Устройство для отбора образцов прочных пород

 

Изобретение относится к устройствам для получения образцов пород, преимущественно прочных, со дна водоемов и может быть использовано при проведении геолого-разведочных, океанологических и гидрографических работ в океане. Цель изобретения заключается в повьшении производительности глубоководного пробоотбора и вероятности отбойки образца от массива , Устройство для отбора образцов прочных пород включает грунтовую трубку с клапаном и цилиндрический корпус в ее верхней части. Новым яв (Л

СО(ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (!Ю 4 G 01 N 1/10 01 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 407615 1/22-26 (22) 24.04,86 (46) 23.11.87. Бюл. И 43 .(72) В. И. Вялых, Е. И, Гарбуз, А. И. Евсеев, Ю.И. Краснощеков, А. А. Степин и И. В.. Окунев (53) 543.053(088,8) (56) Океанографическая энциклопедия, — Гидрометеоиздат, 1974, с. 282.

Гаранько Ю, Л. Результаты глубоководного опробования данного грунта поршневым гидростатическим пробоотборником.: Сб, "Техника и технология морских геолого-разведочных и ,горно-добывающих работ", — МГО "Севморгеология". (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

ПРОЧНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к устрой. ствам для получения образцов пород, преимущественно прочных, со дна водоемов и может быть использовано при проведении геолого-разведочных, океанологических и гидрографических работ в океане. Цель изобретения заключается в повышении производительности глубоководного пробоотбора и вероятности отбойки образца от массива. Устройство для отбора образцов прочных пород включает грунтовую трубку с клапаном и цилиндрический корпус в ее верхней части. Новым яв13540 ляется то, что устройство выполнено в виде рабочего органа 1, размещенного на демпферной подвеске 2 в объемной раме 3„ и снабжено командновременным устройством 4 и поплавковым модулем 5, Рабочий орган 1 выполнен в виде цилиндрической оболочки

6, установленной на верхней части грунтовой трубки 16 через переходной конический фланец 17 и перекрытой по торцам хрупкими полусферичес" кими оболочками 18 и 19, совмещенными с пиротехническими средствами 20 и 21 их разрушения. Поплавковый модуль выполнен в виде легкой оболочки 6 тороидальной формы, во внутрен(58 ней полости которой размещена эластичная емкость 7 с газовыделяющим реагентом 8, снабженная пиротехническим средством 13 ее разрушения, Командно-временное устройство 4 включает., датчик ускорений и последовательно соединенные с ним гидростатический блокиратор и формирователь импульсов, выдающий сигнал на пиротехнические средства разрушения верхней и нижней оболочек и эластичной емкости с газовыделяющим реагентом, причем гидростатический блокиратор имеет дополнительный выход на пиротехническое средство 13 разрушения эластичной емкости. 2 з.п ° ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения образцов пород, преимущественно прочных, со дна водоемов и может быть использовано при проведении геолого-разведочных, океанологических H гидрографических работ в океане, Цель изобретения — повышение производительности глубоководного пробо- отбора и вероятности отбойки образца от массива.

На фиг, 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 блок-схема командно-временного устройства

Устройство содержит рабочий орган

1, размещенный на демпферной подвеске 2 в объемной раме 3, снабженной командно-временным устройством 4.

На объемной раме 3, кроме того, смон.тирован поплавковый модуль 5, выполненный в виде легкой оболочки 6 торо- идальной формы, во внутренней полости которой размещена эластичная емкость 7 .с газовыделяющим реагентом

8, а в верхней части смонтированы выпускной клапан 9 с гидростатом 10 и радиомаяк 1i. В нижней части легкая оболочка 6 имеет отверстия 12, Эластичная емкость 7 снабжена пиротехническим средством 13 разрушения, связанным кабелем 14 с командно-временным устройством 4, Рабочий орган 1 выполнен в виде цилиндрической оболочки 15„ установленной на верхней части грунтовой трубки 16 через переходной конический фланец 17 и перекрытой по торцам хрупкими полусферическими оболочка5 ми 18 и 19, совмещенными с пиротехническими средствами 20 и 2) разрушения, Грунтовая трубка 16 снабжена коронкой 22 и клапаном 23, Командновременное устройство 4 содержит датчик 24 ускорений и последовательно связанные с ним гидростатический блокиратор 25 и блок 26 формирователя импульсов, связанный кабелем 14 с пиротехническими средствами 13, 20 и 21 разрушения. Гидростатический блокиратор 25 имеет дополнительный выход на таймер 2.7, связанный с дополнительным формирователем 28 импульсов, выдающим сигнал на пиротехническое средство 13 разрушения.

Устройство работает следующим образом.

После сброса устройства с борта судна вода попадает в поплавковый модуль 5 через отверстия 12 в легкой оболочке 6, вытесняя воздух через выпускной клапан 9, который после погружения устройства на глубину

20-25 м перекрывается гидростатом

10.

Продолжая погружение устройство достигает глубины 300 м, на которой срабатывает гидростатический блокиратор 25 командно-временного устрой ства 4, давая возможность прохожде3 1 нию . :мпульсов от датчика 24 ускорений к блоку 26 формирователя импульсов. Одновременно с этим гидростатический блокиратор 25 вьдает сит нал на запуск таймера 27, продолжительность счета которого соответствует времени достижения устройством дна водоема плюс 5 мин дополнительного времени, после чего таймером 27 выдается сигнал на дополнительный формирователь 28 импульсов, выдающий сигнал на срабатывание пиротехнического средства 13 разрушения эластичной емкости 7 с газовыделяющим реагентом 8.

При достижении устройством дна водоема могут иметь место две ситуации: внедрение грунтовой трубки 16 в рыхлые донные осадки с ее заполнением или удар коронкой 22 о проч— ные донные породы с резким нарастанием ускорений, В первом случае датчик 24 ускорений командно-временного устройства

4 резкого нарастания ускорений не фиксирует и сигнала на блок 26 формирователя импульсов не выдает. При этом сигнал на пиротехническое средство 13 разрушения поступает от таймера 27 по укаэанному способу, После срабатывания пиротехнического средства 13 разрушения эластичная емкость 7 разрушается и газовьделяющий реагент 8 вступает в реакцию с водой, выделяя газ, заполняющий легкую оболочку 6 поплавкового модуля 5, что приводит к выдергиванию грунтовой трубки 16 с пробой, удерживаемой клапаном 23, из донных осад ков и всплытию устройства на поверхность водоема, где оно обнаруживается по сигналам радиомаяка 11 и поднимается на борт судна.

Во втором случае при ударе коронкой 22 о прочные донные породы устройство в целом резко тормозится, что фиксируется датчиком 24 ускорений, вьдающим сигнал через гидростатический блокиратор 25 на блок 26 формирователя импульсов, выдающим сигнал на срабатывание пиротехнических средств 13, 20 и 21 разрушения, причем сигнал на пиротехническое средство 21 разрушения верхней оболочки

19 выдается с задержкой, равной половине времени прохождения ударной волной, возникающей при разрушении нижней оболочки 18, расстояния между торцами цилиндрической оболоч354058 4 ки 15. В момент контакта коронки 22 с донными породами при разрушении верхней оболочки 19 за счет того, что в цилиндрической оболочке 15, 5 перекрытой по торцам хрупкими полусферическими оболочками 18 и 19 сохраняется давление, равное атмосферному, возникает гидравлический удар, причем ударная волна сжатия распрост10 раняется внутрь цилиндрической оболочки 15, а волна растяжения распространяется через переходной конический фланец 17 и грунтовую трубку

16, заполненные водой, к донным породам. При комплексном воздействии на прочные донные породы, прилегающие к коронке 22, нагрузок, возникающих при ударе и растяжении, от массива отделяется образец, перемещающийся в грунтовую трубку 16. В то же время волна сжатия, распространяющаяся внутрь цилиндрической оболочки 15, гасится ударной волной противоположного направления, возни25 кающей при разрушении верхней полусферической оболочки 19 с помощью пиротехнического средства 21 разрушения, Остаточная инерция рабочего органа 1 гасится демпферной подвеской 2, Отобранный образец прочной породы удерживается от выпадения клапаном 23, Одновременно со срабатыванием пиротехнических средств 20 и 21 разрушения срабатывает пиротехническое средство 13 разрушения, вводящее в действие механизм всплытия устройства на поверхность, где оно поднимается на борт судна.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я !

1. Устройство для отбора образцов прочных пород, содержащее грунтовую трубку с клапаном и цилиндрический

45 корпус в ее верхней части, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повык.".ния производительности глубоководного пробоотбора и вероятности отбойки образца от массива, устройство снабжено демпферной подвеской в объемной раме, командно-временным, устройством и поплавковым модулем, а грунтовая трубка соединена с цилиндрическим корпусом переходным коническим фланцем и снабжена двумя пере.крывающими торць1 цилиндрического корпуса хрупкими полусферическими оболочками с пиротехническими средствами их разрушения, в,совокупносI

Составитель Л. Горяйнова

Редактор И. Горная Техред М. Ходанич

Корректор В. Бутяга

Подписное

Заказ 5685/37 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13 ти составляющие рабочий орган устройства, размещенный на демпферной подвеске объемной рамы.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что поплавковый модуль выполнен в виде легкой оболочки тороидальной формы, во внутренней полости которой размещена эластичная полость с газовыделяющим реагентом и пиротехническим средством ее разрушения.

3, Устройство по пп, 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что командно-временное устройство содержит

54058

6 датчик ускорений и последовательно соединенные с ним гидростатический блокиратор и формирователь импульсов, выдающий сигнал на пиротехни5 ческие средства разрушения верхней и нижней полусферических оболочек цилиндрического корпуса и эластичной емкости в газовыделяющим реагентом, таймер с формирователем импульсов, соединяющийся с гидростатическим блокиратором и выдающий сигнал на пиротехническое устройство разрушения эластичной емкости поплавкового модуля.