Устройство для отбора проб конкреций со дна океана Советский патент 1983 года по МПК G01N1/10 

1

Изобретение относится к устройствам для отбора проб железомарганцевых конкреций со дна океана и может быть использовано при проведении глубоководных геологических исследований в мировом океане.

Известно устройство для отбора проб конкреций, содержащее рабочий орган, выполненный в виде шарнирно установленных ковшей, поплавок и балластные грузы (IJ.

Однако шарнирно установленными ковшами невозможно собрать пробу конкреЦий с достаточно большой поверхности дна океана, что снижает репрезентативность отбираемой пробы конкреций.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, включающее драгу-волокушу, соединенную с поплавком и балластно-анкерной системой 2.

Однако такое устройство характеризуется недостаточной надежностью работы в автономном режиме.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства в автономном режиме.Указанная цель достигается тем, что устройство для отбора проб конкреций со дна океана, включающее драгу-волокушу, соединенную с поплавком и балластноанкерной системой, снабжено тормозной 5 .муфтой и силовым узлом, выполненным в виде двух катушек, соединенных между собой посредством редуктора, а драга-волокуша снабжена автономным тяговым устройством и кинематически соединена с поплавко.м через силовой .узел и тормозную

10 муфту, при этом тяговое устройство снабжено дополнительными поплавками.

.Автоно.мное тяговое устройство снабжено штоком-лидером с контактным датчиком и двумя гребными винтами, установленны15 ми с возможностью их вращения в противоположные стороны, и выполнено в виде электромотора и совмещенного с ним редуктора..

Основной поплавок снабжен предохранительным кольцом, а силовой узел совмещен с балластно-анкерной системой.

Драга-волокуща снабжена поворотными режуШими лопастями.

На ф.иг. I изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - силовой узел привода

драги-волокуши, общий вид; на фиг. 3 - драга-волокуша в транспортном положении; на фиг. 4 - то же, в рабочем положении; на фиг. 5 - схема работы устройства в момент сбора пробы; на фиг. 6 - то же, после отбора пробы.

Устройство включает поплавок 1 со штормовым захватом 2 и приспособлением для поиска и обнаружения устройства в океане, в данном случае уголковым пассивным отражатем 3. Поплавок I соединен посредством троса 4 с балластно-анкерной системой, состояш.ей из опорной рамы 5 с анкером 6; причем на опорной раме 5 размеш,ены балластные грузы 7, а балластно-анкерная система . соединена через пиротехнические размыкатели 8 с несуш.ей рамой 9 основной части устройства, которая включает приборный контейнер 10 с системой управления, враш,аюшееся контактное устройство 11 для передачи команд от блока питания 12 на исполнительные органы устройства. На кронштейнах блока питания 12 помещены силовой узел 13 устройства и направляющие ролики 14 кабель-троса 15. Силовой узел 13 состоит из обоймы 16, в которой на разрезном валу 17 помещены катущка 18 для укладки основного троса 4 и катущка 19 для укладки кабель-троса 15. Барабаны 18 и 19 соединены между собой посредством редуктора 20. На поплавке 1 закреплено опорное кольцо 21, которое соединено с внешним предохранительным кольцом 22 распорками 23. Предохранительное кольцо 22 исключает запутывание кабель-троса 15 вокруг поплавка 1. На свободном конце кабель-троса 15 закреплена драга-волокуша 24, которая посредством электромеханических размыкателей 25 соединена с автономным тяговым устройством, состоящим из электромотора-редуктора 26 и пары тяговых гребных винтов 27, установленных с возможностью их вращения в противоположные- стороны. На тяговом устройстве смонтирован шток-лидер 28 с контактным датчиком 29, которые закреплены на корпусе электромотора-редуктора 26. К корпусу электромотора-редуктора 26 с помощью малого кабель-троса 30 прикреплена стабилизирующая поплавковая система, состоящая из нижнего дополнительного поплавка 31 и верхнего дополнительного поплавка 32, причем последний соединен с первым через разобщитель 33. Стабилизирующая поплавковая система обеспечивает ориентацию оси тягового устройства под заданным углом относительно натянутого кабель-троса 15. Драга-волокуша 24 имеет Т-образное основание 34 с передней режущей кромкой 35. К Т-образному основанию 34 с помощью шарниров 36 прикреплены поворотные режущие лопасти 37, также снабженные режущими кромками 35. На Т-образном основании

установлены пружины 38, обеспечивающие разворот лопастей 37 из транспортного положения в рабочее, а также подъем распорного рычага 39 для распрямления верхней части сети-накопителя 40, т.е. перевод

сети-накопителя 40 из транспортного положения в рабочее. В транспортном положении лопасти 37 удерживаются с помощью соединительного тросика 41, снабженного электроразобщителем 42, управляемым по кабелю 43, соединенным с

системой управления. При этом ход рычага 39 ограничивается тросиком 44. Рычаг 39 в верхней своей части имеет отверстие 45, сквозь которое пропущен трос 46 сети-накопителя 40. От несанкционированного

всплытия поплавок удерживается тормозом, выполненным в виде тормозной муфты 47, сквозь которую пропущен основной трос 4. Устройство работает следующим образом.

После спуска с борта судна устройство

свободно погружается в воду под действием балластно-анкерной системы. После удара о дно и срабатывания анкера 6 система управления выдает команду на запуск электромотора-редуктора 26, который

начинает вращать гребные винты 27, создающие тягу. Так как гребные винты 27 вращаются в противоположные стороны, то на тяговое устройство и драгу-волокущу 24 не действуют опрокидывающие моменты. Предохранительное кольцо 22 при

спуске драги-волокуши 24 не позволяет кабель-тросу 15 захлестнуть поплавок 1. За счет тяги, создавае.мой винтами 27, трос 15 остается в натянутом состоянии. Вращающееся контактное устройство И позволяет основной части устройства при

погружении свободно вращаться относительно балластно-анкерной системы. Стабилизация осуществляется вспомогательными поплавками 31 и 32.

Таким образом, происходит принудительный снос основной части устройства на заданное расстояние от балластно-анкерной системы и ее установка на дно океана.

После касания дна океана штоком-лидером 28 срабатывает контактный датчик 29 и происходит отделение драги-волокуши 24

от тягового устройства посредством срабатывания электромеханических размыкателей 25. Для создания драги-волокуши 24 на донные осадки, что необходимо для эффекивного сбора пробы со дна океана,

происходит отделение верхнего дополнительного поплавка 32 в результате срабатывания разобщителя 33, при этом нижний дополнительный поплавок 31 только нейтрализует вес электромотора-редуктора 26 и не отрывает драгу-волокушу 24 от

дна океана. После срабатывания электроразобщителя 42 подрывается соединительный тросик 41, разворачиваются лопасти 37 под действием пружины 38 и поднимается

рычаг 39, который натягивает трос 46 и раскрывает драгу-волокушу 24. После раскрытия драги-волокуши 24 отключается тормозная муфта 47 и освобождается трос 4 основного поплавка 1, в результате чего поплавок 1 поднимается вверх и сматывает трос 4 с катушки 18, что создает на разрезном валу 17 усилие, которое после редуцирования с помош.ью редуктора 20 передается на барабан 19. Последнее вызывает натяжение троса 15 с усилием в-п раз большим, чем плавучесть поплавка 1 (п - кратность редуктора 20). В результате повышения тягового усилия обеспечивается преодоление драгой-волокушей 24 при ее движении препятствий на дне океана. Когда драга-волокуша 24 полностью подтягивается к направляющим роликам 14, сбор пробы завершается, срабатывают пиротехнические размыкатели 8, которые отделяют балластно-анкерную систему от остальных элементов устройства. Под действием положительной плавучести поплавка I устройство с отобранной пробой всплывает на поверхность океана, где обнаруживается и поднимается на борт судна.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность процесса отбора пробы в автономном режиме работы.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб конкреций со дна океана, включаюшее драгу-волокушу, соединенную с поплавком и балластно-анкерной системой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в автономном режиме, оно снабжено тормозной муфтой и силовым

узлом, выполненным в виде двух катушек, соединенных между собой посредством редуктора, а драга-волокуша снабжена автономным тяговым устройством и кинематически соединена с поплавком через силовой узел и тормозную муфту, при этом

тяговое устройство снабжено дополнительными поплавками.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что автономное тяговое устройство снабжено штоком-лидером с контактным

датчиком и двумя гребными винтами, установленными с возможностью их враш,ения в противоположные стороны, и выполнено в виде электромотора и совмещенного с ним редуктора.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поплавок снабжен предохранительным кольцом, а силовой узел совмещен с балластно-анкерной системой.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что драга-волокуша снабжена поворотными режущими лопастями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 2326699, кл. G 01 N 1/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2980691, кл. G 01 N 1/10, 1980.

32

28

1S

IS

JL

16

11

19

15

38

Я

25

...J J7