Устройство для отбора проб из придонного слоя

 

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано в инженерной геологии для отбора проб грунта из придонного слоя, а также для добычи железомарганцевых и других конкреций в мелководных морях и заливах. Целью изобретения является повышение представительности пробы. Устройство содержит опорную раму, на ней размещен пробоотборник, рабочий орган которого выполнен в виде двух полукоробов с прижимными крышками, установленными с возможностью стыковки. Отбор пробы осуществляется при внедрении полукоробов в поверхностный слой при выдвижении штоков гидроцилиндров под воздействием воды, поступающей в их верхние полости через переливные клапаны, связанные с пружинно-рычажным фиксатором, который срабатывает в момент касания устройством дна. Устройство позволяет производить отбор в заданном интервале глубин благодаря также наличию датчика перемещения штоков. 4 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРСТБенный нОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР

1 (21) 4465313/23-26 (22) 25.07.88 (46) 07.05.90. Бкл. - 17 (71) Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова (72) С.И.Сташкевич и Б.Э.Григорьянц (53) 543.053 (088.8) (56) Воропаев А.А. Технические средства инженерно-геологическчх исследований глубоководных донных отложений.—

M.: 1986, с.24.

Авторское свидетельство СССР

¹,1322110, кл. С 01 N 1/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ИЗ

ПРИДОННОГО СЛОЯ (57) Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано в инженерной геологии для отбора проб грунта из придонного слоя, а также

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано в.инженерной геологии для отбора проб грунта из придонного слоя, а также для добычи железомарганцевых и других конкреций в мелководных морях и заливах.

Целью изобретения является повышение представительности пробы.

На фиг .i показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, план; на фиг.3 — вид

А на фиг.i; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.3.

Устройство включает опорную раму

1, выполненную, например, из труб

2 для добычи железомарганцевых и других конкреций в мелководных морях и заливах. Целью изобретения является повышение представительности пробы.

Устройство содержит опорную раму, на ней размещен пробоотборник, рабочий орган которого выполнен в виде двух полукоробов с прижимными крышками, установленными с возможностью стыковки. Отбор пробы осуществляется при внедрении полукоробов в поверхностный слой при выдвижении штоков гидроцилиндров под воздействием воды, поступающей в их верхние полости через переливные клапаны, связанные с пружинно-рычажным фиксатором, который срабатывает в момент касания ® устройством дна. Устройство позволяет производить отбор в заданном интервале глубин благодаря также наличию ( датчика перемещения штоков. 4 ил . по ГОСТУ, в которых предусмотрены прорези 2, и укрепленную на верхней части труб площадку 3, а в нижней части — упругое основание 4 и пробковый кран 5, пробоотборник, состоящий из двух полукоробов 6, имеющих режущие кромки в нижней части и снабженных съемными крышками 7 с укрепленными на них уплотнениями 8 в местах стыковки, направляющих 9, жестко прикрепленных к "-ерхней части полукоробов, и размещенные в подшипниках 10 штоки 11 гидрош линдров 12, установленных на опорах 13 и снабженных трехходовыми кранаы 14, механизм фиксации, состоящий из переливнсго клапа1562735 на 15, стойки 16, которая имеет опорную пяту 17 и размещена во втулке 18, на которой установлена планка 19, примыкающая к лыске, выполненной по

Всей длине стойки, на которой размещены пружина 20 между ограничителем

21 и опорой 22, датчики 23, установленные в нижних крышках гидроприводов, кабель-троса 24, пружинно-рычаж- 1О ный фиксатор, состоящий из рычагов

25, тяги 26, троса 27, отводного блока 28, стержня 29, размещенного в подшипнике 30 и снабженного упором

31, пружиной 32 и наконечником 33 сферической формы.

Устройство работает следующим образом.

После стабилизации плавсредств якорем производится установка цолукоробов 6 в исходное рабочее положение с предварительной установкой крышек 7 и смазкой поверхностей полукоробов б антифрикционным лаком

ВАФ-31 для облегчения ввода пробы в полукороба 6. В штоковую полость гидроцилиндра 12 подается сжатый воздух через трехходовый кран 14, а так как в верхней части полукоробов

6 прикреплены штоки 11, направляющие

9, размещенные в подшипниках 10, то .их перемещение происходит совместно с полукоробами 6 до необходимого исходного положения. Гидроцилиндры

12, установленные на опорах 13, прикрепленных к площадкам 3, могут быть сменными с тем, чтобы ход поршней гидроцилиндров 12 определял заданную глубину взятия пробы, Далее, через трехходовый кран 14 осуществля40 ется сброс сжатого воздуха из штоковой полости гидроцилиндра 12, после выполнения этой операции трехходовый кран 14 ставится в положение откачки из этой штоковой полости воздуха воздушным насосом. Силами трения в опорах„ а также в гидроцилиндрах 12 рабочий орган устройства — полукороба 6 удерживаются в исходном рабочем положении. Кабельтрос 24 крепится к опорной раме 1, H производится соединение электрической .схемы датчика 23 с пультом управления устройством. После выполнения указанных работ с помощью грувовой стрелы и судовой смоточной лебедки устройство опускается на кабельтросе 24 на морское дно, Для ускорения операции погружения в опорной раме 1 предусмотрены прорези 2, через которые при погружении рамы 1 поступает внутрь морская вода, являющаяся балластом. При достижении рамой 1. дна упругое основание 4 примыкает к дну соответственно с его рельефом, рама 1 и все устройство устанавливаются в горизонтальном положении, чем обеспечивается надежность операции взятия качественной пробы.

Одновременно с рамой 1, упругим основанием 4 касается дна и пята 17 механизма фиксации, которая жестко укреплена на стойке 16, так же как и упор. Для исключения разворота стойки 16 по всей ее длине предусмотрена лыска, к которой примыкает планка 19, прикрепленная к втулке

18, в которой перемещается стойка 16.

Втулка установлена на опоре 22. Этот узел обеспечивает стойке 16 только вертикальные перемещения вниз и вверх. Для предотвращения самопроизвольного перемещения стойки 16 предусмотрена пружина 20, размещенная между опорой 22 и ограничителем 21.

Пята 17 при касании дна перемещает вверх по вертикали стойку 16 и прикрепленный к ней ограничитель 21, который при этом освобождает прижатый к нему пружиной 32 сферический наконечник 33, прикрепленный к стержню

29, к которому с другой стороны прикреплен упор 31, а к нему присоединен трос 27, размещенный на обводном блоке 28. Стержень 29 размещен в подшипнике 30. Трос 27 прикреплен к одному из рычагов 25, который связан тягой

26 с другим рычагом 25. Рычаги 25 насажены на осях переливных клапанов

15. Трос 27, перемещаясь, осуществляет поворот рычагов 25, так как они связаны тягой 26, чем достигается и синхронное открытие переливных клапанов 15 для одновременного поступления морской воды в гидроцилиндры 12. Под действием атмосферного и гидростатического давлений силовыми цилиндрами 12 оказывается на полукороба 6 давление, которое обеспечивает заглубление их в грунт и взятие пробы с определенной глубины, что обеспечивается как фиксированным ходом токов, так и наличием датчика

23 перемещения, который выдает на пульт сигнал о прекращении заглубления при заданной величине перемещения.

62735

5 15

Уплотнение 8 предохраняет пробу от размыва при подъеме устройства.

После прекращения процесса заглубления и взятия пробы устройство поднимают. на палубу, устанавливают на стеллаже, и в емкость загружается проба при перемещении полукоробов 6 в исходное положение гидроцилиндрами

12, в которые подается сжатый воздух через клапаны 14, с одновременным вытеснением воды из гидроцилиндров 12 через переливные клапаны 15. Через кран 5 сбрасывается вода из рамы 1.

Предлагаемое устройство позволяет получать представительные пробы грунта за счет более точного, чем в известных технических решениях, определения глубины пробоотбора, а также за счет исключения размывания пробы при подъеме устройства.

Формула изобр ет ения

Устройство для отбора проб из придонного слоя, содержащее опорную раму,. пробоотборник с рабочими органами, выполненными в виде двух полукоробов, и механизм фиксации рабочих органов, о т л и ч а ю щ е е с я

5 тем, что, с целью повышения представительности пробы, каждый из рабочих органов пробоотборника жестко соединен с двумя направляющими, установленными под углом к плоскости опорной рамы с возможностью осевого перемещения, и снабжен прижимной крышкой с уплотнением на ее внешней кромке, устройство снабжено двумя гидроцилиндрами со штоками, соединенными с рабочими органами пробоотборника, при этом рабочие органы установлены с возможностью стыковки при осевом перемещении штоков и направляющих, устройство снабжено механизмом фик2О сации глубины отбора выполненным в виде двух переливных клапанов, установленных на входе в верхние полости гидроцилиндров и связанных с пружинно-рычажным фиксатором, и датчиком перемещения штоков, связанным с пультом управления посредством кабель-троса.

15б 2735

22 18

1562735

Редактор И. Горная.Г

Заказ 1056 Тираж 493 Подписное

В1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

78

76 .fg

Составитель С.Бражников

Техред JI.Ñeðäþêoâà Корректор М.Шароши