Пробоотборник для донных пород Советский патент 1980 года по МПК E02D1/04 G01N1/08 

Изобретение относится к области инженерно геологических исследований и, в частности, к устройствам для отбора проб грунта и может быть использовано в океанологии и морской геологии. Известно устройство для отбора проб грунт включающее грунтовую трубку, грузоподъемны и забивной механизмы 1. Недостатком устройства является его сложность. Наиболее близким техническим решением является устройство для исследования донных пород, включающее керноприемную трубку со смонтированной на ней наковальней, направляю щую с Ударником и привод с тросом 2. Недостатком устройства является низкая надежность его работы на больших глубинах. Обусловлено это тем, что на больщих глубина моря, вследствие того,.что вес троса соизмерим с весом ударника, а также вследствие инерционности и растяжения троса под действием Переменных нагрузок, не представляется возможным определить длину выборки троса, 011ределяюп1ую рабочий ход ударника. Цель изобретения - повышение надежности работы. Достигается это тем, что в пробоотборнике для донных пород, включающем керноприемную трубку со смонтированной на ней наковальней, направляющую с ударником и привод с тросом, ударник выполнен в виде барабана с осью и ребордами, на котором намотан трос и ось которого соединена посредством кривошигаю-шатунного механизма с керноприемной трубкой- Причем пробоотборник снабжен щарнирно подвешенной к оси барабана забивной бабкой. На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2. - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - пробоотборник в момент погружения в грунт. . Пробоотборник состоит из керноприемной трубки 1 с фланцем 2. С фланцем 2 жестко соединена П-образная рама 3, верхняя планка 4 которой имеет отверстие для прохода троса 5. Один конец ipoca 5 закреплен на барабане 6 с осью и навит на нее. Свободный конец троса 5 крепится к тросу палубной лебедки судна (на чертеже не показано). Барабан 6 имеет реборды 7, а его ось скреплена с кривошипами 8, Шатуны 9 шарнирно соединены кривошипами 9 и фланцем 2. На оси барабана 6 с помощью шарнирно закрепленных с вертикальным люфтом планок 10 подвешена забивная бабка 11, пальцы 12 которой посредством скользящего контакта взаимодействуют с боковыми стойками рамы 3. На боковых стойках рамы 3 шарнирно закреплены стопорные крюки 13. Керноприемная трубка 1 имеет отверстие 14 для выхода воды из канала трубы или погружении ее в грунт. На П-образной раме закреплен стабилизатор 15. Керноприемная трубка 1 может быть снабжена известным наконечником и клапаном (на чертеже не показан) , предотвращающим выпадение колонки пробы грунта при подъеме устройства.

Устройство работает следующим образом. На судне прикрепляют свободный конец навитого на барабан 6 троса 5 к тросу палубной лебедки, предварительно заведя его на счетчик длины вытравленного троса и блок динамометра. Затем пробоотборник выносят за борт судна, при этом стопорные крюки 13 удерживают от подъема забивную бабку 11 и связанный с ней посредством планок 10 барабан 6, предотвращая сматывание с.него троса 5. . После отдачи стопора палубной лебедки пробоотборник под действием собственного веса погружается, при этом стабилизатор 15 обеспеЧ11вает его вертикальное положение. В момент вхождения керноприемной трубки 1 в грунт дна, о чем можно судить по показаниям динамометра (или счетчика длины вытравленного троса при известной глубине места взятия пробы грунта) стопорят палубную лебедку. Образовавшаяся при этом слабина троса позволит забивной бабке И сместиться вниз, пальцы 12 отбросят стопорные крюки 13.

Включают палубную лебедку на режим выборки троса, при этом будет происходить сматывание троса 5 барабана 6, что вызовет его вращение. Вращение барабана 6 и закрепленных на его оси кривошипов 8 при помощи шатунов 9 обеспечат многократные (по числу витков троса 5, навитого на барабан 6) подъемы .и падения барабана 6 и связанной с ним посредством планок забивной бабки 11. Удары по фланцу 2 забивной бабки 11 и удары по ней реборд 7 барабана 6 (за счет люфта в шарнирном соединении планок 10. с осью барабана-6) передаются керноприемной трубке 1 и обеспечивают ее принудительное погружение в толщу донных пород.

После сматывания всего троса 5, один конец которого закреплен на барабане 6, при дальнейшей работе палубной лебедки произойдет вырыв из грунта трубки 1, а затем и подъем на поверхность моря и палубу судна всего устройства с пробой грунта.

Другой пример конструкции пробоотборника может отличаться от изложенного выше отсутствием забивной бабки И с планками 10, а функцию забивной бабки будет выполнять барабан 6. При соответствующем отношении междуосевых расстояний кривошипов 8 и шатунов 9 массивные реборды 7 барабана 6, при падениях последнего, будут наносить удары непосредственно по фланцу 2 трубки 1. При такой конструкции устройства стопорные крюки 13 будут взаимодействовать непосредственно с осью барабана 6.

Технико-экономические преимущества данного изобретения перед аналогичными известным техническими решениями в области исследования морского дна состоят:

-в повыщении надежности взятия проб грунта на больших глуб1шах моря;

- в полной механизации процесса принудительного погружения керноприемной трубки в грунт;

-в использовании простых механических элементов (барабан, кривошипно-шатунный механизм, рама);

-в отсутствии каких-либо переделок судового оборудования, а также сложных приводов (ускорителей и т.п. устройств, необходимых для принудительного погружения известных пробоотборников).

Формула изобретения

1.Пробоотборник для донных пород, включающий керноприемную трубку с монтированно На ней наковальней, направляющую с ударником и привод с тросом, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы, ударник выполнен в виде барабана с осью и ребордами, на котором намотан трос

и ось которого соединена посредством кривошатунного механизма керноприемной трубкой.

2.Пробоотборник по п. 1, отличающ и и с я тем, что, он снабжен шарнирно подвешенной к оси барабана забивной бабкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 55857, кл. Е 02 D 17/00, 1939.

2.Авторское свидетельство СССР № 90975, кл. Е 21 В 49/02, 1940.