Устройство для взятия проб осадков со дна океана

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >911034

Союз Советскик

Социалистичесинк

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 18. 08.80 (21} 2979757/29-03 (5l)M. Кл. с присоединением заявки МЕ 21 С 45/00

Ркудеретекнный комитет

CCCP но авелем нзоеретеннй н открытий (23) БриорнтетО

Опубликовано 07.03.82. бюллетень №9 (53) УДК 621. 86. :. . 063. 2 (088. 8) Дата опубликования описания 07.03 ° 82

Г

В. В. Иосквитин, С.Ю. Истошин и P. Д Оганезова (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗЯТИЯ ПРОБ ОСАДКОВ

СО ДНА ОКЕАНА

Изобретение относится к разработке морских месторождений и может быть использовано для взятия проб осадков, со дна морей и океанов при проведении поисково-разведочных работ и инженерно-геологических исследований.

Известен пробоотборник, выполненный в виде грунтовой трубки, имеющей перфорированный корпус, поплавковую камеру, сбрасываемые грузы, электрозапал и пороховый заряд f 1 ).

Недостатками устройства являются то„ что при внедрении грунтовой трубки в осадки нарушается их естественная структура, кроме того объем получаемой пробы не велик.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для взятия проб осадков со дна океана, включающее поплавок, створки в виде грейферного ковша; соединенные тягами с шарниром, фиксатор и поворотные рычаги, на концах

2 которЫх размещены балластные 1-рузы $2).

Недостатком устройства является . то что проба отбирается, путем сгре-, байия верхних слоев осадков, в результате чего нарушается их естественная структура.

Целью изобретения является получе ние пробы данных осадков с сохране нием их естественной структуры.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее поплавок, грейферный ковш со створками, сое-15 диненными тягами с шарниром, фиксатор и поворотные рычаги, на концах которых размещены балластные грузы; снабжено соединенной с поплавком траверсой с центральным осевым шарни- .ром и пружинами, а створки грейферного ковша снабжены поворотными крыш« ками, при этом нижняя часть створок в вертикальном сечении имеет форму тоахоиды, а поворотные рычаги шар3 9110 нирно соединены со створками грейферного ковша.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — схема движения створок в процессе отбора пробы и построения профиля нижней режущей кромки; на фиг. 3 - положение устройства в момент завершения внедрения створок; на фиг. 4 — то же, в момент всплытия его на поверхность.

Устройство состоит из поплавка 1, двух металлических балластных грузов

2 в виде цилиндров с пальцами 3 на торцах, механизма сброса балласта, выполняющего одновременно функцию извлечения устройства из осадков после внедрения, и пробозаборного механизма.

Механизм сброса балласта и извлечение устройства из осадков состоит йз двух симметрично расположенных относительно вертикальной плоскости поворотных криволинейных рычагов 4 с упорными площадками 5. Верхние свобод- . ные концы рычагов, выполненные в виде вилок, имеют пазы 6, в которые упираются пальцы 3 балластных грузов.

Нижние концы рычагов соединены со створками осевыми горизонтальными шарнирами 7. Фиксация рычагов и грузов в исходном состоянии осуществляется закрепленными на траверсе 8 упорами 9, также имеющими пазы в виде вилок. Под размыкающим усилием пружин рычаги 4 разведены в. стороны зз и пальцы 3 заходят в пазы 6 упоров 9.

Пробозаборный механизм включает в себя две створки, симметрично расположенные относительно вертикальной плоскости и состоящие из двух плос40 ких стенок 10 и одной наклонной криволинейной стенйи 11. Режущие кромки стенок заострены. Обе створки закреплены болтами на двух парах тяг 12, верхние концы которых через централь4$ ный горизонтальный осевой шарнир 13 соединены с траверсой 8, которая, в свою очередь, соединена с поплавком 1.

Две цилиндрические пружины скручи- >о вания 14, надетые на ось центрального шарнира 13, удерживают створки пробозаборного механизма в развернутом состоянии. Для обеспечения герметичности пробы одна из створок выполне- Я на шире другой так, чтобы в сомкнутом состоянии вертикальные кромки плоских стенок 10 заходили одна за

34 4 другую. Верхние части створок снабжены крышками 15, поворачивающимися на осях 16.

Для удержания створок пробозаборного механизма в сомкнутом состоянии служат два фиксатора, выполненные в виде штырьков 17 с отверстиями 18.

Вхождение штырьков в отверстия осуществляется за счет упругости вертикальных стенок створок 10. Направляющие выступы 19 обеспечивают требуемое взаимоположение створок при их перемещении относительно друг друга.

Устройство работает следующим образом.

После приведения в исходное состояние, показанное на фиг. 1, устройство сбрасывается за борт судна и под действием: сил тяжести оно начинает двигаться ко дну, при этом крышки 15 гидродинамическим напором воды поворачивается на осях 16 и обеспечивают минимум гидродинамического ,сопротивления.

Внедрение створок в осадки происходит под действием запаса кинетической энергии устройства в момент всречи с дном аналогично гравитационным ударным грунтовым трубкам. Однако в отличие от грунтовой трубки положение режущих кромок относительно друг друга в процессе заглубления изменяестся и для необходимого бездеформационного взаимодействия створок с осадками створки должны иметь определенную геометрию.

Вид кривой, соответствующей траектории движения режущей кромки, створки наиболее. близко соответствует отрезку трахоиды.

При начале смыкания створок расстояния между шарнирами 7 и упорами 9 увеличиваются и пальцы 3 балластных грузов 2 выходят из пазов 6 упоров и, поскольку шарниры 7 расположены ближе к оси симметрии, чем центры тяжести грузов, последние начинают расходиться в стороны. Поворачиваясь, криволинейные рычаги 4 своими опорными площадками 5 упираются в поверхность дна и преодолевают присасывающее действие осадков на створки. В момент завершения внедрения створок и их смыкания они фиксируются в таком состоянии за счет совмещения штырьков 17 с отверстиями 18. Крышки

15 под собственным весом возвращаются в исходное закрытое состояние, и, 5 91 таким образом, вырезанный клиновидный монолит оказывается защищенным со всех сторон от размывания водой в процессе всплытия устройства на поверхность.

По мере извлечения устройства из осадков балластные грузы поворачивают рычаги 4, опускаясь ниже ко дну, пазы в верхних концах рычагов принимают положение, при котором балластные грузы вьваливаются из них и остаются на дне. Освободившись от грузов, под действием поплавка устройство всплывает на поверхность.

Предложенное устройство позволяет получать пробы данных осадков с сохранением их естественной структуры, что повышает качество инженерногеологических исследований.

Формула изобретения

Устройство для взятия проб осадков со дна океана, включающее поплаго

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШA Ю 3411595, кл. 75-6, опублик ° 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

11 553.868, кл. Е 21 С 35/00, 1975.

1034 6 вок, грейферный ковш со створками, соединенными тягами с шарниром, фиксатор и поворотные рычаги, на концах которых размещены балластные грузы, з о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения пробы даннйх осадков с сохранением их естественной структуры, оно снабжено соединенной с поплавком траверсой с центральным в осевым шарниром и пружинами, а створки грейферного ковша снабжены поворотными крышками, при этом нижняя часть створок в вертикальном сечении имеет форму трахоиды, à пово ротные рычаги шарнирно соединены со створками грейферного ковша.