта колонковым и шнековым способом.

На фиг.1 изображено устройство для отбора проб грунта (на левой части - в транспортном положении, на правой части - в рабочем положении); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для отбора проб грунта включает грунтонос 1, в полости которого размещен поршень 2 со штоком 3, имеющим в своей верхней части карабин 4, Воздушное судно 5 с несущим винтом 6 имеет на своем борту лебедку (не показана), связанную гибким звеном 7 с карабином 4,

На верхнем торце грунтоноса I посредством шарниров 8 установлены лопас -г 9 воздушного винта, которые при поыощитяг 10 и шарниров 11 и 12 связаны с исатор- ной втулкой 13, имеющей г/спор 14 для закрепления втулки 13 нз грунтоносе 1.

На нижнем торце грунтоноса 1 имеются породоразрушающие резцы 15, а на его внешней поверхности жестко закреплены спиральная лопасть 16с породоразрушаю- щим ножом 17 и упорный диск 18. Опорная стойка 19 содержит наружную стенку 20, жестко связанную ребрами 21с внутренней стенкой 22. Нижняя часть наружной стенки 20 выполнена в виде откидных заслонок 23, установленных на осях 24 и 25, закрепленных в стенках 20 и 22 (фиг.2), Опорная стойка 19 установлена на грунтоносе 1 с возможностью вращения и осевого перемещения, в нижней части стойки 19 имеются грунтозацепы 26, в верхней части - шаровые подшипники 27 и углубления (пазы) 28.

Предлагаемое устройство для отбора проб грунта работает следующим образом.

В транспортном положении устройства его лопасти 9 располагаются параллельно оси грунтоноса 1 и зафиксированы в этом положении фиксаторной втулкой 13, находящейся в крайнем нижнем положении (левая часть, фиг.1). Концы лопастей 9 размещены в углублениях 28 и фиксируют опорную стойку 19 между собой и диском 18 от продольного перемещения м вращения.

Длч отбора проб грунта воздушное судно (вертолет) 5 зависает нзд точкой земной поверхности, с которой необходимо ото брать пробу, и устройство приводят в рабочее положение, для чего раскрепляют

стопор 14, переводят втулку 13 в крайнее верхнее положение, при котором лопасти 9 располагаются в плоскости, перпендикулярной продольной оси грунтоноса 1 (как это изображено на правой части фиг.1), и в

эгом положении закрепляют сгопор 14, В этом положении на гибком звене 7 устройство опускают на поверхность грунта. Под воздействием воздушного потока от несущего винта 6 лопасти 9 устройства начинают

вращение и передают образованный на них крутящий момент на грунтонос 1,

Первой поверхности грунта касается опорная стойка 19 грунтозацепами 26, которые под весом стойки погружаются в грунт

и в дальнейшем удерживают стойку от вращения. После спуска устройства на грунт в гибком звене 7 поддерживают слабину.

Вращающийся грунтонос 1 под действием осевой нагрузки, составленной собственным весом и усилием на лопастях 9 от воздушного потока, создаваемого несущим винтом 6, погружается в грунт. Образованный при этом столбик грунта входит в его полость. Одновременно спиральная лопасть 16 посредством ножа 17 разбуривает стенки образованной скважины, и разрушенный ножом 17 грунт поступает в меж- витковое пространство лопасти 16. Поскольку между внутренней стенкой 22 и

верхним горцем стойки 19 имеется зазор, то

разрушенный ножом 17 грунт поступает с

лопасти 16 через указанный зазор в полость

29 опорной стойки 19 (показано стрелкой).

После окончания процесса бурения при

помощи гибкого звена 7 устройство поднимают на борт судна 5. В начале подъема поршень 2, перемещаясь вверх за гибким . звеном 7, создает в подпоршневой полости вакуум, посредством которого проба грунта

удерживается в полости грунтоноса. На борту судна 5 пробу грунта извлекают из полости грунтоноса одним из известных способов, например перемещением в грун- гоносе поршня 2 вниз, а для отбора грунтового шлама из полости 29 стойки 19 вынимают ось 24 и поворачивают откидные заслонки 23 на оси 25 в направлении стрелок (фиг,2), переводя их в положение 30, в результате чего полость 29 становится легкодоступной для извлечения грунтового шлама и очистки полости.

Преимуществом предлагаемого устрой- ст ва для отбора проб грунта является повышенная надежность его в работе, так как если в мэпосвязных грунтах пробу не удается поднять в полости грунтоноса, то поднятый в полости опорной стойки грунтовый шлам исключает холостой рейс устройства.

Формула изобретения 1, Устройство для отбора проб грунта, включающее грунтонос с размещенными в его полости поршнем и штоком, гибкое звено с карабином /зля связи штока грунтоноса с имеющим несущий винт воздушным суд0

5

0

5

ном, привод устройства, выполненный в виде шарнирно соединенных посредством тяг с грунтоносом лопастей воздушного винта и установленной на внешней поверхности грунтоноса фиксаторной втулки, и концент- рично расположенную на нем с возможностью вращения и поступательного перемещения опорную стойку, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности его работы за счет одновременного отбора грунта колонковым и шнековым способами, грунтонос снабжен закрепленной на его внешней поверхности спиральной лопастью с породоразрушающим ножом, а опорная стойка выполнена в виде кольцевого сосуда, принтом полость сосуда в своей оерхней части сообщена с полостью межвиткового пространства спиральной лопасти.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что наружная стенка кольцевого сосуда выполнена в нижней части с откидными заслонками и расположенными в его верхней части углублениями для размещения концов лопастей в их транспортном положении.

Изобретение относится к технике отбора проб грунта с использованием воздуш- ных судов (вертолетов) и позволяет повысить надежность устройства (У) за счет одновременного отбора проб грунта колонковым и шнековым способами.,У включает грунтонос(Г) 1 с размещенным в его полости поршнем 2 и штоком 3, причем последний подсоединен к гибкому звену (ГЗ) 7 через карабин 4. Г f установлен с возможностью вращения и поступательного перемещения в опорной стойке (ОС) 19 и имеет шарнирно закрепленные лопасти (Л) 9 воздушного винта, которые складываются в транспортное положение и закрепляются фиксатор

.

26

И 11 /

--W

z±L.J///

17

//

/

Ф

21