Инерционно-динамический пробоотборник

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

CNI

РЕСПУБЛИК

„.Я0.„1214 1

2(, (.т ! 2; М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ 7i

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21)3767270/23-26 (22) 04.07.84 (46) 28.02.86. Бюл. У 8 (71) Институт автоматики АН КиргССР (72) А. В. Фролов, А. А. Цокуренко и М. Т. Токтобеков (53) 543.053(088.8) (56) Горбенко Л.А., Лучкин В.А. Отбор образцов пород и проб жидкости из пластов в скважинах. М.: Недра, 1970, с. 80 °

Черкасов И. И., Шварев В. В.

Грунт Луны. М.: Наука, 1975, с. 99, Вахидов Ш. А., Жуков В . П., Шарыпин В. А., Михальский В. И. Буровые и грунтоэаборные автоматы: Сборник. Фрунзе, Илим, 1983, с. 384, I (541 (57) ИНЕРЦИОННО-ДИНАМЙЧЕСКИй

ПРОБООТБОРНИК; состоящий из цилиндрического корпуса с керноприемником и (50 4 Е 21 В 49/02 G 01 N 1/04 наконечника, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения забора пробы, увеличения глубины проникания пробоотборника и уменьшения нарушени1 стратификации пробы при тех же энерго" затратах, внутренняя полость накойечника выполнена в виде криволинейной осесимметрической поверхности с образующей, имеющей вид экспоненты

t(x) г +ь 1-ехргде r — внутренний радиус режущей кромки; перепад радиуса между входом и выходом внутренней полости; 7:г7 . масштабный множитель; коэффициент Пуассона среды, r(x) — радиус образующей на высоте к от входного отверстия.!

0,26

0,36

0,31

0,41

F /Г

0,16

0,33 0 25 0,2

0,127

0,l0

0,072

1 12149

Изобретение относится к горной промышленности и применяется при раз ведке и освоении месторождений для взятия проб среды, обладающей проч-.

I ностными свойствами, в частности 5 грунтов или горных пород.

Цель изобретения — увеличение забора пробы и уменьшение нарушения ее стратификации при тех же энергетических затратах, 1О

На чертеже схематически изображен предлагаемый инерционно-динамический пробоотборник.

Инерционно-динамический пробоотборник состоит иэ корпуса 1, керно- 15 приемника 2 с грунтозаборной полостью и наконечника 3, представляющих собой тело вращения с общей осью симметрии. Наконечник 3 соединен с корпусом при помощи резьбового со- 20 единения. Внутренняя поверхность наконечника 3 выполнена с расширением в сторону керноприемника 2.

Пробоотборник работает следующим образом. 25

При внедрении в среду, обладающую прочностными свойствами, инерци;. онно-динамический пробоотборник, испытывакнций значительное давление напорного потока среды, внедряется на глубину, зависящую как от величины его начальной энергии, так и от сопротивления среды его движению.

Движение среды во внутренней полости пробоотборника, в свою очередь, определяется полями напряжений в среде и величиной силы трения между поверхностью полости и движущейся средой.

Уменьшение силы трения, приводящее к уменьшению напряжений и их

0,11 0,16 0,2! градиентов внутри полости, определя- ет как увеличение глубины проникания пробоатборника вследствие уменьшения общего сопротивления среды, так и увеличение количества забираемой пробы с уменьшением нарушения стратификации пробы при тех же энергетических затратах.

Сравнительные расчеты полей напряжений и сил трения на внутренней поверхности для конической поверхности и поверхности с образующей в виде экспоненты

r (х) "r + 6 1-ехр (- -" ) где r<, — внутренний радиус режущей кромки;

6 — перепад радиуса между входом и выходом внутренней полости;

1 -г =6 -- †- — масштабный множитель; — коэффициент Пуассона среды! г(х) " радиус образующей на высоте х от входного отверстия, D показали значительное в 5-10 раэ преимущество последней по силе сопротивления движущемуся образцу .среды но внутренней полости при уменьшении напряжений и градиентов напряжений в образце.

Расчеты выполнены для стандартных размеров выбранного прототипа: ь = 1,05 мм; r = 10 мм; L=40 мм;

Отношение сил сопротивления по трению предлагаемой криволинейной поверхности Fg» H конуса Р»0Н как функции от коэффициента Пуассона среды, приведены в таблице.

1214916

Составитель И. Ландсберг

Редактор С, Лисина Техред М.Пароцай корректор С. Шекмар ,Заказ 893/47 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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