Устройство для отбора проб грунтас морского дна

 

ввЛ !"

6il6i ri i в юс"

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I«) 508578

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.74 (21) 2089880/29-33 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень Ме 12

Дата опубликования описания 12.05.76 (51) М. Кл Е 02D 1/04

Е 21В 49/02

G 01N 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ро делам изобретений (53) УДК 624.131.36 (088.8) и цткрыти (72) Автор изобретения

Г. Г, Потлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГРУНТА

С МОРСКОГО ДНА

Изобретение относится к геологическим исследованиям, а именно к механизации отбора проб грунта, например, со дна морей, в том числе труд нодобываемых в воде гравийногалечных, глинистых и скальных пород.

Известно устройство для отбора проб грунта, включающее .ствол, выполкчен ный в виде глухого цилиндра, имеющего на одном конце перфорированный стакан и соединенного другим концом с керноприемной колонковой трубкой, которая имеет внизу башмак с кернорвателем, а вверху — обратный клапан, через который во время отбора пробы вытесняется вода. В цилиндр ствола помещен nopIIIBHb с заторепле н ным íà его гребешке пиропатроном. Порошок через шток взаимодействует с демпферным диском. Шток выполнен со сквозным осевьгм отверстием, в котором герметично расктоложе на трубка, об ьемлющая проводник электротока, залитый твердым диэлектриком. Проводник контактирует с электрозапалом пиропатрона. На штоке установлен автовьгключатель, на тросике которого подвешен грузпилот. Все у стройство по двешено на подъемно-опускном тросе, прикрепленном вместе с кабелем к верхнему концу што|ка, и соединено с демпферным диском дополнительным тросом, образующим свободно свисаюгцую петлю, Однако башмак керноприемной колонковой трубы известного устройства остается постоянно открытым; устройство не может быть использова но при оп робовании слабосвязан5 ных грунтов, так как не обеспечивает подсасывания и удержания керна; оно имеет свободно свисаюгцую петлю дополнителыного троса. и трос .с грузом- пилотом. Кроме того, отсутствует возмож|ность стабилизации в во10 де устройства в вертикально|м положении.

Цель изооретения — ускорить и обеспечить надежность отбора проб.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство выпол неню с кожухом, в котором раз15 мешен ствол, снабженный торцовой крышкой, пробкой с клапаном и полусферическим колпаком, расположенным над пробкой, а поршень выполнен в виде стакана со штуцером и устано влен Hа полусферическом колпаке, 2р причем камера с пороховым зарядом разделена торцовой крышкой на д ве полости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для отбора проб грунта с морского дна.

Оно включает трос 1, кабель 2, шток 3, ствол 4, торцовую крышку 5, пиропатрон 6, гидроизолирующую оболочку 7, поршень 8, полусферический колпак 9, колонковую трубу 10, башмак 11, кернорватель 12, пробку

508578

I3. клапан 14, опорные шпильки 15, защитный кожух 16, демпферный диск 17, балластное кольцо 18, фланец 19, пластинчатые затворы

20, пружины 21, электропровод 22, электрозапал 23, автовыключатель 24, тросик 25, кронштейн 26, груз-пилот 27, гайку 28, сальник 29, уплотнительные кольца 30 и штуцер 31.

Кернопдиемником служит труба 10 с башмаком 11 и кернорвателем 12, который устанавливают только при отборе проб связанных и скальных грунтов. Труба 10 соединена со стволом 4.

Ствол выполнен в виде сквозного цилиндра, имеющего в нижней части внутренний конический профиль и прочно соединенного с торцовой крышкой 5. В крышку ввинчен шток 3, внутри которого пропущен электропровод 22, залитый твердым диэлектриком и контактирующий с электрозапалом 23 пиропатрона 6.

В цилиндр ствола помещен поршень 8, опирающийся на полусферический колпак 9 из материала, легко разрушаемого при ударе. Колпак удерживает в закрытом положении клапан 14, размещенный в пробке 13, которая ввинчена в нижнюю часть ствола 4. Ствол снабжен уплотнительными кольцами 30.

Поршень 8 выполнен в виде глухого стакана и снабжен уплотнительными кольцами 30, штуцером 31 и опорными шпильками 15, на которых подвешен облегающий колонковую трубу 10 и ствол 4 защитный кожух 16, соединенный с демпферным диском 17, балластным кольцом 18 и фланцем 19, имеющим фрезерованную прорезь, в которой помещены пластинчатые затворы 20 с пружинами 21, Боковая стенка кожуха 16 перфорирована, а внутренняя поверхность имеет вверху конусный профиль.

Продольное перемещение кожуха 16 ограничи вает гайка 28, за крепленная на верхнем конце штока 3. Здесь же установлен автовыключатель 24, на тросике 25 которого с помощью кронштейна 26 подвешен груз-пилот 27.

Все устройство подвешено на тросе 1, прикре пленном к верх нему концу штока 3.

Устройство работает следующим образом.

После ввинчивания штока 3 в торцовую крышку 5 укладывают пиропатрон и закрепляют ее в верхнем конце ствола. Снизу в ствол вводят порше нь и полусферический колпак, пропуская в отверстия крышки 5 опорные шпильки 15. При опробовании труднодобываемых грусто в в нупрен нюю полость поршня, соединенного с полусферическим колпако м, предварительно вакуу мируют через штуцер 31. В ствол ввинчивают прооку 13, прижимая,клана и 14 к колпаку 9, и навин5

40 чивают керноприемную колонковую трубу с башмаком. Собранную колонку вставляют в защитный кожух 16, подпружинивая пластинчатые затворы 20. Затем надевают на шток демпферный диск и соединяют его с кожухом, навинчивают на шток гайку 28, под ключают груз-пилот, кабель 2 и закрепляют трос 1. После этого устройство опускают за борт.

При приближении ко дну кабель подключают к источнику тока и прослабляют его совместно с тросом. Во время падения устройства на дно вследствие некоторого внедрения в грунт башмака и смещения взаимодействующего с ним штока относительно защитного кожуха груз-пилот касается поверхности демпферного листа, контакты замыкаются и происходит выстрел.

Расширение пороховых газов обеспечивает подачу поршня вниз и разрушение полусферического колпака 9, а истечение газов из отверстий в ирыш ке,5и ихдальней шее расширение в полости над ней обусловливают движение вниз всего ствола и внедрение кало иковой трубы в грунт. После разрушения колпака 9 открывается клапан 14, что вызывает подсасывание вверх BoglbI и керна пробы с силой, пропорциональной величине давления столба воды на глубине опробования. Эффект подсасывания удерживает керн от перемещений в колонковой трубе как в момент отрыва его от массива, так и при подъеме устройства.

В начале подъема колонковая труба, взаимодействуя со стволом, штоком и тросом 1, двигается внутри защитного кожуха, который остается неподвижным до упора в его верхнюю крышку опорных шпилек 15. При нижнем положении пор шня режущая кромка башмака 11 поднимается выше подпружиненных пластинчатых затворов 20, закрытие которых обеспечивает полную укупорку пробы.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб грунта с морского дна, включающее ствол, керноприемную ко IQIHIKoiB) трубу, камеру с IIolpOxOIBbIM зарядом, обратный клапан, демпферный диск и шток с поршнем, о тл и ч а ющ ее с я тем, что, с целью ускорения и обеспечения надежности отбора проб, оно выполнено с .кожухом, в котором размещен ствол, снабженный торцовой крыи:кой, пробкой с клапаном и полусферическим колпаком, расположенным над пробкой, а поршень выполнен в виде стакана со штуцером и установлен на полусферическом колпаке, причем камера с пороховым зарядом разделена торцовой крышкой на две полости, 508578

Составитель В. Латушкин

Техред Т. Трусова

Редактор М. Дмитриева

1(орректор А, Степанова

Типография, пр. Сапунова

Заказ 1028/12 Изд. № 1217 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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