Автономный пробоотборник

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 M 1/10 Я(ц@ю

1 q. (11) 4893936/26!

Г ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (1ОСПАТЕНТ СССР) (2) 25.12,90 (6) 07.02.93. Бюл. М 5 (1) Московский геологоразведочный институт ич. Серго Орджоникидзе (72) С,Ю,Истошин, P.Ð,Âàõèòîâ, И.Н,Ершов, Я .Э.Зоммер, О.А.Мирошниченко, Р.В.Кари в и О.В.Кузнецов (6) 1, Авторское свидетельство СССР

924547, кл. G 01 N 1/20, 1982.

2, Авторское свидетельство СССР

566162, кл. G 01 N 1/10, 1976. (4) АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК (7) Используется автономный пробоотборн к в области морских геологоразведочных р бот, Сущность изобретения заключается в возможности отбора наиболее представит льной пробы за счет выполнения рабочего

Изобретение относится к области морс их геологоразведочных работ, в частности к устройствам для отбора проб грунта с морского дна.

Известно устройство, содержащее устан вленный на центральной штанге элемент п авучести с фланцем, рабочий орган, балл стный груз, шкивы с запасованным трос м, соединяющим рабочий орган с э ементом плавучести.

° ° °

Недостатком такого устройства являетс то, что при отборе проб нарушается структура залегания конкреций на морском дне, что обуславливает недостаточную и едставительность пробы, недостаточно р знесены по высоте балластная емкость и э емент плавучести, что влечет неустойчиI

) „„. Ж„„1793305 А1 органа в виде каналов прямоугольного в плане сечения со скругленной нижней частью раструбообразной формы и выполнения грунтозаборного органа в виде шарнирно-сочлененной рамы, боковые стенки которой представляют собой звенья, снабженные ограничителями одностороннего действия с поперечными гребешками, режущая кромка грунтобзаборного органа выполнена в виде поперечной планки, жестко установленной на внешней стороне переднего торца рамы и связанной гибкими тягами, пропущенными через отверстия фланца рабочего органа с фланцем элемента плавучести, а между фланцем элемента плавучести и рабочего органа выполнен зазор с установленными в нем растворимыми вставками. 10 з.п.ф-лы, 12 ил. вое движение пробоотборника в толще воды, Наиболее близким к предлагаемому пробоотборнику по количеству общих признаков и технической сущности является пробоотборник, включающий установленный на центральной штанге элемент плавучести с фланцем, рабочий орган в виде грейферного ковша, шкивы с запасованным тросом, соединяющим рабочий орган с поплавком.

Недостатком пробоотборника является то, что при отборе проб происходит значительное эаглубление грейферного ковша, что обусловливает недостаточную представительность и забор излишних вмещающих отложений. Это приводит к увеличению габаритных характеристик /увеличенные раз1793305 меры поплавка, излишний вес рабочего ор- верхние углы раструба пенала снабжены гана и т.д./ и, как следствие, повышение двумя шкивами, взаимодействующими с затраты на отбор единичной пробы и ее гибкими тягами; балластный груз соединен стоимость. с механизмом сброса гибкой тягой; он снабКроме того, пробоотборник не позволя- 5 жен эластичной емкостью. в которой ломеет собрать пробу с достаточно большой по- щен балластный груз. верхности морского дна и сохранить На фиг. 1 изображен пробоотборник в естественную структуру залегания конкре- транспортном положении(при погружении); ций,чтотакжеснижаетпредставительность на фиг. 2 — устройство рабочего органа с отбираемой пробы. "0 балластным грузом и механизмом его сброЦелью изобретения является повыше- са и со схемой крепления рабочего органа к ние представительности отбираемой про- элементу плавучести; на фиг. 3 — грунтозабы, исключение отбора вмещающих пород и борное устройство, на фиг. 4 — поперечные сохранение структуры залегания конкр - гребенки грунтозаборного устройства; на ций. 15 фиг. 5 — поперечные гребенки сетчатого тиПоставленная цель достигается тем, что па; на фиг. 6 — пенал рабочего органа; на в автономном пробоотборнике, включаю- фиг, 7 — грунтозаборное устройство в изощем установленный на центральной штанге метрии; на фиг. 8 — стабилизатор; на фиг. 9 элемент плавучести с фланцем, рабочий ор- . — узел А на фиг. 7, на фиг. 10 — грунтозаборган с грунтозаборным устройством и режу- 20 ное устройство, вид сбоку; на фиг. 11 — зуб щей кромкой, балластный груз и механизм (фиг, 4); на фиг. 12 — фиг. 5.

его сброса и шкивы с гибкой тягой, рабочий Автономный пробоотборник состоит из орган выполнен в виде пеналов прямоуголь- элемента плавучести 1 с системой обнаруного сечения в плане со скругленной-ниж- жения 2; фланца 3 элемента плавучести; ней частью раструбообразной формы, 25 центральной штанги 4, закрепленной во грунтозаборноеустройствовыполненовви- фланце 3, балластного груза 5, который моде шарнирно-сочлененной рамы, боковые жет быть помещен в эластичную емкость 6; стенки которой представляют собой звенья, гибкой тяги 7. соединенной одним концом с снабженные ограничителями односторон- балластным грузом 5 или, как показано на него действия, с поперечными гребенками, 30 фиг. 1, со свободной кромкой эластичной реж"щая кромка грунтозаборного органа емкости 6, а другим — с механизмом 8 сбровыполнена в виде поперечной планки, жес- са балластного груза 5; подпружиненного тко установленной на внешчей стороне пе- захватного устройства 9, растворимых встареднего торца рамы и связанной гибкими вок10ирабочегооргана, включающегофлатягами, пропущенными через. отверстия 35 нец рабочего органа 11, пенала 12 с фланца рабочего органа с фланцем элемен- направляющими шкивами 13, грунтозаборта плавучести, причем между фланцами эле- ное устройство 14, гибкую тягу 15, служамента плавучести и рабочего органа щую приводом для перемещения имеется зазор с вставками иэ растворимого грунтозаборного устройства 14, причем гибматериала, а между внешними скругленны- 40 кая тяга 15 одним концом присоединена к ми участками пеналов, ниже их уровня, раз- грунтозаборному органу 14, а другим — к мещен балластный груз с гибкой тягой, фланцу элемента плавучести 3, Гибкая тяга свободным концом с петлей вэаимодейст- 15 проведена через направляющие шкивы вующей с рычажным механизмом устройст- 13 и отверстия 16 во фланце рабочего оргава сброса, причем фланец элемента 45 на. Нижнийторецпенала 12снабжен роли— . плавучести снабжен подпружиненным за- козой направляющей 17, хватным устройством с возможностью вза- Подпружиненное захватное устройство ..имодействия со скобами на верхнем торце 9, включающее рычаг-фиксатор 18, пружину грунтозаборного органа. 19 и шарнир 20, в транспортном положении

Крометого тем, что пеналы выполнены 50 взаимодействует со скобами 21, установиэ синтетического материала и перфориро- ленными на верхнем торце грунтозаборного ваны; гребенки выполнены вильчатай кон-.. устройства 14. . струкции; гребенки выполнены сетчатыми; . Механизм сброса балластного груза 8 в каждой паре звеньев боковых стенок меж- включает Kpl040K 22, на который с помощью ду приливом и упором выполнен зазор; на- 55 петли 23 надевается гибкая тяга 7 и рычаг ружная крышка пеналов выполнена с 24. В корпусе пенала12 имеются отверстия возможностью открытия; боковые стенки 25, которые позволяют перемещаться рычапеналов снабжены стабилизаторами устой- гу 24 вокруг оси 26. чивого движения; нижний торец стенки пе- В случае использования эластичной емнала снабжен роликовой направляющей; кости 6. в которой размещается балластный

1793305

40 руз 5, одна кромка 27 эластичной емкости закрепляется на стенке пенала 12, а друая кромка 28 соединена с гиб ой тягой 7.

Грунтозаборное устройство 14 выполено в виде шарнирно-сочлененной рамы, остоящей из отдельных секций, включаюих боковые звенья 29 и гребенку /сгребащий элемент/ 30, соединенные между обой элементами крепления 31. В нижней асти грунтозаборного устройства 14 имется режущая кромка 32, приводящая в дейтвия рычаг 24 механизма сброса алластного груза 8.

Боковые звенья 29 снабжены ограничиелем одн осто рон него действия, состоя щег о из прилива 33 и упора 34.

Гребенка 30 имеет зубья 35 с режущей ромкой 36, кроме того, возможно испольование гребенки 30 сетчатого типа 37, Боовые стенки пенала 12 рабочего органа 38 меют стабилизаторы 39, обеспечивающие стойчивое движение пробоотборника в олще воды.

Автономный пробоотборник работает ледующим образом.

После спуска с борта судна автономный робоотборник свободно погружается в толще езды под действием балластного груза 5 до контакта с поверхностью морского на. Устойчивому движению пробоотборника в толще воды способствуют стабилизаторы 38. При погружении рабочий орган г1робоотборника крепится к фланцу элемент плавучести 3 с помощью рычага-фиксатоа 18 захватного подпружиненного устройства 9, который входит в зацепление

clo скобой 21, установленной на верхнем торце грунтозаборного устройства 14. В заз оре между фланцами элемента плавучести

3 и фланцем рабочего органа 11 имеются растворимые вставки 10, препятствующие п реждевременному отделению рабочего о гана в момент контакта пробоотборника с волновой поверхностью моря.

В момент контакта эластичной емкости

6 в которой размещен балластный груз 5 с поверхностью дна происходит отделение рабочего органа от элемента плавучести 1 з счет срабатывания захватного подпруФормула изобретения

1. Автономный пробоотборник, включащий установленный на центральной штанг элемент плавучести с фланцем, рабочий о ган с грунтозаборным устройством и реущей кромкой. балластный груз, механизм его сброса и шкивы с гибкой тягой, соединяк1щей грунтозаборное устройство с элемент м плавучести, отличающийся тем, что, с целью повышения представительно 1

1 жиненного устройства 9, При этом за счет действия пружины 19 рычаг-фиксатор 18 выходит из зацепления со скобой 21, освобождая грунтозаборное устройство 14, которое переходит в рабочее положение, падая под собственным весом на дно, Причем, ограничители одностороннего действия, состоящие из прилива 33 и упора 34, препятствуют сложению шарнирно-сочлененных звеньев

29 грунтозаборного устройства 14 в обратном направлении.

Освобожденный от рабочего органа элемент плавучести I начинает всплывать, приводя в действие гибкие тяги 15, огибающие направляющие шкивы 13. С помощью гибких тяг 15, прикрепленных к нижней секции грунтозаборного устройства 14, грунтозаборное устройство 14 по роликовым направляющим 17 с пробой донных отложений заходит в пенал 12. При этом зазор между приливом 33 и упором 34 ограничителя одностороннего действия дает возможность грунтозаборному, устройству 14 беспрепятственно обогнуть нижнюю скругленную часть пенала 12. При дальнейшем всплытии элемента плавучести 1 грунтозаборное устройство 14 полностью входит в пенал 12, при этом режущая кромка 32 приводит в действие рычаг 24 механизма сброса балластного груза 8, который поворачиваясь вокруг оси 26, дает возможность петле 22 соскочить с крючка 23, что дает возможность освободить кромку 28 эластичной емкости 6. И при дальнейшем всплытии элемента плавучести 1 балластный груз 5 сбрасывается на дно и пробоотборник под действием положительной плавучести элемента 1 всплывает на поверхность, где он обнаруживается с помощью системы обнаружения 2 и поднимается на борт судна.

Предлагаемая конструкция автономного пробоотборника позволяет повысить эффективность отбора проб путем увеличения представительности пробы и достоверности получаемой от нее информации за счет значительной площади опробования и сохранения естественной структуры залегания конкреций. сти опробования отбираемой пробы, исключения отбора вмещающих пород и сохранения структуры залегания конкреций, рабочий орган выполнен в виде пеналов. прямоугольного в плане сечения со скругленной нижней частью раструбообразной формы, грунтозаборное устройство выполнено в виде шар ирно сочлененной рамы, боковые стенки которой представляют собой звенья, снабженные ограничителями

1793305 одностороннего действия с поперечными гребенками, режущая кромка грунтозаборного органа выполнена в виде поперечной пленки, жестко установленной на внешней стороне переднего торца рамй и связанной гибкими тягами, пропущенными через отверстия фланца рабочего органа с фланцем элемента плавучести, причем между фланцами элемента плавучести и рабочего органа имеется зазор с вставками из растворимого материала, а между внешними скругленными участками пеналов ниже их уровня размещен балластный груз с гибкой тягой, свободным концом с петлей, взаимодействующий с рычажным механизмом устройства сброса, причем фланец элемен-. та плавучести снабжен подпружиненным захватным устройством, установленном с возможностью взаимодействия со скобами на верхнем торце грунтозаборного органа. .2. Устройство по ri. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пеналы выполненйиэ синтетического материала и перфорировайы, 3.Устройство поп.1.отл и чаю щеес я тем, что гребенки выполнены вильчатой конструкции.

4, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что гребенки выполнены сетчатыми.

5, Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что в каждой паре звеньев боковых стенок между приливом и упором выполнен зазор.

6, Устройство rio и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем; что наружная крышка пеналов установлена с возможностью открытия.

7. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что боковые стенки пеналов снабжены стабилизаторами устойчивого движения. . 8. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что нижний торец наружной стенки пенала снабжен роликовой направляющей.

9. Устройство по и. 1,отл ича ю ще ес я тем, что верхние углы раструба снабжены двумя шкивами, взаимодействующими с гибкими тягами.

10. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что балластный груз соединен с механизмом сброса гибкой тяги.

11.Устройство поп.1, отл ича ющеес я тем, что оно снабжено эластичной емкоорую помещен балластный груз.

1793305

1793305

1793305

1793305

Фиг.1Я

Фиа 10

Составитель С.Истомин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор С.Кулакова

Заказ 49 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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