Пробоотборник

 

Изобретение относится к средствам отбора проб донного грунта и позволяет обеспечить сохранность естественной структуры залегания, гранулометрического и минералогического составов пробы донного грунта, увеличить скорость погружения пробоотборника в воду, зкойомить энергозатраты на производство работ по взятию пробы донного грунта. Корпус 1 и створка 4 пробоотборника выполнены в виде обрезанных по диаметральной плоскости цилиндров разного диаметра с возможностью размещения в исходном положении внутри корпуса 1 створки 4. Механизм вращения последней выполнен в виде двух герметизированных электроприводов 6, валы 7 которых жестко соединены со створкой 4. Корпус 1 со сторо (Л оо о 1C О5 со 9uz.l

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ю4 G 01 N 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3985951/31-26 (22) 26.11.85 (46) 07.04.87. Бюл. Ф 13 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) В.С. Очкал, В.Ф. Филаретов и Ф.Д. Юрчик . (53) 543.053(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1086145, кл. E 21 В 49/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 757907, кл. G 01 0 1/12, 1980. (54) ПРОБООТБОРНИК (57) Изобретение относится к средствам отбора проб донного грунта и позволяет обеспечить сохранность естест„.80„„1302169 А 1 венной структуры залегания, гранулометрического и минералогического составов пробы донного грунта, увеличить скорость погружения пробоотборника в воду, экономить энергозатраты на производство работ по взятию пробы донного грунта. Корпус 1 и створка

4 пробоотборника выполнены в виде обрезанных по диаметральной плоскости цилиндров разного диаметра с возможностью размещения в исходном полокении внутри корпуса 1 створки 4. Механизм вращения последней выполнен в виде двух герметизированных электроприводов 6, валы 7 которых жестко соединены со створкой 4. Корпус 1 со сторо1302169 ны внутренней поверхности по перимет- него в месте установки фиксатора 11 ру обреза выполнен с уплотнением 8 закреплена планка 13, а в месте усотносительно подвижной створки 4, тановки фиксатора 12 корпус выполнен снабженной упором 9, взаимодействую- утяжеленным, например, с помощью добащим в крайних положениях с фиксато- вочной массы 14, на которой в ром 11 ее исходного положения и фик- точке ее первоночальиого контак сатором 12 ее рабочего положения, за- та с грунтом: установлен так крепленными на внутренней поверхности тильный датчик 15 . 1 з . и корпуса 1. С внешней стороны послед- ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам отбора проб донного грунта.

Целью изобретения является повышение представительности пробы, уменьшение энергопотребления и увеличение скорости погружения пробоотборника, На фиг. 1 изображен пробоотборник в исходном состоянии при погружении для взятия пробы донного грунта, общий вид; на фиг. 2 — то же, на поверхности донного грунта в рабочем положении при вырезании пробы донного грунта; на фиг. 3 — то же, в момент анализа пробы на судне-носителе °

Пробоотборник преимущественно для отбора проб донного грунта содержит корпус 1, удерживаемый тросом 2 по . средством траверсы З,и створку 4 с режущими кромками 5, приводимую в движение механизмом вращения и фиксации ее относительно корпуса 1. Корпус 1 и створка 4 выполнены в виде обрезанных по диаметральной плоскости цилиндроц разного диаметра с возможностью размещения в исходном положении внутри корпуса 1 створки 4.Механизм вращения последней выполнен в виде двух герметизированных электроприводов 6, валы 7 которых жестко соединены со створкой 4, а сами электроприводы 6 закреплены с торцевых сторон на корпусе 1, который со стороны внутренней поверхности по периметру обреза выполнен с уплотнением 8 относительно подвижной створки 4, снабженной упором 9, установленным на тыльной стороне 10 створки 4 и взаимодействующим в крайних положениях с фиксатором 11 ее исходного положения и . фиксатором 12 ее рабочего положения (фиг. 2), закрепленными на внутренней поверхности корпуса 1. С внешней стороны последнего в месте установки фиксатора 11 закреплена планка 13, располагаемая по диаметральной плоскости, а в месте установки фиксатора

5 12 корпус выполнен утяжеленным, например, с помощью добавочной массы 14, на которой в точке ее первоначального контакта с грунтом установлен тактильный датчик 15, электрически свя1О

О занныи с кабель-тросом 16, к которому подключен датчик 17 заполнения полости створки 4, механически связанный с подпружиненной пластиной 18, шарнирно закрепленной на валах 7 элек15 троприводов 6, управление которыми осуществляют по кабель-тросу 16. Кроме того, валы 7 снабжены цапфами 19 (фиг. 3) с возможностью закрепления при анализе пробы на опорах 20.

Пробоотборник работает следующим образом.

В район проведения работ пробоотборник доставляется судном-носителем.

Погружение пробоотборника начинается после приведения его в исходное сос-. тоянче (фиг. 1), при этом подвижная створка 4 с режущими кромками 5 располагается внутри корпуса 1 и фиксируется в этом положении за счет вза3О имодействия упора 9 с фиксатором 11. Удерживаемый кабель-тросом 16 посредством траверсы 3 пробоотборник погружают в воду. Утяжеленная масса

14 и планка 13 удерживают пробоотборД5 ник от рыскания в воде, обеспечивая тем самым высокую скорость погружения и первоначальный контакт тактильного датчика 15 с донным грунтом. Под действием собственной тяжести пробоотборник опускается на дно.

Отключение с удовой лебедки происходит после поступления сигнала от

1302169 тактильного датчика 15 о контакте с грунтом. При этом пробоотборник за счет смен;енного от вертикальной оси центра масс (фиг. 1) ложится на грунт, касаясь его режущей кромкой створки 4 (фиг. 2). Приводимая во вращение по сигналу, поданному с судна-носителя, створка 4 с режущими кромками 5 вырезает заданный объем донного грунта (фиг. 2) беэ нарушения его естествен-1О ной структуры залегания. О заполнении полости створки 4 информирует сигнал от датчика 17, что исключает воэможность подъема пустого пробоотборника.

При полном закрытии створка 4 входит !5 в уплотнения 8, расположенные по периметру внутренней поверхности корпуса 1,и фиксируется в таком положении упором 9, взаимодействующим с фиксатором 12. Причем в момент забора про-20 бы утяжеленная масса 14 предохраняет пробоотборник от переворачивания. Она создает дополнительное давление на режущую кромку 5 створки 4, а планка 13 предотвращает заглубление пробоотборника, увеличивая площадь поперечного сечения корпуса 1 по отношению к площади сечения режущей кромки 5 створки 4.

После поступления сигнала от дат- 30 чика 17 о полном заполнении полости створки пробой донного грунта пробоотборник поднимают на поверхность.

Для проведения анализа пробы на судне-носителе пробоотборник устанавливают с помощью цапф 19 на опоры 20.

Затем включают приводные двигатели и проворачивают корпус 1 относительно неподвижно закрепленной створки 4, в которой находится проба донного 40 грунта (фиг. 3).

Использование предлагаемого пробоотборника позволяет значительно повысить производительность и сократить, затраты времени на производство работ, а также уменьшить энергопотребление. Это объясняется тем, что информация тактильного датчика 15 и датчика 17 заполнения полости створки 4 позволяет производить герметизированный забор пробы донного грунта.

Кроме того, использование утяжеленной массы 14, планки 13 и возможность размещения створки 4 внутри корпуса 1 при погружении пробоотборника позволяет существенно улучшить его гидродинамические свойства. Таким образом, удается увеличить более чем в 2 раза скорость его погружения по сравнению с известным устройством.

Применение пробоотборника обеспечивает высокую производительность работ по взятию пробы донного грунта с сохранением ее естественной структуры залегания, гранулометрического и минералогического составов.

При подъеме на прверхность гранулометрический и минералогический составы проб донного грунта. сохраняются в пробоотборнике за счет использования герметизирующих уплотнений корпуса относительно створки. При этом пробоотборник поднимается при полностью закрытой створке, в результате чего он приобретает форму цилиндра и равномерно обтекается водой со всех сторон. При этом поток воды не попадает вовнутрь корпуса, поэтому не происходит перемешивания пробы и сохраняется ее естественная структура залегания. Передача вращательного движения створки относительно корпуса от механизма вращения осуществляется посредством валов. Валы выполнены с возможностью закрепления на судне-носителе с помощью цапф на опорах. Возможность жесткого закрепления створки позволяет поворачивать относительно нее корпус пробоотборника. Это, в свою очередь, позволяет сохранить представительность пробы донного грунта при ее анализе.

Предлагаемый пробоотборник имеет улучшенные гидродинамические характеристики по сравнению с известным.

Это достигается тем, что утяжеленная масса и планка обеспечивают его hoгружение с наименьшим гидродинамическим сопротивлением. Так, например, планка играет роль стабилизирующего плавника. Она препятствует рысканию пробоотборника при погружении, а утяжеленная масса, расположенная ниже центра тяжести пробоотборника, повышает его устойчивость. Опускаясь на поверхность донного грунта, пробоотборник имеет минимальную для данной конструкции площадь поперечного сечения, что позволяет увеличить при средних массогабаритных размерах скорость его погружения более чем в

2 раза.

За счет использования датчика контакта пробоотборника с грунтом и датчика заполнения пробой полости его створки исключается возможность подь1302169 ема пустого пробоотборника на судноноситель, а следовательно, неоправданные энергозатраты.

Формула изобретения

1. Пробоотборник для отбора проб донного грунта, содержащий корпус с механизмами вращения и фиксации, трос,10 траверсу, створку с режущими кромками, приводимую в движение механизмом вращения и фиксации ее относительно корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения предста- 15 вительности пробы, уменьшения энергопотребления и увеличения скорости погружения пробоотборника, корпус и створка выполнены в виде обрезанных по диаметральной плоскости цилиндров 20 разного диаметра, механизм вращения створки выполнен в виде двух герметизированных электроприводов, валы которых жестко соединены со створкой, а сами электрдприводы закреплены на торцах корпуса, корпус снабжен кабель-тросом и уплотнением, при этом фиксаторы и уплотнение установлены на внутренней стороне корпуса, створка снабжена упором, установленным на ее внутренней сторойе с возможностью взаимодействия с фиксаторами, планкой, установленной на внешней стороне створки, утяжелителем, тактильным датчиком, установленным в нижней части утяжелителя, датчиком заполнения полости створки и механически связанной с ним подпружиненной пластиной, шарнирно закрепленной на валах электроприводов, при этом датчики электрически соединены с кабель-тросом.

2. Пробоотборник по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что валы снабжены цапфами.

1302169

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 1210/42 Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4