Трубка грунтовая гидростатическая Советский патент 1981 года по МПК G01N1/10 E21B49/02 

Изобретение относится к технике морских геологоразведочных работ и предназначено для отбора проб донных грунтов. Известны устройства для отбора проб донных грунтов с использованием энергии гидростатического давления. Заглубление пробоотборника известной конструкции производится силой, обусловленной гидростатическим давлением воздействующим на верхнюю крыику трубы, из которой предварительно откачан воздух. Нижний торец трубы герметизирован поршнем, который при сра батывании пробоотборника перемещается вверх в направлении противоположном направлению внедрения трубы Ij Такой пробоотборник рассчитан на р боту в небольшом диапазоне глубин мсфя, так как на больших глубинах внедряющая сила, обусловленная гидро статическим давлением, намного превьШает необходимую и достаточную и приводит к повреждению устройства. Нанболее близким по технической сущности к предлагаемому является Устройство, включающее грунтонос в виде трубы с верхним герметизированным торцом, снабженную режущим нако нечником и кернорвателем. Нижний торец грунтоноса герметизирован поршнем с уплотнениями, в каналах которого . размещен механизм фиксации поршня, выполненный в виде радиальньос штифтов , фиксирующих в исходном положении стержень контактной пяты, в целях стопорения поршня при заглублении керноприемной трубы поряиень снабжен тормозным диском, жестко связанным с поршнем посредством штока, проходящего через отверстие в вер.хнем торце трубыГЗ . Верхний тсурвц грунтоноса выполнен в виде крышки с уплотненным отверстием для штока, поэтому на механизм фиксаций поршня пря установке пробоотборника на рабочую глубину действует полная сила, равная гидростатическому давлению на глубине погружения, умноженному на разность площадей сечения поршня и штока. При работе на больйшх глубинах (более 200 t эта нагрузка моийт вызвать деформаций элекентов механизма фиксации и нарушить нормальное функционирование механизма фиксации. Снижение же нагрузки путем увеличения диаметра штока значительно увеличивает вес трубки и, кроме того, снижает величину jвнедряющей силы, обусловленной воздействием гидростатического давления на величину площади, равную площади наружного сечения грунтоноса за вычетом площади связанного с рбршнем штока.

Цель изобретения - повышение экспЛуатахщонной надежности работы механизма на большой глубине.

Указанная цель достигается тем, что трубка грунтова1я гидростатическая, включакицая грунтонос с верхним герме:тизирован Щм торцом, режущим наконечником и кернорвателем,поршень с механизмом фиксации контактного действия и тормозной диск, жестко связанный с поршнем посредством штока, .проходящего через отверстие в верхнем торце, снабжена стаканом, укрепленным на верхнем Орце грунтоноса, и насадкой, плотно установленной в стакане и жестко .закрепленной на штоке.

на чертеже показана грунтовав трубка в статическим положений.

Трубка состоит из грунтоноса 1, со стаканом 2, режущего наконечника 3 и кернорвателя 4, поршня 5 с механизмом 6 « ксации контактного действия, штока 7 с насадкой 8 и тормозного диска 9. Насадка 8 выполнена с резиновой манжетой 10, помещена в стакан 2 и жестко закреплена на штоке.

Устройство работает следующим образом.

При погружении грунтовой трубки на механизм 6 фиксации поршня 5 действует усилие, равное произведению перелада давлений наружной среды и в полости грунтоноса 1 на разность площадей поперечных сечений поршня 5 и насадки 8 (при условии пренебрежения - перепадом гидростатическго давления вдоль длишл самой трубки со стороны ее верхнего и нижнего торца) «

,. .После срабатывания механизма 6 фиксации поршня 5 насадка 8 выходит из стакайа 2 и на грунтонос начинает действовать полное усилие внедрения. Диаметр насадки выбирается

-несколько меньшим диаметра поршня 5, чтобы обеспечить усилие, необходимое

для выхода насадкн 8 из стакана 2.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежную работу механизма фИкса. ции поршня в широком диапазоне бин моря и внутренних диаметров грунтоносов за счет разгрузки механизма фиксгщии поршня, что позволяет значительно увеличить диапазон рабочих глубин грун,товых гидростатических 15 трубок и повысить производительность

-морских работ по отбору проб.

Формула изобретения

Трубка грунтовая гидростатическая, включающая грунтонос с верхним герметизированным торцом, режущим наконечником и кернорвателем, поршень с механизмом фиксации контактного действия, тормозной диск,жестко связанный t поршнем посредством штока, проходящего через отверстие в верхнем торце, о т л и ч а а я с я тем, что, с

0 целью повьвиения эксплуатационной надежности работы на больших глубинах, она снабжена стаканом, укрепленш:1м на верхнем торце х унтоноса, -и насадкой, плотно установленной в стакане

5 и жестко закрепленной на штоке.

Источники информации принятые во внимание.при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Q 257858, кл. G 01 N 1/00, 1970. . 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2084678/26, кл. Е 21 В 49/02, 1974.