Автономный донный пробоотборник

 

АВТОНОМНЫЙ ДОННЫЙ ПРОБООТБОРНИК по авт. св. № 791969, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода балластного груза, он снабжен двумя обечайками, прикрепленными к нижней крышке силового гидроцилиндра и образующими с ней кольцевую полость, сообщенную с внещним пространством через обратный клапан и пробковый кран, причем диаметр одной обечайки равен диаметру силового гидроцилиндра, а диаметр другой - диаметру центрального канала силового гидроцилиндра. со 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(g) Е 21 В 49/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 791969 (21) 3267216/22-03 (22) 27.03.81 (46) 30.08.83. Бюл. № 32 (?2) С. М. Мамаев (53) 622.243.64 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 791969, кл. Е 21 В 49/02, 1977 (прототип) . (54) (57) АВТОНОМНЫЙ ДОННЫЙ

ПРОБООТБОРНИК по авт. св. № 791969, ÄÄSUÄÄ 1038474 А отличающийся тем, что, с целью сокр а щения расхода балластного груза, он снабжен двумя обечайками, прикрепленными к нижней крышке силового гидроцилиндра и образующими с ней кольцевую полость, сообщенную с внешним пространством через обратный клапан и пробковый кран, причем диаметр одной обечайки равен диаметру силового гидроцилиндра, а диаметр другой — диаметру центрального канала силового гидроцилиндра.

1038474

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для отбора колонки грунта дна при поисковых и разведочных .работах россыпных полезных ископаемых на значительных глубинах океана.

По основному авт. св. Хо 791969 известен автономнь|й донный пробоотборник, содержащий поплавок, контейнеры с балластом, удерживающие балласт затворы, грунтозаборный механизм с силовым гидроцилиндром, имеющим заполненную 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, причем грунтозаборный механизм выполнен в виде грунтовой трубки, соединенной тягами с поршнем силоього гидроцилиндра, а привод затворов выполнен в виде группы гидроцилиндров, заполненных сжатым воздухом, поршневые полос-:и которых 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. Силовой гидроцилиндр выполнен кольцевым с центральным каналом, где размещена грунтовая трубка, а рама, поддерживающая затворы, расположена на внешней стороне низа пробоотборника (1).

Недостатком известного устройства является то, что значительная часть балласта необходима для преодоления реактивной силы, действующей на грунтовую трубку при ее внедрении в грунт морского дна.

Цель изобретения — сокращение расхода балластного груза.

Поставленная цель достигается тем, что автономный донный пробоотборник снабжен двумя обечайками, прикрепленными к нижней крышке силового гидроцилиндра и образующими с. ней кольцевую полость, сообщенную с внешим пространством через обратный клапан и пробковый кран, причем диаметр одной обечайки равен диаметру,силового гидроцилиндра, а диаметр другой — диаметру центрального канала силового гидроцилиндра.

На фиг. 1 изображен предлагаемый пробоотборник во время движения ко дну, общий вид; на фиг. 2 — то же, во время внедрения грунтовой трубки в грунт дна; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 2, то же, во время движения к поверхности воды; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 4.

Пробоотборник содержит грунтозаборный механизм в виде грунтовой трубки 1, соединенной посредством коромысла 2 и

50 тяг 3 с поршнем 4 силового гидроцилиндра

5, заполненного сжатым воздухом и имеющего перепускное устройство, сообщающее надпоршневую полость с окружающей средой. K гидроцилиндру 5 прикреплена крестовина 6 с контейнерами 7 для балласта (чугунная дробь) и поплавок 8, образующие систему извлечения из грунта и обратной TpBHcIIOpTYровки пробоотборника.

Контейнеры 7 снизу имеют затворы 9, удерживаемые в закрытом положении рамой 10, связанной со штоком 11 поршней

12 гидроцилиндров 13. Гидроцилиндры 13 в полости, расположенной под поршнем, заполнены сжатым воздухом.

Полость гидроцилиндров 13, расположенная над поршнем, сообщается посредством канала 14 с полостью силового гидроцилиндра 5. Ввод канала 14 в полость гидроцилиндра 5 расположен так, что он оказывается над поршнем 4, смещенным в край: нее нижнее положение после завершения внедрения трубки l.

В канале 14 имеется обратный клапан, предотвращающий попадание сжатого воздуха из-под поршня 4 в надпоршневое пространство гидроцилиндров 13. Для аккумулирования и размещения вытесняемого из полостей сжатого воздуха гидроцилиндры снабжены камерами 15. Группа гидроцилиндров 13 с поршнями 12, штоками 1, рамой 10 и каналом 14 образует привод, раскрывающий затворы.

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

Для изолирования от непосредственного воздействия гидростатического давления морских глубин к нижней крышке 16 силового гидроцилиндра 5 гермети 1но прикреплены обечайки 17 и 18 с расчетом образования между ними камеры 19. В связи с этим диаметр большей обечайки 17 равен диаметру силового гидроцилиндра 5, а диаметр меньшей обечайки 18 — диаметру центрального канала 20. Длина обечаек

17 и 18 обеспечивает герметизацию камеры

19 при посадке пробоотборника на дно океана. При этом верхняя часть обечайки 17 снабжена обратным клапаном 21 и пробковым краном 22, сообщающимся с камерой 19.

Кроме того, к поплавку 8 прикреплен тормозной зонт 23.

При необходимости пробоотборник снабжают поплавковыми средствами.

Пробоотборник работает следующим образом.

Грунтовая трубка на борту судна устанавливается в крайнем верхнем положении и удерживается в этом положении сжатым воздухом в полости силового цилиндра 5, расположенной под поршнем 4. Поршни 12

1038474 вместе со штоками 1! 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. При этом вес груза-балласта берется из расчета обеспечения внедрения в грунт дна обечаек 17 и 18.

Подготовленный таким образом пробоотборник опускается в воду и, увлекаемый балластом, движется ко дну.

Пробоотборник производит мягкую посадку на дно океана за счет тормозного зонта 23 (фиг. 1). При этом за счет веса груза-балласта обечайки 17 и 18 внедряются в грунт дна, а морская вода из камеры 19 выжимается через обратный клапан

21. При этом изолируется нижняя крышка

16 силового гидроцилиндра 5 от непосредственного воздействия гидростатического давления морских глубин.

На дне вода, поступающая в силовой гидроцилиндр 5, силой гидростатического давления смещает поршень 4 вниз и вдавливает через тяги 3 грунтовую рубку 1 (фиг.

2).

Поршень 4, достигнув крайнего нижнего положения, открывает доступ воде через канал 14 в гидроцилиндры !3, вызывая смещение их вверх относительно неподвижных поршнек 12, связанных штоками 11 .с рамой 10, опирающейся на поверхность дна.

В это время открывается пробковый кран

22 и окружающая вода вновь птод давлеа нием проходит в камеру !9 при извлечении обечаек 17 и 18 и грунтовой трубки I из грунта дна, что предотвращает образование вакуума в камере 19, который оказал бы препятствие подъему пробоотборника над дном океана.

Движение гидроцилиндров 13 вверх выдергивает грунтовую трубку из грунта и приподнимает контейнеры 7 над рамой

10. Груз-балласт через открытые затворы выпадает на дно, а пробоотборник всплывает на поверхность (фиг. 3).

Применение предлагаемого пробоотборрр ника, особенно при исследованиях на больших глубинах, позволит проводить эту 1;àботу без сложных грузоподъемных лебедок с большой канатоемкостью, что в конечном итоге повысит эффективность работ и безопасность судна, а также значительно сократит расход балластного груза.

1038474..o о., 0 о. o . °, о. . о ° о о. ° о . o . о в o o 07 о. -о фиг.3

17 ф фи 4

ВНИИПИ Заказ 6168/32 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4