Устройство для отбора пробмерзлых пород

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(51)М. К 2) Заявлено 24,1077 (21) 2532552/22 присоединением заявки М3) Приоритет 1 й 1/04 арствеииый комитетСССРделам изобретеиийи открнтий ио 23.03,81, Бюллетень ЙВ ания описания 230381 иков(72) Авто зобретеии Б. Некрас Институт Физико-технических проблем Севера Якутского филиала Сибирского отделения АН СССР1 Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ППОРОД ЗЛЫ 20 чтоново Изобретение относится к получениЮи подготовке образцов для исследования в твердом состоянии, в частностик опробованию подземных выработок,открытых траншей в зимний период иразработке вечномерзлых россыпныхместорождений полезных ископаемых,Известно устройство для отбора образцов немерзлого грунта, включающее штангу, грунтоприемник с режущими элементами и шток с поршнем 111,Однако известное устройство непригодно для .отбора проб мерзлых породв силу их высокой механической прочности. 15Известно устройство для отборапроб мерзлых пород, включающее пробоприемник с режущими элементами, снабженный электромагнитным генератороми излучателем 21.Недостатком известного устройстваявляется невысокая производительность труда и малая представительность отобранной пробы,Цель изобретения - повышение проиэводительности труда и представительности пробы.Поставленная цель достигается тем,устройство снабжено коробчатым волдом и фазовращателем, излучатель выолнен в виде раструба, соединенногоольшим основанием с пробоприемником,пробоприемник снабжен направляющими с гибкими тягами, штокоми подпружиненным поршнем, выполненным из радио- прозрачного материала и кинематически связанным с фазовращателем.Кроме того, режущие элементы выполняют в виде пластин, шарнирно соединенных с пробоприемником,На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.Устройство включает пробоприемник 1, режщие элементы в виде пластин 2, электромагнитный генератор (не показан), излучатель 3, жестко соединенный с пробоприемником коробчатый волновод 4, фазовращатель 5. На внутренних поверхностях пробоприемника и излучателя выполнены пазы б, а на внешних прикреплены направляющие 7 с возможностью перемещения в пазах и направляющих гибких тяг 8, жестко соединенных одними концами с режущими элементами пробоприемника, а другими концами тяги установленные на внешних и внутренних поверхностях .пробоприемника и излучателя, попарно жестко связаны между собой посредством рам 9 и каждая пара тяг соедине 815566на с приводом посредством рычагов 10 и 11, В полости пробоприемника установлены шток 12 и поршень 13 с пружиной 14, возвращающей поршень в исходное положение. Пластины режущего элемента соединены с пробоприемником шарнирами 15. Электромагнитный генератор соединен с коробчатым волноводом 4 посредством фланца 16.Поршень 13 представляет собой массивную пластину (выполненную из радиопрозрачного материала), плотно прилегающую к стенкам пробоприемника 1, величина относительной диэлектрической проницаемости материала, из которого выполнен поршень, выбрана 15 таковой,что при толщине пластины, равной четверти длины электромагнитной волны, в этом материале должно обеспечиваться полное согласование излучателя с породой. Это имеет место 20 в том случае, если путь распространения электромагнитной волны в процессе воздействия ее на мерзлую породу не изменяется. Поскольку по мере заполнения пробоприемника породой этот 25 путь сокращается, то соответственно, постепенно происходит рассогласование излучателя с породой. Для предотвращения этого устройство снабжено фазовращателем 5,представляющим собой пластину, выполненную из высокочастотного диэлектрика, кинематически связанную с поршнем штоком 12, компенсирующим рассогласование излучателя путем выдвижения пластины к центру полости коробчатого волновода. Причем величина выдвижения пластины, выполненной из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, но с малым углом диэлектрических потерь, пропорциональна степени заполнения пробо приемника. породой. При этом за счет того,что поршень 13 кинематически связан с фазовращателем 5, последний при любом положении поршня создает одинаковое фазовое положение электромагнитной волны, распространяющейся от генЕратора да поверхности породы.Устройство работает следующим образом.В исходном положении устройство ц Режущими элементами 2 пробоприемника 1 придвигают к поверхности массива мерзлой породы и включают электромагнитный генератор. Излучатель 3 создает направленный поток электромагнитной энергии, соответствующий сечению пробоприемника, По мере оттайки породы под действием электромагнитной энергии устройство подают на забой. Внедряясь своими режущимиэлементами в талую породу, пробоприемник постепенно заполняется ею.После того, как пробоприемник заполняется примерно на две трети, рычаг10 внешней пары тяг подают в сторону)абоя, а рычаг 11 внутренней парыгяг - в противоположную сторону. Приэтом за счет подачи устройства назабой режущие элементы пробоприемника начинают прогибаться вовнутрь ипри полном заполнении пробоприемникаобразуют замкнутую поверхность. Темсамьм они отделяют талую породу,находящуюся в пробоприемнике от мерзлой породы массива. Электромагнитныйгенератор отключают.После этого устройство отодвигаютот забоя, рычаги 10 и 11 переводятв нейтральное положение. При этомрежущие элементы пробоприемникавыпрямляются, тем самым высвобождаяпробу, выталкиваемую затем поршнемиз пробоприемника под действиемпружин 14,Предлагаемое устройство позволяетвысокопроизводительно отбирать пробыиз мерзлой породы практически идеально правильной формы, что обеспечивает высокую достоверность опробования.формула изобретения1. Устройство для отбора проб мерзлых пород, включающее пробоприемник с режущими элементами, снабженный электромагнитным генератором и излучателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда и представительности пробы, оно снабжено коробчатым волноводом и фазовращателем, излучатель выполнен в виде раструба, соединенного большим основанием с пробоприемником, а пробоприемник снабжен направляющими с гибкими тягами, штоком и подпружиненным поршнем, выполненным из радиопрозрачного материала и кинематически связанным с фаэовращателем.2. Уетройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что режущие элементы выполнены в виде пластин, шарнирно соединенных с пробоприемником.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 421906, кл, С 01 И 1/04, 07.02,72,2. Авторское свидетельство СССР 9 446655, кл. Е 21 С 37/18, 13.02.73.815566 ель Л. Нечипоренко Пекарь К СостаТехред Редакт Кацалап орЛ. Ив каз 1022/ е ИИПИ полиал ППП "Патент", г,ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 907Государственногелам изобретенийосква, Ж, Ра Подпкомитета СССРи открытийокая наб., д. 4/5