Устройство для взятия проб грунта Советский патент 1993 года по МПК E21B49/02 E21B25/06 

Изобретение относится к забору и исследованию грунтов при изучении планет с использованием автоматических межпланетных станций, а также для исследования грунтов труднодоступных территорий земной поверхности. Исследования грунтов планет позволяют разработать гипотезы об истории геологических процессов, составить модели внутреннего строения, распределения воды по поверхности и т.д.

Целью изобретения является, многократное увеличение длины забираемого керна, во много раз большей длины бурового инструмента, а также обеспечение много- кратного забора керна с нескольких участков поверхности.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 грунтозаборное устройство (ГЗУ): на фиг. 3 - наконечник ГЗУ, разрез; на фиг. 4 - поперечный разрез ГЗУ, .

Устройство для взятия проб грунта выполнено в виде погружного снаряда, включающего полый корпус 1 с наконечником 2, в котором размещена керноприемная труба 3. На последней уложен грунтонос 4, выполненный, например, в виде плетения из ари- мидных нитей, образующих чулок. Такое плетение позволяет растягивать свободно без напряжений в материале, многократно увеличивать диаметр грунтоноса 4 и укладывать концентричными складками (гофрами) 5. В результате на керноприемной трубе 3 возможно уложить грунтонос 4 длиной до 50 раз больше длины керноприемной трубы 3. Нижняя часть грунтоноса 4 введена в кер- ноприемную трубу 3 и стянута тросом б, который проходит вкерноприемнойтрубе 3. Трос 6 соединен с приемным устройством 7 (на фиг. 1 показан схематично). Для удержания грунтоноса 4 в гофрах 5 и исключения перепутывания грунтоноса 4 гофры 5 охвачены расположенными вдоль керноприемной трубы 3 симметрично расположенными пластинчатыми пружинами 8, Профиль пру- жины 8 - криволинейный с образованием арок 9, которыми гофры 5 грунтоноса 4 делятся на пакеты 10, Погружнойснаряд внедряется в грунт под действием механизма движения (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Под действием механизма движения наконечник 2 с полым корпусом 1 погружается в исследуемый грунт. Образуемый керн обволакивается грунтоносом 4 и вовлекается в керноприемную трубу 3. Трос 6 после погружения на требуемую глубину наматывается на приемное устройство 7, поднимая грунтонос 4 с керном. Пружины 8 под действием тянущих усилий высвобождают из под арок 9 гофры 5. Грунтонос 4 свободно выворачивается и сжимается, уменьшаясь в диаметре до размера внутреннего диаметра керноприемной трубы 3, плотно обжимая керн, исключая его просыпание и перемешивание, т.е. обеспечивает сохранность стратификации грунта. Подъем устройства

может быть произведен с любой глубины погружения меньшей максимальной и позволяет произвести забор еще одной или нескольких проб грунта в других местах поверхности.

Использование предлагаемого устройства для взятия проб грунта позволяет произвести с использованием одного грунтозаборного устройства без перезаряд- - ки забор керна длиной до 50 м, что больше

размера (длины) погружного снаряда до 50 раз, причем возможно взять пробы с нескольких участков, поверхности. Это позволяет примерно на 2 порядка увеличить обьем забранного керна, чем при использовании известных устройств.

Формула изобретения Устройство для взятия проб грунта, содержащее полый корпус с .наконечником и

расположенной внутри керноприемной трубой с гибким грунтоносом, нижний конец которого заведен вовнутрь керноприемной трубы и связан с тяговым тросом, отличающийся тем, что. с целью забора керна

длиной, значительно превышающей длину керноприемной трубы, и обеспечения многократного забора грунта, оно снабжено пластинчатыми многоарочными пружинами, грунтонос выполнен из плетеного материала, способного увеличивать свой диаметр в несколько раз без напряжений в материале и уложен на керноприемной трубе гофрами, наибольший диаметр которых в несколько раз больше наименьшего, при

этом гофры разделены на пакеты и поджаты пластинчатыми многоарочными пружинами, равномерно охватывающими пакеты гофр.

Фиг4

Использование: для забора проб грунта при исследовании планете использованием автоматических межпланетных станций. Цель: обеспечение возможности многократного забора грунта с сохранением прежних габаритов устройства, а также с нескольких участков поверхности. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде погруж- ного снаряда, включающего полый корпус 1 с наконечником 2, в котором размещена керноприемная труба 3. На последней уложен грунтонос, выполненный, например, в виде плетения из аримидных нитей, образующих чулок. Грунтонос благодаря такой конструкции уложен складками (гофрами) 5. Нижняя часть грунтоноса введена в керноп- риемную трубу 3 и стянута тросом 6. Снаружи грунтонос охвачен расположенными симметрично пластинчатыми пружинами 8, которые своими арками 9 разделяет грунтонос на пакеты 10. Грунтонос может свободно выворачиваться и сжиматься, уменьшаясь в диаметре до размера внутреннего диамёт: ра керноприемной трубы- 3 и плотно обжимая керн.4 ил. ел с