Устройство для исследования параметров грунтов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

Ш4 Е 21 С 45 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ, (21) 3706144/.22-03 (22) 01.03.84 (46) 07.02.86. Бюл. У 5 (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

Мирового океана (72) И.П.Тимофеев, Н.К.Улащик, Е.М.Ульянов, А.В.Лукошков и Ю.И.Мат- . веев (53) 621.872.45:622.371.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 884466666622, кл. Е 02 Р 3/92, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Н 1051288, кл. Е 21 С 45/00, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ, содержащее пространственную раму с направляющими размещенные в них пару подвижных направляющих с рабочими органами, каждая из которых имеет пружинный привод с направлением противоположного относительно друг друга движе ния, установленную в середине рамы траверсу с подвеской, включающей корпус и подпружиненный относительно него шток, стопоры, взаимодействующие с одной стороны с подвижными направляющими, с другой — через механизм их включение с подпружиненным штоком, спуско-подъемный трос, связанный со штоком, и регистрирующую систему, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения производительности получения характеристик донных грунтов за счет увеличения числа замеров за одно погружение, оно снабжено гибкими тяговыми элементами и накопителями проб с пуансонами, при этом подпружиненный шток посредством одного из гибких тяговых элементов связан с механизмом включения стопоров, а другими — через систему роликов с подвижными направляющими со стороны пружинных приводов, а накопители проб выполнены в виде размещенных в направляющих эластичных чулков с пробками, имеющими центральные отверстия и буртики, взаимодействующие с пуансонами, которые закреплены на сторонах рамы, про.— тивоположных сторонам крепления пружинных приводов.

1 12

Изобретение относится к разработ" ке полезных ископаемых морского дна и может быть использовано для получения зависимостей сил резания от толщины снимаемого слоя грунта для различных рабочих органов с взятием проб при каждой установке устройства на дно.

Цель изобретения - повьппение производительности получения характеристик данных грунтов за счет увеличения числа замеров за одно погружение:

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 — то же, вид в плане; на уиг,3 — то же, вид сбо-. ку е

Устройство состоит из несущей рамы 1, соединенной в средней части с траверсой 2, которая оборудована упругой подвеской 3, имеющей шток 4, выходящий с двух сторон цилиндра 5 и заканчивающийся сверху проушиной

6 для крепления каната 7, снизутолкателем 8 и планкой 9. В средней части шток 4 имеет поршень 10, между ним и крьппкой 11 цилиндра 5 установлена пружина 12.

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

Внутри неподвижных направляющих установлена пружина 15, упирающаяся одним концом в раму 1, а вторым — в заднюю торцовую крьппку 16 подвижной направляющей 14. На задней торцовой крьппке 16.подвижной направляю1 щей 14 прикреплена проушина 17 с пальцем 18 для крепления гибкого тягового элемента 19.

Передний торец подвижной направляющей 14 выполнен открытым и в него вставлена пробка 20 с центральным отверстием, снабженная с оцной стороны буртиком 21, а с другой - ци-. линдрической юбкой 22, диаметр которой меньше, чем диаметр, которым . пробка 20 вставляется в подвижную направляющую 14 . На цилиндрическую юбку 22 одет чулок 23 из эластичной оболочки, закрепленный на ней упругим концом 24. С открытой стороны . направляющих 14 на пальцах 25 уста" о новлены сменные рабочие органы 26.

На раме 1 установлены два рабочих органа 26 с возможностью их движения в противоположные стороны для уравновешивания сил взаимодействия с

09876

45 яа 15

1I3

l5

2а

25 за

35 а донными грунтами. Над рабочими органами на направляющих 14 закреплен упор 27, который взаимодействует с датчиком 28 давления, установленном на кронштейне 29 рабочего органа 26.

К раме 1 перед рабочими органами 26 прикреплены пуансоны 30 со сферическим поднутрением. Подвижная направляющая 14, пружина 15 и торцовая крышка 16 образуют пружинный движитель. Для удержания подвижной направляющей 14 в исходном положении на неподвижной раме 13 установлен кронштейн 31, на котором закреплен стопор 32 на оси 33. Стопор

32 под действием силы тжкести острия

34 заходит за край паза 35 на направ— ляющей 14 и удерживает подвижную направляющую 14 от двюкения под действием силы упругости пружины 15 в сторону пуансона 30. Удержание стопора 32 в указанном, положении обеспечивается роликом 36, установленным под хвостовой частью 37 стопора 32.

Ролик 36 опирается на неподвижную раму 13 и соединен с тягой 38, которая на другом конце одета втулкой

39 на ось 40. Ось 40 цапфами 41 установлена в пазы 42 траверсы 2 (фиг.3).

В средней ча" òè ось 40 снабжена наковальней 43.

Ролик 36 на тяге 38 с втулкой 39, осью 40 и наковальней 43 образуют механизм включения движителей рабочих органов 26.

Для сжатия пружины 15 устройство оборудовано системой направляющих блоков 44, установленных с внешней стороны рамы 1 в корпусе 45 на осях

46 горизонтально и на поперечине 47 в корпусе 48 — вертикально. Корпу-. са 45 и 48 связаны направляющей трубой 49.

Втягивание подвижной направляющей 14 в неподвижную для последующего ее фиксирования стопором 32 производится гибким тяговым органом 19, соединенным с одной стороны с кольцом 18, подвижной направляющей 14, проходящей через горизонтальные блоки 44 в корпусе 45, направляющую трубу 49, вертикальный блок

44 корпуса 48 и отверстия 50 в планке 9, а с другой стороны — с зажимом

51.

Шайба 9 имеет две проушины 52, расположенные диаметрально под углом 90 к отверстиям 50, а ось 40—

3 1209 два хомута 53 с пальцами 54. Между проушинами 52 и пальцами 54 установлена гибкая связь 55.

Устройство работает следующим образом. 5

Перед спуском устройства на дно на палубе плавсредства производят

его подготовку к работе. Для этого извлекают пробку 20 из подвижной направляющей 14, одевают на цилиндри- 10 ческую юбку 22 чулок 23, собирая

его в складки, закрепляют чулок кольцом 24 и устанавливают пробку в направляющую 14 до упора буртиком 21.

Затем устройство подвешивают на канате 7, при этом шток 4 с поршнем 10 перемещается вверх в цилиндре 5 и размыкает толкатель 8 с наковальней 43 оси 40. Пружина 12 сжимается, планка 9 вместе со штоком 4 перемещается вверх, надавливает на зажимы 51 и тащит гибкие тяговые элементы 19 через направляющие вертикальные блоки 44, трубы 49, горизонтальные блоки 44, соединенные с пальцем 18, 25 и, воздействуя через проушины 17 крьпчкой 16 на пружину !5, ее (сжимает) взводит.

В конце хода подвижной направляющей 14 стопор 32 под действием силы тяжести острия 34 зайдет (упадет) за край паза 35, при этом дальнейшее движение штока 4 вызовет натяжение гибких связей 55, через которые начнется подъем оси 40 в пазах 42.

Подъем оси 40 переместит ролик 36 под хвостовую часть 37 стопора 32, удерживая его в пазу 35 направляющей 14.

Устройство подготовлено к работе на дне.

На дне устройство работает следующим образом..

При контакте рамы 1 с морским дном произойдет ослабление каната 7, 45 пружина 12 начнет разжиматься и переместит шток 4 вниз; при этом нали876 4 чие поршня в цилиндре 5 тормозит движение штока 4. Толкатель 8 войдет в контакт с наковальней 43 с некоторым запаздыванием во времени и заставит двигаться в пазах 42 цапфы 41 оси 40. При движении оси 40 вниз тяга 38 покатит ролик 36 по поверхности неподвижной направляющей рамы 13 и он освободит хвостовую часть

37 стопора 32. В это время гибкие тяговые элементы 19 и гибкие связи 55 ослабнут (провиснут) .

Под действием силы пружины 15 рабочий орган 26 будет внедряться и срезать слой грунта на морском дне.

В конце хода вдоль рамы 1 рабочие органы 18 придут в контакт с пуансоном 30, который отсечет и подаст пробу донного грунта в эластичный чулок 23. B процессе срезания грунта датчик 28 давления подаст сигнал записывающему блоку 56 и силы резания будут зарегистрированы.

Устройство можно поднимать на плавсредство, но при растяжении каната 7 шток 4 потянет планку 9, зажимы 51 и канаты 19. Пружина 15 сожмется, стопор 32 зафиксирует подвижную раму 14 при натяжении гибких связей 55 роликами 36. Устройство снова готово к работе, его можно перевести на тросе 7 без подъема на плавсредство в новые координаты и поставить на дно для дальнейшей работы и взятия пробы.

Число взятых проб будет определяться длиной чулка 23 (его положения показаны в подвижной раме 14 пунктиром).

После заполнения чулка 23 пробами устройство поднимается на плавсредство, извлекает пробку 20 с пробами, устанавливается новый чулок 23, считываются записи сил резания в записывающем блоке 56 и устройство снова готово к спуску на дно.

1209876

1209876 юг,,7

Корректор В.Бутяга

Подписное

Со с тав итель P . Адиа турлина

Редактор С.Патрушева Техред А.Кикемеэей

Заказ 481/42 Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

54

4f