Автономная грунтовая трубка

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (П) 3(59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СНИДЕ П=ЛЬСТВУ (21) 3478555/23-26 (22) 30. 07. 82 (46) 23.11.83..Бюл.. 9 43 (72) Е.A. Контарь и A. Н. Кузин (71) Институт океанологии им. П.П.Ширшова (53) 543.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2823848/25-,26, кл. G 01 N 1/12, 05.10,.79, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2876460, кл. С 01 И 1/20, 30 01 80. (54)(57) 1. ТРУБКА для отбора проб осадков со; дна океана, включаюшая кернолриемник с установленным в ere нижней части лепестковым клапаном, йеплавок и балласт, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности при извлечении керноприемника из донных осадков, она снабжена силовым цилиндром с плунжером, балластной камерой, промывочным трубопроводом, установленным с наружной стороны керноприемника, и компенсационной камерой, выполненной в виде полого цилиндра, соединенного с внутренней полостью силового цилиндра посредством магистрали, снабженной запорным клапаном, при этом плунжер снабжен нажнмной, а силовой цилиндр — опорной плитами, а промывочный трубопровод снабжен дополнительным э апорным клапа- Q ном и соединен с балластной камерой.

1055985

2. Трубка поп. 1, о тл и ч ающ а я с я тем, что балластная камера выполнена в виде эластичной торообразной оболочки, заполнена тяжелой жидкостью, например бромоформом, и установлена между нажимной и опорной плитами.

Изобретение относится к устройствам для отбора проб, в частности к устройствам для отбора проб донных осадков, и может быть использовано т при геологических исследованиях в мо-, 5 рях и океанах.

Известно устройство, содержащее поплавок, колонковую трубу и балластный груз 1 j.

Недостатком данной конструкции является низкая ее работоспособность на вязких грунтах, что снижает извлечения колонковой трубы из донных осадков и может привести к потере пробоотборника.

Наиболее близким к изобретению является грунтовая трубка для отбора проб донных осадков со дна океана, включающая керноприемник с установленным в e=o нижней части лепестко вым клапаном, поплавок и балласт. 204

Трубка снабжена устройством для принудительного извлечения керноприемника иэ донного грунта, выполненным в виде массивных стальных клиньев, а балластный груз выполнен в виде 25 ,чугунных сегментов t 2 ).

Однако известное устройство имеет недостаточную надежность при извлечении керноприемника иэ донных осадков, особенно при отборе проб из yg вязких грунтов.

Целью изобретения является повышение надежности при извлечении керноприемнима иэ донных осадков.

Указанная цель достигается тем, что автономная грунтовая трубка, включающая кернонриемник с установленным в его нижней части лепестко" вым клапаном, поплавок и балласт, снабжена силовым цилиндром с плун- 40 жером, балластной камерой, промывочным трубопроводом, установленным с наружной стороны керноприемника, и компенсационной камерой, выполненной в виде полого цилиндра, соеди- 45 ненного с внутренней полостью силового цилийдра посредством магистрали, снабженной запорным клапаном, при этом плунжер снабжен нажимной, а силовой цилиндр — опорной плитами, промывочный трубопровод снабжен

Ь. Трубка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что запорный и дополнительный запорный клапаны снабжены гидродинамическими рычагами, а промывочный трубопровод — защитной заслонкой, установленной на его нижнем торце.

2 дополнительным запорным клапаном и соединен с балластной камерой.

Причем балластная камера выполнена в виде эластичной торообразной оболочки, заполнена тяжелой жидкостью, например бромоформом, и установлена между нажимной и опорной плитами.

Кроме того, эапорный и дополнительный клапаны снабжены гидродинамйческими рычагами, а промывочный трубопровод — защитной заслонкой, установленноЫ на его нижнем торце.

На фиг. 1 представлена грунтовая трубка в момент свободного погружения в водной толще, общий вид; на фиг. 2 — то же, в момент отбора пробы.

Автономная грунтовая трубка включает керноприемник 1 с лепестковым клапаном 2 в нижней его части и сквозными отверстиями 3 в верхней, плунжер 4, установленный с возможностью перемещения в силовом цилиндре 5, который совмещен с компенсационной камерой 6, выполненной в виде прочного цилиндрического корпуса, внутренняя пОлость которого заполнена воздухом под атмосферным давлением. Силовой цилиндр 5 в исходном положении заполнен рабочей жидкостью и соединен посредством магистрали с запорным клапаном 7 с компенсационной камерой 6. В верхней части плунжера 4 установлена нажимная плита 8, к которой на тросе 9 прикреплен поплавок 10. В верхней части цилиндра 5 имеется опорная плита 11.

Между опорной 11 и нажимной 8 плитами размещена торообразная балластная камера 12, заполненная тяжелой жидкостью, например бромоформом, плотность которого 4,5 г/см . Указанная балластная камера 12 выполнена эластичной и изготовлена из прочной полимерной пленки, Между стенками плунжера 4 и силового цилиндра 5 имеется уплотнительное кольцо 13.

Балластная камера 12 посредством подающего патрубка 14 и запорного клапана 15 соединена с промывочным трубопроводом 16, совмещенным с керноприемником 1. Снаружи, в нижней

1055985

Фир Р

ВНИИПИ Заказ 9288/32 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 части керноприемника 1, промывочный трубопровод 16 имеет защитную заслон ку 17, предохраняющую промывочный трубопровод 16 от попадания в него грунта. Силовой цилиндр 5 и компенсационная камера 6 снабжены вентилями 18 и 19 соответственно, а эапор- ные клапаны 17 и 15 снабжены гидродинамическими рычагами 20, свободные концы которых оснащены эластичными стропами 21. !О

Автономная грунтовая. трубка работает следующим образом.

Перед спуском трубки за борт судна закрывают клапаны 7 и 15, для чего гидродинамические рычаги 20 15 подняты вверх и удерживаются в таком положении с помощью эластичных стропов 21, в балластную камеру 12 нагнетают бромоформ, а в полость силового цилиндра 5 — рабочую жидкость, например масло.

После спуска трубки за борт судна она начинает свободно погружаться в водной толще со скоростью 1-1,5 и/с под действием отрицательной пльву- 25 чести, создаваемой бормоформом в балластной камере 12. Набегаицкм потоком гидродинамические рычаги 20 удерживаются в верхнем положении, и клапаны 7 и 15 остаются закрытыми в процессе погружения трубки в водной ЗО толще. При ударе трубки о дно океана .ее керноприемник 1 внедряется в донные осадки, формируя во внутренней полости керн (.колонку I донных осадков. При этом гидродинамические рычаги 20 за счет собственного веса и сил инерции поворачиваются и, следовательно, открывают клапаны 7 и 15, что приводит к перекачке под давлением, равным гидростатическому, рабочей жидкости иэ полости силового цилиндра 5 в полость компенсационной камеры 6. Плунжер 4, перемещаясь в силовом цилиндре 5, перемещает нажимную плиту 8, которая сжимает балласт- ную камеру 12, и под высоким напором выбрасывает через промывочный трубопровод 16 весь запас тяжелой жидкости. Происходящий гидровыброс обеспечивает надежное извлечение кернопри- . емника 1 из донных осадков, а истечение тяжелой жидкости придает пробоютборнику положительную плавучесть, создаваемую поплавком 10. После отбора колонковой пробы трубка всплывает на поверхность океана, где обнаруживается, вылавливается и поднимается эа борт судна.

Экономический эффект от внедрения изобретения заключается в том, что данная конструкция трубки обе спечивает надежное извлечение керноприемника иэ вязких грунтов, а также повышает технические харак.теристики балласт — плавучесть, так как вместо обладающего значительным гидродинамическим сопротивлением жесткого балласта применен жидкий балласт, помещенный в обтекаемую балластную камеру