Устройство для отбора проб грунта со дна водоема Советский патент 1980 года по МПК G01N1/04 G01N1/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГРУНТА СО ДНА ВОДОЕМА

1

Изобретение относится к отбору проб, и в частности, к устройствам для отбора проб грунта со дна водоема.

Известно устройство для отбора проб грунта со дна водоема, содержащее, колонковую трубу, режущий наконечник и средства для подъема устройства на поверхность.

В этом устройстве средства для его подъема на поверхность в-ключает устанавливаемую на борту судна лебедку, трос котЬ1эой укреплен на колонковой трубе ti .

Недостатком устройства является его малая производительность и надежность в работе, вследствие необходимости использования при отборе проб грунта с больших глубин многокилометровых тросов.

Наиболее близким к изобретению Техническим решением является устройство для отбора пробгрунта со дна водоема, содержащее колонковую трубу, обсадной наконечник и элемент с положительной плавучестью.

Такое устройство в результате наличия в н&л элемента с положительной плавучестью поднимается на поверхность после отбора пробы грунта со

дна исследуемого водоема без применения дополнительных средств 2} .

Недостатком его-является невысокая надежность в работе, в част5 ности при исследовании вязких и илистых грунтов, вследствие возможного уд ержакия колонковой трубы на дне водоема такими грунтами и потери устройства.

10. Цель изобретения - повышение надежности 1устройства в работе.

Указанная цель достигается тем что оно снабжено рамой и ycTafrtsBленньм на ней барабаном с тросом,

15 при этом рама соединена с обсадным наконечником посредством защелок и., кронштейнов и закреплена на элементе с положительной плавучестью, а трос жестко соединен с колонковой

20 трубой и укреплен на барабане с помощью калиброванных колец.

Количество витков троса на барабане до первого калиброванного кольца определяется по формул ;

25

,N/,

-диаметр барабана ,

где D р

-вес устройства в воде без обсадного наконечника с отобранной пробой грунта ,

30 QH К - коэффициенты, onpei,еляемые соответственно формой устройства и его гидравлическими сопротивлениями. Барабан выполнен в виде двух дисков, соединенных между собой по пе риферии трубками. Кроме того, батометр снабжен коль цом из растворимого материала, установленным между рамой и обсадным наконечником, колонковая труба выполнена с клапанами в верхней и нижней части, а элемент с положительной пла вучестью выполнен в виде поплавка. На фиг. 1 - схематически изображе но устройство, общий вид на фиг. 2 узел А на фиг. 1(соединение колонковой трубы и обсадного наконечника с рамой, разрез). Устройство состоит из элемента с положительной плавучестью - поплавка 1,закрепленной на нем рамы 2 с барабаном 3, навитого на барабан 3 и укрепленного на ной калиброванными кольцами 4 троса 5, колонковой трубы 6 с верхним - мотыльковЕлм 7 и нижним - лепестковым (не показан) клапанами жестко соединенной с тросом 5 посредством рьм-болта 8, и обсадного наконечника 9, соединенного с рамой 2,в нижней части которой выполнен опорный фланец 10, посредством укреп ленных В верхней части кронштейнов 11 и защелок 12, установленных на осях 13 на опорном фланце 10. В зазоре 14 между опорным фланцем 10 рамы 2 и обсадным наконечником 9 установлено кольцо 15 из растворимого материала. Барабан 3 установлен на раме 2 н осях 16 и выполнен в виде двух дисков 17, соединенных между собой по периметрии трубками 18. В верхней части поплавка 1 укреп лен захват 19. .Работает устройство следующим об разом. riepejq спуском устройства с борта судна производится его подготовка к работе. Для этого на колонковую тру 6 надевают кольцо 15 из раст.воримог материала, обсадной.наконечник 9, который фиксируется защелками 12, входящими в зацепление с кронштейна ми 11. На барабан 3 навивают трос 5 закрепляя его на трубках 18, из которых выполнен барабан 3, калиброванньми кольцами 4, при этом количество витков троса 5 на барабане 3 до первого калиброванного кольца 4 ся1ределяют по.формуле: ), -диаметр барабана -вес устройства в воде бе обсадного наконечника с отобранной пробой грунта QH К - коэффициенты, определяем соответственно, формой устройства и его гидравлическими сопротивлениями. Диаметр проволоки калиброванных олец 4 определякгг из условия его арантированного разрыва максимальным усилием, развиваемым поплавком 1 при всплытии. Устройство сбрасывают с судна и оно погружается в исследуемый вооем. При опускании устройства вода свободно проходит по колонковой трубе 6 вследствие наличия в ее верхней части мотылькового клапана 7; кольцо 15 растворяется, освобождая зазор 14 между -обсадньом наконечником 9 и опорным фланцем 10 рамы 2. В момент внедрения устройства в дно водоема грунт поступает в .колонковую трубу 6, вследствие образования зазора 14 между опорньлм фланцем 10 и обсадным наконечником 9 происходит их относительное перемещение и расцепление защелок 12 и кронштейнов 11. Таким образом происходит отсоединение обсадного наконечника 9 от устрюйства и начинается подъем рамы 2 с барабаном 3 под действием поплавка 1. При этом трос 5 разматывается с.барабана 3 до первого калибровочного кольца 4, по достижении которого усилие, создава емое поплавком 1, передается посредством троса 5 и рым-болта 8 колонковой трубе6 и происходит либо ее выдергивание из грунта, либо разрыв калиброванного кольца 4. Аналогичные усилия создаются при дальнейш€ 1 разматывании троса 5 с барабана 3 по мере достижения очередного калиброванного кольца 9 и в результате колонковая труба 6 с отобранной пробой грунта дна исследуемого водоема поднимается на поверхность. Формула изобретения 1.Устройство, для отбора проб грунта со дна водоема, содержащее колонковую трубу, обсадной наконэчник и элемент с положительной плавучестью, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, оно снабжено рамой и установленные на ней барабаном с тросом, при этом рама соединена с обсадным наконечником посредством защелок и кронштейнов и закреплена на элементе с положительной плавучестью, а трос жестко соединен с колонковой трубой и укреплен на барабане с помощью калиброванных колец. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что количество витков троса на барабане до первого калиброванного кольца определяется по формуле} n TC-DGiN/P/K,