Рабочий орган автономного пробоотборника

Рабочий орган автономного пробоотборника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соеэ Советскик

Социалистических

Республик п>989356 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230779 (21) 2799894/25-26 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Р М Кп з

G 01 N 1/04

Государственный. комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150133. Бюллетень HP 2 (53)УДК 543.053 (088.8 ) Дата опубликования описания 15.01.83

A. Н:@ а йецов ., тя

1Всесоюзный научно-исследовательский про ктный . и конструкторский институт горного дела Пветной металлургии

Г.М.Лезгинцев, Е.А.Контарь, A.Ñ.Áåëÿâñêèé и Е.И.Гарбуз (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) РАБОЧИЙ ОРГАН АВТОНОМНОГО ПРОБООТБОРНИКА

Изобретение относится к рабочим органам автономных пробоотборников предназначенных для взятия точечных проб выходов скальных пород со дна глубоководных водоемов, и может быть применено при геологических, океанологических и гидрографических работах в Мировом океане.

Известны рабочие органы автономных пробоотборников для работы на больших глубинах, отбор проб которыми происходит без постоянной тросовой связи судна и пробоотборника. При контакте такого рабочего органа автономного пробоотборника со скальными породами на дне океана (глубина

6000 и и более ) с помощью инициирующего механизма происходит раэрушбние о (схлопывание прочного корпуса энергетической колбы, Вследствие чего высвобождается энергия, дробящая скальную породу и увлекающая ее во. внутрь стакана рабочего органа. Здесь проба породы должна удерживаться шторным затвором до всплытия пробоотборника на поверхность океана, вылова его и подъема на палубу судна Г1l.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является рабочий орган автономного пробоотборника, включающий разъемный цилиндрический корпус, выполненный в виде опрокинутого стакана с карманом-сборником в нижней его части, энергетическую колбу, установленную с возможностью взаимодействия с инициирующим механизмом,и

1О гидравлическую турбину(2).

Недостатком этого рабочего органа автономного пробоотборника является низкая надежность отбора проб донных скальных пород, а также относительно невысокое качество пробоотборника с нх использованием в результате потери части пробы, непопадающей в полость-карман.

Цель изобретения — повышение надежности отбора проб донных скальных пород и улучшение качества глубоководного пробоотборника.

Указанная цель достигается тем, что инициирующий механизм снабжен диском-метателем, установленным с возможностью вращения вокруг оси ина-. циирующего механизма, и маховиком, который совмещен с диском-метателем и через муфту свободного хода кинематически соединен с гидравлической турбиной, а на верхней части раэъем-.

989356 ного цилиндрического Корпуса установлен опорный кронштейн с вертикально ориентированными пластинамистабилизаторами, котОрый соединен с инициирующим.механизмом.

Причем дисК-метатель выполнен 5 со сквозными отверстиями и радиальными ребрами и установлен с возможностью образования кольцевого эа" зора между его периферийной частью и внутренней пОверхностью верхней 10 части разъемного цилиндрического корпуса. Между инициируюшим механизмом и диском-метателем имеется радиально-упорный подшипник, внутренняя обойма которого надета на инициирую- f5 ший механизм, а гидравлическая турбина снабжена несущим колесом с лопатками, размещенными на его внешней образующей поверхности, причем маховик и несущее колесо с лопатками отделены от внутренней поверхности верхней части разъемного корпуса защитным кольцом. кронштейном 19, соединенным с корпусом инициирующего механизма б, Опорный кронштейн 19 снабжен вертикально ориентируемыми пластинамистабилизаторами 20, установленными для компенсации реактивного момента, возникающего при вращении несущего коколеса 16, маховика 14 и диска-метателя 11. Между внутренней стенкой верхней части 1 корпуса рабочего органа и наружной частью диска-метателя 11 имеется кольцевой зазор 21.

В специальные грузовые контейнеры 22 укладываются балластные грузы 23.

На центральной штанге 24 закрепляют поплавок 25, над которым имеется штормовой захват 26.

Предлагаемый рабочий орган автономного пробоотборника работает следующим образом.

При погружении пробоотборника вниз под действием балластных грузов 23 после его спуска с судна-носителя Эа счет набегаюшего потока воды происхо дит вращение гидравлической турбины с несущим колесом 16 и лопаткаля 17.

От гидравлической турбины крутящий момент передается через муфту свободного хода 15 и соответствующую ступицу на диск-метатель 11. При этом вертикально-ориентируемые пластины"стабилизаторы 20 компенсируют реактивный момент, возникающий при вращении несущего колеса 16, маховика 14 и диска-метателя, препятствуя вращению пробоотборника в целом. При достижении пробоотборником дна океана и его удара о монолитную скальную породу происходит смятие уплотнякицей манжеты 4, в результате чего герметиэируется объем внутри конической обечайки 9 и рабочего органа в целом. После срабатывания инициирующего механизма и разрушения энергетической колбы 5 локализованная скальная порода разрушается, и ее осколки с потоком воды устремляются во внутреннюю полость рабочего органа пробоотборника. Для уменьшения воздействия на диск-метатель 11, возможного при разрушении энергетической колбы 5 гидравлического удара, часть поступающей жидкости и твердого материала поступает в полость над дкcKQM-метателем 11 через сквозные отверстия 12. При этом диск-метатель

11 вместе с маховиком 14 продолжает вращаться за счет срабатывания муфты свободного хода 15, разобщающей в кинематическом отношении диск-метатель 11 с маховиком 14 и несущее колесо 16 гидравлической турбины. с лопатками 17. Таким образом, внутри рабочего органа создается вихрь. Несущее колесо 16 гидравлической турбины с лопатками 17 при ударе пробоотборника о дно океа е

На фиг. 1 представлен рабочий орган пробоотборника в сборе, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1, разрез.

Конструкция предлагаемого рабочего органа автономного пробоотборника включает прочный цилиндрический корпус в виде опрокинутого стакана, состоящий из двух частей: верхней 1 и нижней 2, которые соединены между собой флайцевым разъемом 3. Нижняя часть 2 корпуса рабочего органа снаб-356 жсна уплотнякицей манжетой 4, выполненной из эластичного материала, например резины. Внутри корпуса рабочего органа установлена энергетическая колба 5, находящаяся в контакте 4g с инициирующим механизмом б посредством амортизатора уплотнения 7. В нижней части 2 корпуса рабочего органа имеется карман-сборник 8, образуемый внешней цилиндрической стенкой нижней части 2 корпуса и конической обечайкой 9. На корпус инициирующЕго механизма б одета внутренняя обойма радиально-упорного подшипника

10 HB внешнюю ОбОЙму KQToporО на- 50 прессована ступица диска-метателя 11.

Диск-метатель 11 выполнен со сквозными отверстиями 12 и радиальными реб.. рами 13. Со ступицей диска-метателя

11 жестко соединен маховик 14, который через муфту свободного хода 15 соединен с несущим колесом 16 гидравлической турбины, лопатки 17 которой размещены на внешней цилиндрической образующей несущего колеса 16.

Со стороны верхней части 1 корпуса рабочего органа маховик 14 и несущее колесо 16 защищены от возможного их механического заклинивания защитным кольцом 18. Верхняя часть 1 корпуса рабочего органа снабжена опорным 6S

989356 на будет тормозиться за счет сил трения,.возникающих при перемещении лопаток 17 в неподвижной воце в замкнутом объеме. Попадающий на дискметатель 11 твердый материал по нижней поверхности его под воздействием центробежной силы перемещается к периферии внутренней полости нижней части 1 рабочего органа и попадает в карман-сборник 8. Часть твердого материала, попавшего через от- 10 верстия 12 на верхнюю поверхность диска-метателя, также поступает в карман-сборник, проходя сквозь кольцевой зазор 21. Практически одновременно со взрывом энергетической кол- 15 бы 5, разрушением скальной породы и созданием вихря во внутренней полости рабочего органа происходит поворот освобожденных грузовых контейнеров

22 и сброс балластных грузов 23. 20

Автономный пробоотборник, получивший положительную плавучесть,всплывает с отобранной пробой скальных по-— род на поверхность океана под дейст вием поплавка 25, установленного на центральной штанге 24. На поверхности океана автономный пробоотборник обнаруживается и поднимается на борт плавсредства-:осителя с помощью штормового захвата 26. Затем Зо раскрывается фланцевый разъем 3, отсоединяется нижняя часть 2 рабочего органа автономного нробоотборника и иэ полости- кармана 8 извлекается проба скальных пород, отобранная иа дие океана. формула изобретения

1. Рабочий орган автономного пробоотборника, включающий разъемный цилиндрический корпус, выполненный в виде опрокинутого стакана с карманом-сборником в нижней его части, энергетическую колбу, установленную с возможностью взаимодействия икициирующим механизмом, и гидрааличес" кую турбину, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности:отбора проб донных скальных пород и улучшения качества глубоководного пробоотборника, иггициирующий механизм снабжен диском-метателем, установленным с воэможностью вращения вокруг о .л инициирующего механизма, и маховиком, который совмещен с диском-метателем и соединен с гидравлической турбиной, а цилиндрический корпус снабжен установленным на его верхней части опорным кронштейном с вертикально установленными пластинами-стабилизаторами соединенным с инициирующим механизмом.

2. Рабочий орган по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что диск-метатель выполнен со сквозными отверстиями и радиальными ребрами и установлен на расстоянии от внутренней поверхности верхней части разъемного цилиндрического корпуса.

3. Рабочий орган по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен подшипником, установленным между инициирующим механизмом и диском-метателем, а гидравлическая турбина снабжена несущим колесом с лопатками, размещенными на его внеш-, ней образующей поверхности.

4. Рабочий орган по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю шийся тем; что он снабжен защитным колесом, установленный в верхней части разъемного корпуса между маховиком и несущим колесом.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2696400/25-26, кл. G 01 Н 1/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2766603/25-26, кл. G 01 N 1/10, 1979.

17 ф

f1

Ю

Составитель Г.Бахтюкова

?едактор Н.Киштулинец Техред 3l.Ïåêàðü Корректор Г. Огар

Заказ 11109/58 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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