Пневматический пробоотборник грунта Советский патент 1979 года по МПК G01N1/04 E21B49/02 E02D1/04 

1

Изобретение относится к отбору . колонок связных и слабосвязных донных грунтов на мелководье с маломерных судов. Пробоотборник может быть использован при различных геологических и инженерно-геологических работах на шельфе.

Прототипом является .устройство для отбора проб грунта с морского дна, включающее камеру с пороховым, зарядом, грунтоприемный стакан с фиксатором, шток .с поршнем, расположенный в стакане, демпферный диск 1.

Однако, поскольку к камере с пороховым зарядом необходим электропривод и электрозапал, колпак поршня разрушается при внедрении, устройство сложно по конструкции и сборка его представляет большие трудности. Кроме того, устройство не может обеспечить надежного и плавного внедрения в грунт, поскольку груз-пилот или раньше положенного может коснуться демпферного диска или вообще его не достигнуть, а также при выстреле возникает сильная вибрация и внедрение в грунт происходит лишь частич. но - не на всю высоту грунтоприемного стакана.

Целью изобретения является.повышение надежности работы пробоотборника.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборник снабжен ресивером, шток выполнен полым, поршень имеет каналы, а фиксатор выполнен в виде шарикового замка, причем поршень жестко закреплен на штоке, а стакан

0 выполнен с хвостовиком и уплотнением, размещенным между крышкой и хвостовиком.

На чертеже изображен общий вид устройства.

5

Пробоотборник состоит из камеры 1, крошек 2 и 3, демпферного диска 4, грунтоприемногЪ. стакана 5, поршня 6, полого штока 7 и ресивера 8. Стакан 5 зафиксирован относительно камеры

0 1 фиксатором, выполненным в виде шарикового замка, включающего шарики 9, поджатые в кольцевую, канавку на . грунтоносе цилиндрической частью контактной пяты 10. Хвостовик 11 ста5кана 5 уплотнен в крышке 2 манжетой 12 для уменьшения начальной активной плошади стакана 5 и соответственно нагрузки на шариковый замок. На выходе из цилиндра грунтонос уплотнен

0

манжетой 13. Нижний открытый конец грунтоноса снабжен кернорвателем 14 и наконечником 15, Поршень ё имеет каналы 16, соединяющие полость стакана 5 с отверстием штока 7, Шток 7 уплотнен в крышке 2 резиновым кольцом 17 и закреплен гайкой 18. На шток 7 у поршня 6 насажен резиновый амортизатор 19. На крышке 2 закреплен ресивер 8, сообщающийся через отверстия в штоке 7 и поршне 6 с полостью стакана 5, Для подачи и вы-, пуска сжатого воздуха служит вентиль 20 на камере 1 и вентиль 21 на ресивере. Ресивер снабжен скобой для спуска и подъема пробоотборника.

Пробоотборник работает следующим образом.

Собранный пробоотборник заряжается сжатым воздухом через шланг,подсоединенный к вентилю 20. С целью безопасности зарядка производится в погруженном положении. Затем пробоотборник опускается на дно вместесо шлангом. Последний предварительно заглушается, отсоединяется от зарядного устройства и закрепляется на спуско-подъемном тросе.

При посадке пробоотборника на дно контактная пята 10 сдвигается вверх, шарики 9 смещаются по коническому участку пяты 10, выходя из канавки на стакане 5 и освободившийся стакан 5 начинает внедряться в грунт. После выхода хвостовика 11 из кр-ьЙжи 2 давление воздуха действует на всю активную площадь грунтоприемного стакана 5 и последний выстреливается в грунт с большой скоростью. Откат, камеры 1 и подъем связанного с ним поршня 6 ограничивается гидродинамическим торможением диска 4 оВоздух из грунтоноса вытесняется через каналы 16 в поршне 6 и полый шток 7 в ресивер 8. Конечное давление в ресивере определяется отношением объемов ресивера 8 и .стакана 5, что обеспечивает большую независимость внедряющего усилия от глубины моря.

Наконечник 15 грунтоноса вырезает колонку грунта, при этом уплотнение грунта снижается действием области пониженного давления, образующейся под поршнем 6. Возможная растяжка . керна ограничивается удержанием поршня у дна торможением диска 4.

Керн удерживается в грунтоносе кернорвателем 14 и поршнем 6. После извлечейия из грунта пробоотборник поднимается на поверхность и давление в ресивере 8 и камере 1 стравливается вентилями 21 и 20.

Керн извлекается подачей сжатого воздуха в ресивер 8, при этом грунтонос втягивается в камеру 1 и .поршень 6 выталкивает керн в подставленный лоток.

Формула изобретения

1.Пневматический пробоотборник грунта, включающий камеру сжатого газа с крышкой, установленный в ней грунтоприемный стакан с фиксатором,

,шток и поршень, расположенный в стакане и демпферный диск, от ли ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен ресивером,шток вьГполнен полым, поршень имеет каналы, а фиксатор выполнен в виде шарикового замка.

2.Пробоотборник по п. 1, о т л ичающийся тем, что поршень

жестко закреплен на штоке.

3.Пробоотборник по пп. 1 и 2, отличающийс я тем, что стакан выполнен с хвостовиком и уплотнением, размещенным между крышкой и хвостовиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР № 508578, М., Кл, GOl N 1/02, 1974 (прототип),

21