Автономный донный пробоотборник Советский патент 1980 года по МПК E21B49/02 

Изобретение относится к области горного дела, а именно к средствам для отбрра проб породы со дна морей и океанов. Известны донные пробоотборники, содержащие грунтозабррный механизм и механизм для извлечения и обратной транспортировки. Недостатком известных пробоотборников является низкая эффективность и ненадежность работы из-за использования для внедрения в грунт только кинетической энергии падения, а для транспортировки - тросовой системы, связанной с лебедкой на судне. Такой пробоотборник содержит поплавок, контейнеры с балластом, удерживающие бгилласт затворы, грунтозаборный механизм с силовым; гидроцилиндром, имеющим заполненную сжатым воздухом полость и подпоршневов пространство, соединенное с окружающей средой перепускным устройством, а также привод затворов, обеспечивающий их раскрытие в конце переме.пения поршня силового гидроцилиЕшра Указанное техническое р«иение обеспечивает эффективный отбор.проб только с поверхности дна, что не все гда позволяет получить достоверную информацию. изобретения является повышение эффективности и представительности отбора пробы за счет отбора ее в виде колонки грунта. Указанная цель достигается тем, что в известном пробоотборнике грунтсзаборный механизм выполнен в виде грунтовой трубки, соединеной iягами с поршнем силового гидроцилиндра, а привод затворов выполнен в виде группы гидроцилиндров, заполненных сжатым воздухом, поршневые полости котopыk сообщаются посредством канала с полостью силового гидроцилиндра, а штоки соединены с общей рамой, поддерживающей затворы в закрытом положении, при этом ввод канала в полость силового гидроцилиндра расположен на участке над поршнем, в конце его хода при внедрении грунтовой трубки. Достижению цели изобретения и уменьшению габаритов и толпшны стенки грунтовой трубки способствует то, что силовой гидроцилиндр выполнен кольцевым с центральным кангшом, где размещена грунтовая трубка, , Кроме того,с цепью извлечения трубки из грунта энергией гидростатическо-

го давления,рама, поддерживающая затворы, расположена на внешней стороне низа пробоотборника.

На фиг. 1 показана часть пробоотборника с грунтовой трубкой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3, 4 и 5 - дан пробоотборник соответственно в положении спуска, Ьнедрения и обратной транспортировки.

Пробоотборник для взятия пробы в виде колонки грунта содержит грунтозаборный механизм в виде грунтовой трубки 1,соединенной посредством ко-ромысла 2 и тяг 3 с поршнем 4 силового гидродилиндра 5, заполненного- сжатым воздухом и имеющего перепуск-йЬе устройство, сообщающее подпоршневую полость с окружающей средой. К гидроцилиндру 5 прикреплены лонжероны 6 с контейнерами 7 для балласта и поплйвок 8, образующие систему извлечения из грунта и обратной транспортировки пробоотборника. Контейнеры 7 снизу имеют затворы 9, удерживаемые в закрытом положении рамой 10, связанной со штоками 11 поршней 12 гидроцилиндров 13. Гидроцилиндры 13 в полости, расположенной под поршнем заполнены сжатым воздухом.

Полость гидроцилиндров 13, расположенная над поршнем, сообщается посредством канала 14с полостью силового гидроцилиндра 5. Ввод канала 14 в полость гидроцилиндра 5 расположен так, что он оказывается над поршнем 4, смещенным в крайнее нижнее положение после завершения внедрения трубки 1. Для аккумулирования и размещения вытесняемого из полостей сжатого воздуха гидроцилиндры сообщены камерами 15.

Группа гидроцилиндров 13 с поршнями 12, штоками 11, рамой 10 и каналом 14 образует привод, раскрывающий : затворы.

Рама 10 расположена с внешней сто роны низа пробоотборника так, что выполняет роль опоры при выдергивании трубки из грунта.

Пробоотборник работает следующим образом.

Грунтовая трубка на борту судна устанавливается в крайнем верхнем положении и удерживается в этом положейии сжатым воздухом в полости силового цилиндра 5, расположенной под пдршнем 4. Поршни 12 вместе с штоками 11 и рамой 10 также устанавливаются в верхнем положении и удерживаются сжатым воздухом в полости цилиндров 13, расположенной ниже поршня 12

В контейнеры с закрытыми рамой 10 затворами закладывается груз-балласт Подготовленный таким образом пробоотборник опускается в воду и, увлекаемый балластом,движется ко дну.

На дне вода, поступающая в силовой гидроцилиндр 5, силой гидростатического давления смещает поршень 4

вниз, сжимая воздух и вдавливая через тяги 3 грунтовую трубку 1.

Поршень 4, достигнув крайнего нижнего положения, открывает доступ воде через канал 14 в гидроцилиндры 13, 5 вызывая смещение их вверх относительно неподвижных поршней 12, связанных штоками 11 с рамой 10, опирающейся на поверхность дна.

Движение цилиндров 13 вверх выдерfQ живает грунтовую трубку 1 из грунта и приподнимает контейнеры 7 над рамой 10. Груз-балласт через открытые затворы выпадает на дно, а пробоотборник всплывает на поверхность,

Применение пробоотборника, особен5 но при исследованиях на больших глубинах, позволит проводить эту работу без сложных грузоподъемных лебедок с большой канатоемкостью, что в конечном итоге повысит эффективность

20 работ и повысит безопасность судна.

Формула изобретения

5 1. Автономный донный пробоотборник, содержащий поплавок, контейнеры с балластом, удерживающие балласт затворы, грунтозаборный механизм с силовым гидроцилиндром, имеющим за-

Q полненную сжатым воздухом полость и рабочее пространство, соединенное с окружающей средой перепускным устройством, а также привод затворов, обеспечивающий их раскрытие в конце перемещения поршня силового гидроцилиндра, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности и представительности отбора пробы за счет отбора ее в виде колонки грунта, грунтозаборный механизм выполнен

0 в виде грунтовой трубки, соединенной

тягами с поршнем силового гидроци. линдра, а привод затворов выполнен в виде группы гидроцилиндров, заполненных сжатым воздухом, поршневые

5 полости которых сообщаются посредством канала с полостью силового гидроцилиндра, а штоки соединены с общей рамой, поддерживающей затворы в закрытом положении, при этом ввод канаQ ла в полость силового гидроцилиндра расположен на участке над поршнем, в конце его хода при внедрении грунтовой трубки.

2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью уменьшения толщины стенки грунтовой трубки, силовой гилроцилиндр выполнен кольцевым с центральным каналом, где размещена грунтовая трубка.

3.Устройство по п. 1, отли0 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

извлечения трубки из грунта энергией гидростатического давления, рама, поддерживающая затворы, расположена на внешней стороне низа пробоотборни5 «а.

I/

Ф«г.З

Фмг.5