Устройство для исследования параметров грунтов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ, включающее раму с неподвижныкт направляющими и установленным в них рабочим органом с приводом и механизмом его включения, включающим подпружиненный шток и подъемные канаты, отличаюшеес я тем, что, с , целью снижения трудоемкости измерения характеристик донных грунтов, оно снабжено закрепленным над рамойрегистрирующим механизмом, соединенным с приводом рабочего органа, а механизм включения привода вьшолнен в виде стопора и :: роликов, установленных на рь чагах , шарнирно соединенных с каковалыней , взаимодействуюи1ей с подпружиненным штоком, установленным в ксфпусе.. 2.Ус ойство по п. 1, отличающееся тем, что регистрирующий MexaHU vf вьшолнен в виде планшета, взаимодействующего с ним подпрухсине ного резца, снабн енного пружинныкт м& (Л перекгешения, вьшолненным из цилиндра, имеющего торцовые крышки, и перемешаемых в цилиндре под действием пружины поршня и штока, при этом одна из крьш:ек цилиндра имеет дросселирующую пробку с отверстием. 3.Устройство по п. 1 , о т л и чающееся тем, что привод ра бочего органа выполнен в виде пружины. 00 с

051288 A (l9) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3ц)) E 21 С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3466629/22-03 (22) 06.07.82 (46) 30. 10. 83. Бюл. М 4О (72) И. П. Тимофеев, В. 10. Ненарокомов, Н. К. Улащик, E. М. Ульянов, A. Г. Андреев, К). В. Куделин и А. B. Лукошков (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени - горный институт им. Г. В, Плеханова и Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии минеральных ресурсов ,(53).621. 872. 45: 622. 271. 5 (088. 8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР йо заявке N 1870743/22-03, кл. Е 21 С 45/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Хи 806868, кл. Е 21 С 45/00, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИС

СЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ, включающее раму с неподвижными направлякчцими и установленным в них рабочим органом с приводом и механизмом с

rM o включения, включающим подпружипенный шток и подъемные канаты, отличающеес я тем, что, с, пелью снижения трудоемкости измерения характеристик донных грунтов, оно снабжено закрепленным над рамой. регистрирующим механизмом, соединенным с приводом рабочего органа, а механизм включения привода выполнен в виде стопора и .;роликов, установленных на рычагах, шарнирно соединенных с наковальней, взаимодействующей с подпружиненным штоком, установленным в корпусе..

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что регистрирующий механизм выполнен в виде планшета, Р вэаимодействуюц;его с ним подпружинен- Ж ного резца, снабженного пружинным механизмом перемещения, выполненным из цилиндра, имеющего торцовые крышки, С и перемещаемых в цилиндре под действием пружины поршня и штока, при этом одна из крьш:ек цилиндра имеет дросселирующую пробку с отверстием.

3. Устройство по и. 1, о т л ичающееся тем, чтоприводрабочего органа вь.полнен в виде пружины.

1 1051

Изобретение относится к добыче полеэных ископаемых со дна океанов, в часа ности к устройствам дпя исследования параметров грунтов в натурных условиях.

Известно подводное грунтозаборное устройство, содержащее раму с направляющими, установленные нв ней гру »тозабортные емкости и гидроципиндры с . пневмокамервми, пробковыми каналами и подъемными канатами (1 ). 10

Наиболее бл»эким по технической сущности к прецлвгаемому является подводное грунтозаборное устройство "Черномор", содержащее раму с направляющим», грунтоэабортные емкости, гидро- 15 цилиндры с пневмокамерами, пробковыми кранами и подъемными канатами (2).

Недостаток обоих устройств — отсутствие воэможности определять параметр ры донных грунтов непосредственно на 20 дне океана.

Цель изобретения - снижение трудоемкости измерения характеристик донных грунтов в натурных условиях.

Указанная цель достигается тем, что 25 устройство для исследования параметров грунтов, вкпючаюц:,ее раму с неподвиж ными направляющими и установленным в них рабочим органом с приводом и механизмом его включения, включающим под« пружиненный шток и подъемные канаты, снабжено закрепленным над рамой регистрирующим механизмом, соединенным с приводом рабочего органа, а механизм включения привода выполнен в ви35 де с гопора и роликов, установленных на рычагах, шарнирно соединенных с наковальней, взаимодействующей с подпруж»ненным штоком, установленным в корпусе. 40

Причем регистрирующий механизм выполнен в ище планшета и взаимодейст вуюшего с ним подпружиненного резца, снабженного пружинным механизмом перемещения, выполненным из цилиндра 4 имеющего торцовые крышки, и перемещаемых под действием пружины поршня и штока, при этом одна из крышек цилиндра имеет дросселирующую пробку с отверстием.

Кроме того, привод рабочего органа выполнен в виде пружины.

На фиг. 1 показан общий вид стенда, подготовленного к спуску; на фиг.2 стенд, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 — пружинный механизм передвижения чертилки, на фиг. 5 - -вид по стрелке А на фиг. 4;

288 2 на фиг. 6 — стенд после эксперимента нв дне, общий вид.

Стенд состоит иэ несущей рвллъ 1 (фиг. 1 — 3), соединенной в средней части с траверсой 2, которая оборудс вана упругой подвеской 3, имеющей шток 4, выходящий с двух сторон цилиндра 5» заканчивающийся сверху проушиной 6 для крепления каната 7 снизу толквтелем 8.,В средней части шток 4 имеет поршень 9, между поршнем 9 и крышкой 10 цилиндра 5 установлена пружина 11 в стакане 12, ограничивающем ход поршня 9 в цилиндре 5.

Рама оборудована двумя непоцвижными направляющими рамами 13, в которые входят подвижные направляющие 14.

Внутри подвижных направляющих установлена пружина 15, упирающаяся одним концом в раму 1, а вторым — и торцовую крышку 16 подвижной направляющей 14.

На торцовой крышке 16 подвижной направляющей 14 прикреплен кронштейн 17 с пазами 18 для крепления сменных рабочих органов 19, . Ha раме 1 установлены два рабочих органа 19 с воэможностью их движения в противоположные стороны для уравновешивания сил взаимодействия с дном. К раме 1; перед рабочими органами 19 прикреплены бункеры 20.

Подвижйая направляющая 14, пружина 15 и торцовая крышка 16 образуют пружинный движитель. Для удержания подвижной направляющей 14 в исходном положении (фиг, 1) на неподвижной раме 13 установлен кронштейн 21, нв котором закреплен стопор 22 нв оси 23. Стопор 22 заходит острием 24 за край торцовой крышки 16» удерживает подвижную направляющую 14 от движения под действием силы упругости пружины 15 в сторону бункера 20. Удержание стопора 22 в указанном положении обеспечивается роликом 25, установленным под хвостовой частью стопора 22.

Ролик 25 опирается на неподвижную раму и соединен с тягой 26, которая на другом конце одета втулкой 27 на ось 28.

Ocr 28 цапфами 29 установлена в пазы 30 траверсы 2 (фиг.3). В средней части ось 28 снабжена наковальней 31.

Ролик 25 на тяге 26 с втулкой 27 и осью 28 и наковальней 31 образуют механизм включения движителей рабочих органов 19.

На раме 1 установлены поперечины 32 (фиг.З), к которым крепятся планшет 33 и направляюп;ие 34. В направляющих 34

I на пальцах 35 подвешен пружинный r«e- > з,1051288 4 ханизм Э6 передвижения, выполненный (фиг.4) иэ цилиндра 37, поршня 38, штока 39, резца 40. Между поршнем 38 и крышкой 41 цилиндра 37 установлена .пружина 42. Резец удерживается пружи- 5 ной 43. В крышке 44 цилиндра имеется дросселируюшая пробка 45. Поршень 38 от перемещения под действием пружины 42 удерживается упором 46, закрепленным на направлюощих 34 и прохо-, >0 дяшим через. отверстие 47 в стенке цилиндра 37. Для попадания воды в цилиндр 37 со стороны пружины 42 имеются окна 48.

Планшет 33, направляющие 34, ци- 15 линдр 37 с пальцами 35, поршнем 38, штоком 39 и резцом 40 представляют регистрирующую систему. Механизм 36 имеет возможность перемещаться вдоль направляющих 34 на пальцах,35 упо-, 20 ром 49, закрепленным на торцовой крышке 16 подвижной направляющей 14.

Для сжатия пружины 15 на внутренней стороне торцовой крышки 16 имеется проушина 50 для вдвигания подвиж 25 ной направляющей 14 в неподвижную раму 13 для последующего ее фиксирования .стопором 22. Вдвигание подвижной направляющей 14 производится, например, винтом или тросом, проходя- 30 шим через отверстие 51 и соединенным с проушиной 50.

Стенд работает следующим образом.

Перед спуском на морское дно на палубе плавсредства происходит его под- З5 готовка к работе. Для этого стенд подвешивают на канате 7, при этом шток 4 споршнем 9 перемещается вверх в цилиндре 5 и размыкает толкатель 8 с наковальней 31 оси 28. Пружина 11 сжи 40 мается. Затем взводят (сжимают) пружину 15, для чего с помощью, например, троса лебедки или винтового домкрата за проушину 50 вдвигают подвижную направляющую 14 .в неподвижную раму 13 45 и фиксируют ее острием. 24 стопора 22 за счет контакта с торцом крышки 16.

Дпя удержания стопора 22 в контакте с крышкой 16 под его хвостовую часть 22 устанавливают ролик 25, связанный с тягой 26, которая втулкой 27 установ лена на оси.28, Настраивают регистрирующую систему для записи. Для этого пружинный механизм передвижения 36 резца 40 отводят по направляющим 34 55 на пальцах 35 в сторону траверсы 2 до контакта с упором 49,. затем пере- мещают шток 39 по стрелке А и поршнем -38 сжимают пружину 42 и фиксируют положение поршня 38 в цили шре 37 упором 46 через отверстие 47; при этом резец 40 поджимается пружиной 43 х пла ш ету ЗЭ. На кронштейн 17 в паз 18 устанавливается рабочий орган (ковш, лоток и ap. ).

На дне стенд работает следующим образом.

При контакте рамы 1 с морским дном происходит ослабление каната 7, пружина 11 разжимается и перемещает шток.4 вниз; при этом наличие поршня. 9 в цилиндре 5 тормозит движение штська 4. Толкатель 8 входит в контакт с наковальней 31 с некоторым запаздыванием во времени и заставляет двигаться в пазах 30 цапфы 29 оси 28„

При движении оси 28 вниз тяга 26 катит ролик 25 по поверхности неподвиж.ной направляющей рамы 13 и он освобож дает хвостовую часть стопора 22. Под действием силы пружины 15 подвижная нацравляюшая 14 двигается в неподвиж ной раме 13. Уцор 49 начинает, двигать механизм передвижения 36 резца 40.

В этот же момент упор 46 выходит из отверстия 47 и пружина 42 смещает поршень 38 со штоком 39. и резец 40 поперек планшета 33. Скорость движения резца 40 определяется диаметром отверстия в пробке 45 и регулируется скоростью истечения воды через,дрос-. селирующее отверстие в пробке 45.

Таким образом, пружина 15 перемешает рабочий орган 19 и механизм передвижения 36 с резцом 40 вдоль планшета ЗЭ, а пружина 42 перемещает резец 40 поперек экрана с заданной скоростью, выдавливая воду из-под поршня 38 через отверстие дросселирующей пробки 45. Под действием силы пружины 15 рабочий орган 19 внедряеъ ся и срезает слой грунта на морском дне. В конце хода вдоль рамы 1 рабс чий орган 19 приходит в контакт с бункером 20 (фиг. 5) и силой пружины 15 отсекает и запирает пробу данного грунта в бункере 20.

После подъема устройства на палубу снимается планшет ЗЗ, считывается . график зависимости силы резания грунта, рабочим органом, и устройство готовится к следующему эксперименту.

Использование устройства для исследования параметров грунтов, позволяет. снизить трудоемкость измерения характеристик цоннык грунтов в натурных условияк.:.

1051288

B Рб 49

Фи .2 иг.

37 З 42

Фиг. 4

Я

29

1. 051288

Я

2Я

Л

1051288

Подписное

Заказ 8633/36 Тираж 603

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлнал ППП "Патент, г. Уно.орое, ул. Проентнан, 4

Составитель P. Адиатулина

Редактор И. Ковальчук Техред Ж. Кастелевич Корректор А Йзитко