Гидростатический виброзонд
Иллюстрации
Реферат
1
Союз Соеетсиия
Скоцнаимстичесни1
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено22.03,76.(21) 2340096/25-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.
G 01 M 1/20
G 01 М 1/08
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР оа делам иэооретеиий и открытий
Д) УДК 54з.05з (088.8) (43) Опубликовано 05.0 -.788юллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 20.01.78
{7Я) А втор изобретения
Ю. Л. Гаранько, {71) Заявитель
Приморское территориальное геологическое управление (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ВИБРОЗОНД
Изобретение отис сится к морской геологоразведочной технике и предназначено для отбора с борта судна проб донных грунтов преимущественно в глубоководных районах.
Известен гидрсстатический .виброзонд, включающий гидровибратор, полый шток с . перфорацией, жестко закрепленную к нему колонковую трубу и подвижно установленную на штоке камеру (1).
Гидровибратор работает под действием напорной воды, подаваемой по шлангу от насоса, размещенного на судне.
Недостатком известного устройства является то, что размешение на судне тяже- 1а лого бурового насоса и специальной лебедки для намотки напорного шланга создает значительные Эксплуатационные затраты и усложняет использование устройства на судах небольшого водоизмещения, а также не 20 обеспечивает надежной работы устройства при движении судна.
Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат и повышение надежности устройства. 25
Указанная цель достигается тем, что шток выполнен из размешенных друг над другом цилиндров, между которыми установлен гидровибратор, причем нижний цилиндр штока снабжен диаметрально расположенной к нему глухой:перегородкой, а перфорация нижнего цилиндра обычно размешена над и под перегородкой. На фиг. 1 и фиг. 2 изображен обший вид гидростатического виброзонда в начале внедрения в грунт при его работе в прямоточном режиме и в процессе внедрения в грунт при работе его в гидростатическом и вибрационном режиме соответственно.
Гидростатический виброэонд состоит иэ камеры 1, подвижно установленной на перфорированном полом штоке, выполненном составным из верхнего 2 цилиндра с отверстиями 3 и крышкой 4 и нижнего 5 цилиндра с рядами отверстий 6 и 7, разделенными глухой перегородкой 8. Между верхней и нижней. частями штока вмонтирован гидровибратор известной конструкции, например, содержаший ударник 9 с осевым отверстием 10 и профилированными торцами, по591 743
3 4 мещенный в корпусе 11 между переходни и ударник поднимается, т.е. происходит его ком 12 и наковальней 13, поверхности ко- взвод. торых также профялированы. Отверстия 14 и Продолжая двигаться по инерции вверх, g сообшают полость гибровибратора с по- ударник, достигнув переходника, перекрылостью цилиндра. Нижний конец штока ..: 5 вает щель верхнего диффузора, Одновременсоединен ниппелем 15 с колонковой трубой но открывается проход воды через отверстие
16, снабженной свободно скользяшим по 10 в ударнике и щель в нижнем диффуэоре, ней грузом-стабилизатором 17, лежашим на образованном профичированными торцами опорном кольце 18, закрепленном на трубе. ударника и наковальни. Вследствие этого
ЙлЯ УдержаниЯ отобРанной колонки vPyaTa iP возникает усилие, перемещающее ударник в нижней части тРУбы Установлен лепестковьй вниз В момент соударения е клапан 19, помещенный в брезентовый Ру- проход воды через нижний циффузор, и цикл кав и поджатый снизу башмаком-наконечни- повторяется ком 20. Виброзонд с помощью поводка 21, закрепленного на камере, нодсоединяется к t5 Вибрапия, передаваемая колонковой тру тросу лебедки. бе, позволяет существенно .уменьшить ее
Устройство работает следующим обре- трение о породу. Сообщение полостей пилинэом. ripe и колонковой трубы приводит к воэникФ
Виброзонд спускают на дно при растормо- новению задавливающего усилия, прилаженном барабане лебедки, обеспечивая.мак- .20 женного к трубе и равного произведению симально возможную скорость падения. плошади ее поперечного сечения на гидроПри ударе о грунт колонковая труба вна- статическое давление. чале углубляется только за счет сил Кроме того, разрежение в полости труинерции (собственной и связанных с ней узлов: бы приводит к появлению восходяшего потогруза-стабилизатора, штока и гибровибра- 25 ка поровой воды грунта. Фильтрационное тора) н сил трения в местах уплотнения давление поровой воды ослабляет грунт цилиндра. внутри трубы и под башмаком-наконечником
В этот момент устройство работает в до состоянии плывуна. При этом значительно йрямоточном режиме, проходя верхний, наибо-. . уменьшается трение по внутренней стенке лее обводненный слой грунта, и внедряясь на З0 трубы и лобовое сопротивление под башмапредварительную глубину, достаточную для сох- ком-наконечником. ранения вертнкальности устройства после ослабления троса. При этом вода из колонковоЯ Сочетание пРинУдительного задавливанИЯ трубы выдавливается поступаюшим в нее трубы гидростатнческим давлением с дейсчъ. грунтом наружу через отверстия 7. 3s вием вибрации и фильтрадионного давления
B дальнейшем, когда силы инерции трубы увеличивает скорость и глубину внедрения и связанных с ней узлов израсходованы на трУбы что поэволЯет производить пРобооъ-. преодоление сопротивления внедрению, движе- бор беэ постановки судна на ЯкоРь. ние трубы замедляе1ся. При подъеме гидростатического виброКамера, продолжая двигаться по инерции зонда колонковаЯ тРУба в пеРвый момент
40 вниз, скользит по штоку до упора в ниппель. остается на месте, а камера перемешается
При этом нз камеры выходит верхний вверх по штоку до упора в крышку. Нижний цилиндр с отверстиями 3, через которые цилиндр с отверстиями 7 выходит наружу, рабочая полость гидровибратора сообщается Раэобшая через отверстия 7 полости колонс морем, а нижний цилиндр с отверстиями 7, 45 ковой трубы и пилиндра. Благодаря этому, наоборот, проходит в камеру, сообщая ее в тех случаях, когда в цилиндре остается ,полость с. полостью колонковой трубы через...неиспользованный объем, исключается раэ:отверстие 7. мыв отобранной колонки пробы фильтрапиея воды при. подъеме устройства на поверхность;
С этого момента устройство работает
50 в гидростатическом и вибрацнонном режимах. Разгрузку виброзонда производят в подВода, поступающая под гидростатнческим вешенном над палубой положении. Отвинтив давлением через отверстия 3, проходит через башмак-наконечник и вынув брезентовый верхний диффузор, .образованный профилиро- рукав с лепестковым клапаном, разгружают ванными торцами переходника и ударника, в . пробу грунта в лоток..Затем виброэонд кольцевую щель между ударником и кор- опускают до упора нижним торцом трубы.в пусом и через отверстия 14 и 6 сливается ..палубу. При этом камера опускается по што » в полость, камеры. В месте, резкого сужении ку до упора в ниппель и вода из цилиндра верхнего диффуэора скорость потока воэ- через отверстии 7 выливается по трубе
60 растает,.внутреннее давление уменьшается .,16 наружу, 591743
Формула изобретения
1. Гидростатический виброзонд, включающий гидровибратор, полый шток с перфо рацией, жестко закрепленную к нему ко- 5 лонковую трубу и подвижно установленную на штоке камеру, о т л н ч а ю щ и йс s тTе мM,, от оo, с целью снижения эксплу атационных затрат и повышения его надежности, шток выполнен из размещенных 1О друг над другом цилиндров, между которыми установлен гибровибратор, причем нижний цилиндр штока снабжен диаметрально расположенной по отношению к нему глухой перегородкой.
2. Виброзонд поп. 1, отлич аю шийся тем, что перфорация нижнего цилиндра размещена над и под перегородкой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Отчет пе теме И. Д Д 176-4/192, 020/42
Разработка гидравлических вибраторов для бурения разведочных скважин с экспедиционного судна в условиях Дальнего Востока, НПО "ЮЖМОРГЕО и Донецкий .политехнический институт, Южно-Сахалинск, 1973.
Заказ 570/35 Тираж 831 Подписное .
Ш!ИППИ Государственного комитета Совета Министров СССР
>ro делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, аушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент», r. Уж ород, ул. Проектная, 4