Автономный пробоотборник

Автономный пробоотборник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сееетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н ввт. свид-ву(22} Заявлено 10.05.79 (21) 2766603/25-26 {$1)h4.ÊË.З с присоединением заявки МG .01 и 1/10

6 01 Н 1/04

Государственный комитет

СССР по делам юобретений н открытий (23) Приоритет— (331УДК 543.053 (088.8) Опубликовано 1501.83. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 150183 Г.И.Лезгинцев, А;Н.Кузнецов, Е.A.Êîíòàðü, A.Ñ. еляздкий-, Е;И.Гарбуз и И.О.Иурдмаа

° . ° т

Всесоюзный научно-исследовательский, проектный

:и конструкторский институт горного дела цветной..„= .. металлургии (72) Авторы изобретения.(71) Заявитель (54) АВТОНОИННЯ ПРОБООТБОРНИК

Изобретение относится к автоном-ным пробоотборникам для взятия проб выхоДов скальных пород на дне глубоководных водоемов и может быть применено при геологических, океанологических и гидрографических работах в Мировом океане.

Известны автономные пробоотборники для работы на больших глубинах, отбор проб которыми происходит без постоянной тросовой связи судна и пробоотборника. Отбор проб;такими пробоотборниками, отличается высоким качеством работы, так как можно точно определить место взятия пробы.

Организация пробоотбора бестросовыми (автоиомными) пробоотборниками позво. ляет резко (в 8-10 раз) повысить про. изводительность геологических, поисковых и разведочных работ в океане.

Автономность пробоотборникоэ достигается за счет выполнения их конструкции из разделяемых модулей: поплавкоэого узла, балластных грузов и, непосредственно, рабочего органа в виде грейферного ковша. При спуске с судна автономный пробоотборник под.действием веса балласта погружается на дно океана, отбирает пробу осадков, сбрасывает балласт и с отобранной пробой всплывает на поверхность океа, на, где обнаруживается и поднимается на борт судна.

Возможность одновременной работы несколькими пробоотборниками L 1 ).

Недостатком таких автономных пробоотборников является невозможность отбора ими точечных проб подводных выходов скальных пород. Рабочие- органы известных автономных пробоотборников предназначены для взятия проб только мягких или рыхлых осадочных отложений.

Наиболее близким к предлагаемому

>5 по технической сущности и достигаемому эффекту является пробоотборник, включающий поплавок с центральной штангой и опорной рамой, контейнеры с балластными грузами,,инициирующий механизм с бойком и рабочий орГан, выполненный в виде опрокинутого стакана и расположенной внутри стакана энергетической колбой $ 2), Однако применение шторного затвора цля удержания отобранной пробы не надежно вследствие сложности точной регулировки последовательности операдий при срабатывании такого затвора.

Конструкция рабочего органа не

З0 обеспечивает надежный отбор глубоко-ю

989361, водных проб скальных пород при попадании пробоотборника на не ровный участок дна океана или на выходе скальных пород с ребристой поверх ностью

Цель изобретения - повышение на- 5 дежности отбора точечных проб глубоководных скальных пород.

Указанная цель достигается тем, что стакан рабочего органа снабжен раэбрасывателем и карманом-сборником, установленными аксиальйо один . относительно другого.

Энергетическая колба размещена между карманом - сборником и нижним торцом опорной рамы. f5

Стакан выполнен разъемным,нижняя часть разъемного стакана рабочего органа снабжена уплотнительной манжетой.

Опорная рама снабжена амортиза-. тором-уплотнением, установленным между нижним торцом опорной рамы и энергетической колбой.

На фиг.1 представлен пробоотборник в снаряженном, виде пере, погружением, общий вид, на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 - узел I I на фиг.1, на фиг.4 — узел I I I на фиг.1.

Конструкция автономного пробоотбор. ника включает поплавковый узел 1 с

1 системой обнаружения 2, смонтированной - ® на центральной штанге 3, которая пос> редством подвижной муфты 4 с гидроста. тическими предохранителями 5 соединена с раьюй 6 пробоотборника. на опорной раме 6 на кницах 7 раз- 35 мещены оси 8 балластных контейнеров

9, в которые помещаются балластные грузы 10, закрепленные фиксирующими тягами 11. В закрепленном на нижней части рамы 6 в разъемном стакане ра- 49 бочего органа, состоящего из верхней части 12 и нижней части 13 с фланцевым соединителем 14, размещена энергетическая колба 15. Подвижная муфта

4 смонтирована на закрепленной в вер- 45 хней части опорной рамы 6 направляющей втулки 16 с воэможностью перемещения на величину рабочего хода 17 подвижной муфты 4. На штанге 3, кроме того, з акреплены штыревые захваты 18, выполненные с возможностью взаимодействия с серьгами 19, расположенными в обойме 20, закрепленной на опорной раме 6.

Размещенный внутри рамы 6 инициирующий механизм представляет собой боек

21 с кольцевой проточкой 22, в которую входят фиксирующие шарики 23, размещенные в подвижной обойме 24, совмещенной с центральной штангой 3.

Подвижная обойма 24 выполнена с воэможностью перемещения в неподвижной обойме 25, имеющей кольцевую проточку 26 и зафиксированной от перемещений стопорной шайбой 27. Боек 21 инициирующего механизма имеет пружину, 65

28. Верхняя часть 12 разъемного стакана рабочего органа выполнена с конической крышкой 29, внутренняя поверхность которой сопряжена по кривой с опорной рамой 6 совместно с выдвинутым бойком 21, образуя разбрасыватель 30. В нижней части 13 разъемного стакана рабочего органа имеется карман-сборник 31, образуемый внутренней цилиндрической стенкой нижней части 13 разъемного стакана и конической обечайкой 32, в месте соединения которых по периметру нижней части 13 стакана рабочего органа закреплена уплотнительная манжета 33, изготовленная из эластичного материала, например резины. Энергетическая колба 15 размещена в разъемном стакане рабочего органа так, что ее нижняя полусфера опирается на свободный ,конец конической обечайки 32, а ее верхняя полусфера соприкасается через амортизатор-уплотнение 34 с нижним концом опорной, рамы 6.

Автономный пробоотборник работает следующим образом.

Перед спуском с борта судна его приводят в снаряженное состояние, для .чего размещают в балластных контейнерах 9 балласт 10, закрепляют балласт по его периметру фиксирующими тягами 11 и вставляют серьги 19 в обойму 20. Затем приводят в рабочее состояние инициирующий механизм, для чего, нажимая на боек 21, возводят пружину 28, до входа в кольцевую проточку 22 фиксирующих шариков 23, а дальнейшим перемещением вверх в неподвижной обойме 25 производят фиксацию бойка 21 в рабочем положении °

При этом штанга 3 перемещается вверх на величину рабочего хода 17 в подвижной муфте 4, захваты 18, перемещаясь в обойме 22, фиксируют серьги 19 и совмещаются отверстием в подвижной муфте 4 в направляющей втулке

16, в которые вставляются гидростатические предохранители 5, представляющие собой резиновые емкости, заполненные воздуховодом под давлением 1-3 атм.

После этого в разъемный стакан рабочего органа помещается энергетическая колба 15, которая устанавливается так, чтобы ее нижняя полусфера опиралась на свободный конец конической обечайки 32, а ее верхняя полусфера соприкасалась через амортиэа« тор-уплотнение 34 с нижним концом опорной рава 6.

Снаряженный таким образом автономный пробоотборник сбрасывают с борта судна. Под действием силы тяжести, обеспечиваемой балластными грузами

10, он начинает погружаться в глубину. При достижении глубины, на которой гидростатическое давление окружающей воды превысит давление в гидростатических предохранителях 5, 989361 они потеряют часть объема и выпадут из гнезд в подвижной муфте 4. После этого рабочий орган пробоотборника снят с предохранителя и подготовлен к срабатыванию.

При достижении дна океана происхо» 5 дит резкая остановка пробоотборника, нижняя часть 13 разъемного стакана рабочего органа которого благодаря уплотнительной манжете 33 плотно прижимается к поверхности скальных пород10 в то время как поплавок 1 продолжает по инерции двигаться относительно направляющей 16 вниз на величину рабочего хода 17 подвижной. муфты 4. При этом штанга 3 перемещает захваты 18 относительно обойма 20 и освобождает серьги 19 с фиксирующими тягами 11, а также перемещает подвижную обойму

24 с взведенным бойком 21 относительно неподвижной обойьы 25 до совпадения фиксирующих шариков 23 с кольцевой проточкой 26. После совпадения фиксирующих шариков 23 с кольцевой проточкой 26 освобождается боек 21 н под действием пружины 28 ударяет.цо энергетической колбе 15, разрушая ее. йоскольку давление в энергетической нолбе в несколько раз меньше давления окружающей среды (в зависимости от глубины океана),то происходит взрыв, дробящжй прилегающие скальные породы и перемещающий их в разьемный стакан рабочеж органа. Осколки скальных пород влетают во внутреннюю полость разъемного стакана рабочего органа, где, ударяясьо разбрасы- 35 ватель 30 по внутрейней стороне конической крышки 29, смещаются к периферии внутренней стороне конической полости разъемного стакана и падают вниз, попадая в карман-сборник 31. В Щ то же время балластные грузы 10, осво» бождениые от фиксирующих тяг 11, поворачивают грузовые контейнеры 9 на осях 8 и выпадают из них.

ПрОбООтбОрник, ПОлучившнй пОЛОжи- 45 ,тельную плавучесть, всплывает с отоб ранной пробой скальных пород на поверхность океана, где обнаруживается и поднимается на борт судна. Для извлечения пробы скальных пород из кармана-сборника 31 следует раскрыть фланцевое соединение 14 и отсоединить нижнюю часть 13 разъемного стакана рабочего органа. формула изобретения

1. Автономный пробоотборник, включакщий поплавок с центральной штангой и опорной рамой, контейнеры с балластными грузами, инициирукщий механизм с бойком и рабочий орган, выполненный в виде опрокинутого стакана и расположенной внутри стакана энергетической колбой, отличающийся тем, что, с целью повьааения надежности отбора точных проб глубоководных скальных пород, стакан рабочего органа снабжен разбрасывателем и карманом-сборником, установленными аксиально оджн относитрльно другого.

2. Пробоотборник по п.1., о т л ич а ю шийся тем, что энергетическая колба размещена между карманом-сборником и, нижним торцом опорной раий „

3. Пробоотборник по п.1, о т л ичающи и ся тем, что стакан выполнен разъемным, нижняя часть разьемиого стакана рабочего органа снабжена уплотнительной манжетой.

4. Пробоотборник по пп.1 и 2, о. т л и ч а ю шийся тем, что опорная рама снабжена амортизаторомуплотнением, установленным между нижним торцом опорной рави и энергетической колбой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1., Патент. CbtA 9 4 116.069 73-425.2, 1978.

2. Авторское свидетельство СС(Й по заявке 9 2696400/26,кл. G 01 N 1/04, 26 . 12. 78.