Устройство для отбора проб плотных донных отложений Советский патент 1993 года по МПК E21B25/18 

V Ыг1

пробы, опорное кольцо 8 с кольцевыми выступами 9 на нижней ее стороне, обеспечивающими возможность отбора взвесей, слабосвязанных отложений, не дающими возможность под давлением пробоотборника разбрызгиваться жидкому поверхностному слою. На верхней стороне опорного кольца установлена подпружиненная пластина, обеспечивающая сохранность отобранной пробы при подъеме пробоотборника. Стабилизатор 15, служащий для обеспечения вертикального падения пробоотборника, закреплен на перекладине 13, чем обеспечивается проведение быстрой дезактивации пробоотборника. 3 ил.

Использование: для отбора проб слабых водонасыщенных грунтов и ила с ненарушенной естественной структурой, в частности для отбора проб, загрязненных радиоак- тивными веществами. Сущность изобретения: пробоотборник состоит из корпуса 1 в виде цилиндрического стакана, в дне которого име ется отверстие с уплотнителем . - сальником для прохода полого штока 2, на нижний конец которого насажен поршень 3 с уплотнительным кольцом 4. И корпус вставляется через нижнее отверстие камера 5. Внутренний диаметр камеры соответствует наружному диаметру поршня. На нижний конец корпуса навинчивается наконечник 6. Камера выполнена из слабосорбирующих и незначительно поглощающих радиоактивные вещества и гамма-излучение пластических материалов. На корпусе крепятся ограничительное кольцо 7 для обеспечения необходимой глубины забора $

Изобретение относится к исследованиям речных грунтов, в частности к речной гидрометрии в области конструкции приборов для отбора проб донных отложений с нарушением их структуры.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства независимо от глубины водоема и параметров водного потока.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг.2.- 4-иллюстрация пред- .лагаемого устройства в работе.

Устройство содержит грунтозаборный элемент, выполненный в виде трубы 1. Режущая часть трубы 1 представляет собой конусообразный совок 2, а конец ее снабжен патрубком 3, концентрично которому надета грунтоприемная емкость, например, холщовый мешок (на чертеже не показан), защищенный ограждениями 4. Механизм погружения устройства в грунт включает раму 5, прикрепленную к трубе 1 с помощью шарниров 6 и круговой сектор, расположенный в плоскости, перпендикулярной оси трубы 1 и образованный двумя радиальны- ми частями - боковыми стойками 7 и дугой 8. Дополнительная стойка 9 служит ребром жесткости. Стойки 7 и 9 жестко приварены к трубе 1. При этом боковые стойки 7 приварены к трубе 1 так, что позволяют продоль- ным осям рамы 5 и трубы 1 совпадать, а по отношению к оси шарнира 6 боковые стойки

7 сдвинуты к совку 2. В целях безопасности эксплуатации концы боковых стоек 7 должны находиться в одной плоскости с той час- тью внешней поверхности трубы 1, которая содержит острие совка 2, в то время как дуга

8 охватывает остальную часть внешней поверхности трубы 1. Шарнирное соединение б рамы 5 и трубы 1 совместно с боковыми стойками 7 сектора образуют шатунную систему.

Для придания жесткости раме 5 и ограничения отклонения ее от оси трубы - 1 к раме 5 приварена поперечная перекладина 10, которая в одном крайнем положении

рамы 5 упирается в стойку 9 сектора, а в другом - в трубу 1. Для усиления рамы 5 выше уровня грунтозаборной кромки на раме 5 имеется верхняя перекладина 11,

Между верхней перекладиной 11 рамы 5 и режущей частью трубы 1 натянута свободно расположенная брезентовая полость 12, оставляющая неохваченной только грунтозаборный совок 2. Она служит для предотвращения вымывания мелкой фракции из отбираемого грунта.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

: К раме 5 крепится трос от подъемной или якорной лебедки гидрометрического судна. На патрубок 3 надевается мешок для проб грунта. Подготовленный таким образом прибор сбрасывается с борта судна на дно водоема в месте отбора пробы грунта. Если прибор, оказавшись на дне, располагается на дуге 8 (фиг. 2), то при коротком протаскивании по дну он переходит через промежуточное положение (фиг. 3) в положение опоры на боковые стойки 7 и трубу 1 (фиг. 4) как единственное устойчивое положение. При дальнейшем протаскивании по грунту, в связи с тем, что шарнирно соединенная с трубой 1 рама 5 и боковые стойки 7 сектора образуют шатунную систему, происходит отключение трубы 1-й внедрение совка 2 прибора в грунт. Врезаясь в грунт, совок 2 создает условия для преобразования горизонтального приложенного усилия протаскивания прибора в вертикально направленное усилие внедрения его в грунт. Причем увеличение горизонтально направленного усилия в этом приборе ведет к увеличению вертикально направленного.

Брезентовая полость 12 при внедрении грунтоотборника в грунт прилегает ко дну, препятствуя вымыванию мелкой фракции из-за завихрений, создаваемых течением воды вокруг прибора, а при извлечении грунтоотборника и грунта не позволяет последнему рассыпаться в стороны и помогает направить его внутрь корпуса, из которого

грунт попадает в мешок, закрепленный на патрубке 3. К моменту подъема прибора на судно проба грунта оказывается в мешке, дополнительного перекладывания пробы не требуется.

Вес и геометрические размеры прибора могут быть различными и зависят от размера частиц, составляющих донные отложения.

Таким образом преимущества предло- женного технического решения по сравнению с прототипом заключаются в следующем:

- внедрение грунтоотборника в грунт происходит преобразованием горизонталь- но приложенного усилия в вертикальное, что позволяет создавать усилие, достаточное для внедрения в любой твердый грунт, кроме скального:

приложение усилия внедрения прибора в грунт не требует жесткой связи с судном, не имеет ограничения по скорости течения воды, волнению и глубине водоема;

проба грунта в процессе отбора перемещается в мешок для проб, что гарантирует качественное сохранение этой пробы;

прибор не имеет каких-либо предварительно возводимых частей; является безопасным в работе.

В целом указанные преимущества обеспечивают высокие эксплуатационные качества устройства.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб плотных донных отложений, включающее грунтоза- борный элемент с режущей частью и механизм погружения в грунт, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения надежности работы независимо от глубины водоема и параметров водного потока, грунтозабор- ный элемент выполнен в виде трубы с патрубком на конце и надетой концентрично ему грунтоприемной емкостью, режущая часть трубы выполнена в виде конусообразного совка, а механизм погружения выполнен в виде рамы, шарнирно прикрепленной к трубе, и кругового сектора, расположенного в Плоскости, перпендикулярной оси трубы, при этом радиальные части кругового сектора жестко скреплены с трубой, а между рамой и режущей частью трубы натянута свободно расположенная брезентовая полость.