Пробоотборник для отбора проб слабых грунтов

 

. ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ СЛАБЫХ ГРУНТОВ, состоящий из штанг, поворотного устройства, содержащего полый цилиндр с винтовыми прорезями, шток с запрессованным в нем пальцем, противоположно выступающие концы которого входят в винтовые прорези цилиндра, и челнок, выполненный в виде полуцилиндра с расположенным в его внутренней полости ПОДВИЖН1-1М ножом, отличающийся тем, что, с целью механизации трудоемких работ, повышения производительности и улучшении качества отбираемых проб, верхний конец штока снабжен шарниром с фиксИруюп1ей его скользящей втулкой и соединен со штангой, а нижняя часть штока выполнена с поперечной фигурной проточкой, пробоотборник снабжен кожухом с подшипниками, в которых установлен полый цилиндр, ви}1ТоВые прорези которого в верхней.части выполнены с прямолинеУшыми участками, нижний конец цилиндра жестко соединен с подвижнь м ножем, причем верхняя часть кожуха снабжена направляющей втулкой с размещенными в ней стопор (У) ными канавками и подпружиненными фиксаторами, а нижний.конец кожуха жестко соединен с полуцилиндром, выполненным с отогнутыми боковыми сторонами, образующими два крыла, одно из которых снабжено неподвижным ножом, при этом подвижный нож выполнен ел с заточкой так, что сточенная сторона обращена внутрь челнока, режущие кромки Од подвижного и неподвижного ножей об;о разуют угол, а нижние части подвижного ножа и полуцилиндра усечены, образуя клиновидный наконечник.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1 Ф) А

4У(1 G 01 М 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ l ! (21) 3547847/23-26 (22) 24.01.83 (46) 23.05.85. Бюл. И 19 (72) Г.З.Мазанов, И.Ф.Ларгин, Ю.В.Баев и Ю,В.Виноградов (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 543.053(088.8) (56) Пичугин A.Â. Торфяные месторождения. -M., "Высшая школа", 1967, с. 215-216.

Бур торфоразведочный. THIT ТБГ-6.6.

Паспорт и руководство по эксплуатации. M., Гипроторфоразведка, 1968.

Ларгин И.Ф. Торфяные месторождения и их разведка. М., "Недра", 1971, с. 11-20. (54) (57) ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ ОТБОРА

ПРОБ СЛАБЫХ ГРУНТОВ, состоящий из штанг, поворотного устройства, содержащего полый цилиндр с винтовыми прорезями, шток с запрессованным в нем пальцем, противоположно выступающие концы которого входят в винтовые прорези цилиндра, и челнок, выполненный в виде полуцилиндра с расположенным в его внутренней полости подвижным ножом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью механизации трудоемких работ, повы шения производительности и улучшения качества отбираемых проб, верхний конец штока снабжен шарниром с фиксирующей его скользящей втулкой и соединен со Blòÿíãîé, а нижняя часть штока выполнена с поперечной фигурной проточкой, пробоотборник снабжен кожухом .с подшипниками, в которых установлен полый цилиндр, винтоВые прорези которого в верхней, части выполнены с прямолинейными участками, нижний конец цилиндра жестко соединен с подвижным ножем, причем верхняя часть кожуха снабжена направляющей втулкой с размещенными в ней стопорными канавками и подпружиненными фиксаторами, а нижний. конец кожуха жестко соединен с полуцилиндром, выполненным с отогнутыми боковыми сторонами, образующими два крыла, одно из которых снабжено неподвижным ножом, при этом подвижньэй нож выполнен с заточкой так, что сточенная сторона обращена внутрь челнока, режущие кромки подвижного и неподвижного ножей образуют угол, а нижние части подвижного ножа и полуципиндра усечены, образуя клиновидный наконечник.

1157390

Йэобретение относится к буровой технике, предназначено для отбора проб слабых грунтов, в частности для стратиграфического бурения торфяной залежи, отбора проб торфа, прослоек, придонных отложений и подстилающего грунта при разведке торфяных месторождений и использованием механизма подачи бурового инструмента.

Цель изобретения — механизация 10 трудоемких работ, повышение производительности и улучшение качества отбираемых проб путем сокращения вспомогательных операций (сборка и разборка колонны штанг при каждом заглублении,закрепление иснятие ручки при наращивании штанг,повороты колонны штанг с помощью ручки для открывания и закрывания челнока, что также экономит время).

26

На фиг. 1 изображен пробоотборник с местным разрезом скользящей втулки, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — нижняя часть штока; на фиг. 4 -верхняя частьполого цилиндра; на фиг, 5 — верхняя часть челнока в момент перед его закрытием.

Пробоотборник для отбора проб слабого грунта состоит из набора штанг 1, соединенных при помощи шарнира 2 фиксируемого скользящей втулкой 3 с поворотным устройством 4, содержащим шток 5, в нижней части которого выполнена поперечная фигурная проточка 6 и запресован палец 7.

Противоположно выступающие концы пальца 7 входят в винтовые прорези 8, в верхней части которых имеются прямо линейные участки высотой,равйой 2 см ..

Винтовые прорези 8 выполнены в полом цилиндре 9, устанбвленном в двух подшипниках 10 в кожухе i 1, в верхнем конце которого закреплена направляюшая втулка 12 с размещенными в ней двумя стопорными кнопками 13 и четырьмя подпружиненными фиксаторами 14.

В нижней части пробоотборника расположен челнок 15, корпусом которого служит ложка 16, выполненная в виде полого полуцилиндра с отогнутыми боковыми сторонами, образующими два крыла 17 и 18, К левому крылу 18 прикреплен неподвижный нож 19,а во внутренней полости у ложки 16 размещен подвижный нож ?О, представляющий собой полый полуци-. линдр, нижняя часть 21 которого усечена, а левая сторона 22 остро заточена, при этом сточеыая поверхность обращена внутрь полуцилиндра, а острые кромкн подвижного и .неподвижного ножей непараллельны и образуют угол, рава

ыый 2

Кроме того, кожух 11 жестко соединен с ложкой 16, а полый цилиндр 9— с подвижным ножом 20. йарнир 2 предназначен для установки пробоотборыика в горизонтальное положение после подъема его ыа поверхность и для удобства извлечения образца из челнока. Скользящая втулка 3 фиксирует шарнир 2 в период заглубления пробоотборника.

Выполненная на штоке 5 поперечная фигурная проточка 6 предназначена для стопорения, а ее нижняя, коническая часть, расстопаривает шток 5, раздвигая стопорные кнопки 13.

Прямолинейные участки высотой 2 см в верхней части винтовых прорезей 8 обеспечивают нахождение пробоотборника в закрытом состоянии в период стопорения от начального до эастопоренного положения. Ro время стопореиия шток 5 входит внутрь полого цилиндра 9. на 2 см, соответственно противоположно выступающие концы запрессованного пальца 7 проходят этот путь .по прямолинейному участку винтовых прорезей 8, а полый цилиндр

9 и жестко с ним связанный подвижный нож 20 остаются неподвижными, пробоотборник закрыт.

Подшипники 10 уменьшают силу трения подвижных деталей, а кожух 11 защищает их от попадания грунта, что обеспечивает надежную работу пробоотборника. Стопорные кнопки 13 оснащены четырьмя подпружиненными фиксаторами 14, два иэ них, расположенные над стопорными кнопками 13, фиксируют их в застопоренном состоянии штока 5, а два других — в расстокоренком. Такая конструкция позволяет застопорить шток 5 перед погружением в грунт закрытого пробоотборника и удерживать его в таком состоянии при погружении до слоя отбора пробы, два фиксатора !4, расположенных под стопорнымн кнопками

13, фиксируют их в раздвинутом положении, обеспечивая свободное движение штока 5, вначале при открывании челнока 15 перед слоем отбираемой пробы, » 57390 а затем при его закрывании после наполнения образцом.

Площадь цилиндрической поверхности пробоотборника вместе с крыльями 17 и 18 и шаг винтовых прорезей 8 подобраны таким образом, что обеспечивают н слабых нодонасыщенных грунтах удерживание пробоотборника от осевого поворота и смещение по вертикали при открывании челнока 15, 10 а также при отреэании образца в момент его закрывания. Неподвижный нож 19 вместе с подвижным ножом 20 образуют подобие ножниц, а непараллельность режущих кромок способствует 15 последовательному отрезанию образца сверху до низу. Угол, равный 2, обусловлен тем, что при длине режущих кромок, равной 50 см, просвет н основании образованного при этом треугоюн gp ника составит около 17 мм, что обеспечивает надежное отрезание образца.

Увеличение угла принодит к затенению челнока 15 в открытом состоянии или к неплотному закрыванию.Усечениенижней части 21 подвижного ножа устраняет выступ, образующийся при закрытом челноке 15, что уменьшает лобовое сопротивление пробоотборника при заглублении и исключает загрязнение отбираемого образца увлекаемым из верхних слоев грунтом.

Для отбора проб закрытый пробоотборник погружают в грунт до глубины на 50 см меньше, чем глубина отбираемой пробы (50 см †.это высота челЭ5 нока 15), затем закрывают его и заглубляют еще на 50 см. В это время

oYKðûYûé челнок 15 заполняется образ. цом, далее его закрывают, при этом

40 подвижный нож 20 отрезает образец от пласта грунта, после чего пробоотборник поднимают на поверхность и извлекают отобранный образец.

Этн операции выполняет один опера"

45 тор, управляя механизмом подачи буро» ного инструмента.с помощью переключателя "Заглубление-стоп-подъем на пульте управления. Контроль глубины осуществляется по индикатору с точ- W

50 ностью до 1 см.

В транспортном положении механизм подачи бурового инструмента заряжен одной штангой 1 с прикрепленным к ней пробоотборником, шарнир 2 зафик- И сиронан скользящей втулкой 3, шток 5 расстопорен, противоположноi выступающие концы пальца 7 находятся в верхней части прямолинейных участков винтовых прорезей 8, челнок закрыт.

На пункте отбора проб перед началом работ необходимо подсоединить одну или дне штанги (в зависимости от предполагаемой глубины отбора проб, при этом используются днуметр«ные штанги) и застопорить шток 5.

Для этого нужно нажимая двумя пальцами на стопорные кнопки 13 подать челнок 15 вверх на 2 см.до западания стопорных кнопок 13 в поперечную фигурную проточку 6. В исходном положении шток 5 выдвинут и застопорен н положении, при котором противоположно выступающие концы пальца 7 находятся н нижней части прямолинейных учас1кон винтовых прорезей 8, челнок 15. закрыт.

Дпя отбора пробы оператор переводит переключатель на пульте управления из положения Стоп н положение

"Заглубление" и, контролируя глубину по индикатору, погружает закрь|тый челнок 15 до глубины, на 50 см меньшей, чем глубина отбора .пробы. Перел слоем отбора пробы оператор кратковременно, на 1-2 с, переводит переключатель из положения "Заглубление" н положение "Подъем" и, вновь установив в положение "Заглубление погружает челнок 15 еще на 50 см, контролируя глубину по индикатору, при этом показания индикатора должны быть на 20 см больше.

При кратковременном переключении из положения "Заглубление н положение Подъем" челнок 15 остановится за счет силы трения о грунт, а шток 5, двигаясь вверх, пройдет путь 2 см, коническая поверхность поперечной фигурной проточки 6 раздвинет стопорные кнопки 13. При последующем переключении на "Заглубление" пробоотборник остается неподвижным, расстопоренный шток 5 начинает входить внутрь полого цилиндра

9, а противоположно выступающие концы пальца 7, взаимодействуя с. винтовыми прорезями 8, поворачивают полый цилиндр 9 и жестко с ним соединенный подвижный нож 20 в сторону открывания челнока !5, при этом пробоотбориик удерживается от проворачивания крыльями 17 и 18

Когда шток 5 и запрессованный палец 7 пройдут путь, равный 20 см, из которых 2 см приходятся на прямо"

1157390

И

Ф7 линейные и 18 см на криволинейные участки винтовых прорезей 8, (18 см составляют 1/2 шага винтовых прорезей 8), подвижный нож 20 повернется на 180, челнок полностью откроется.

С этого момента открытый пробоотборник приходит в движение заполняясь грунтом, после погружения на

50 см челнок заполнится образцом и \

10 оператор устанавливает переключатель в положение Стоп н II

Для закрывания челнока 15 и подъе.ма его на поверхность оператор переводит переключатель в положение

"Подъем", при этом пробоотборник остается неподвижным за счет силы трения о грунт, а шток 5 начинает движение вверх, концы запрессованного в нем пальца 7, взаимодействуя с винтовыми прорезями 8, поворачи- 20 вают полый цилиндр 9 и жестко закрепленный с ним подвижный нож 20 в сторону закрывания челнока 15, отре. зая отобранный образец от пласта грунта.

После того, как шток 5 пройдет путь, равный 20 см, пробоотборник полностью закроется, а противоположно выступающие концы пальца 7 перейдут в верхнюю часть прямолинейных участков вннтовьж прорезей 8 и пробоотборник, увлекаемый колонной штанг 1, начинает движение вверх.

После выхода челнока 15 на поверхность оператор устанавливает переключатель в положение "Стоп".

Для извлечения образца из челнока

15 необходимо освободить шарнир 2 от скользящей втулки 3, повернуть пробоотборник до горизонтального положения и, надавив на наконечник челнока 15, открыть его.

1! 57390

Составитель Л. Горяйнова

Редактор А. Шандор Техред Т.Маточка Корректор А. Тяско

Заказ 3330/40 .Тираа 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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