Автономный донный пробоотборник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ЯО 1038(я) Е 21 В 49/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о СССР1977 (протоДОННЫЙ791969 фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) (57) АВТОНОМНЫЙПРОБООТБОРНИК по авт. св отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода балластного груза, он снабжен двумя обечайками, прикрепленными к нижней крышке силового гидроцилиндра и образующими с ней кольцевую полость, сообщенную с внешним пространством через обратный клапан и пробковый кран, причем диаметр одной обечайки равен диаметру силового гидроцилиндра, а диаметр другой - диаметру центрального канала силового гидроцилиндра.55 Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для отбора колонки грунта дна при поисковых и разведочных .работах россыпных полезных ископаемых на значительных глубинах океана.По основному авт. св. Мо 791969 известен автономньй донный пробоотборник, содержащий поплавок, контейнеры с балластом, удерживающие балласт затворы, грунтозаборный механизм с силовым гидро- цилиндром, имеющим заполненную сжатым воздухом полость и рабочее пространство, соединенное с окружающей средой перепускным устройством, а также привод затворов, обеспечивающий их раскрытие в конце перемещения поршня силового гидро- цилиндра, причем грунтозаборный механизм выполнен в виде грунтовой трубки, соединенной тягами с поршнем силоього гидро- цилиндра, а привод затворов выполнен в виде группы гидроцилиндров, заполненных сжатым воздухом, поршневые полости которых сообщаются посредством канала с полостью силового гидроцилиндра, а штоки соединены с обшей рамой, поддерживающей затворы в закрытом положении, при этом ввод канала в полость силового гидро- цилиндра расположен на участке над поршнем в конце его хода при внедрении грунтовой трубки. Силовой гидроцилиндр выполнен кольцевым с центральным каналом, где размещена грунтовая трубка, а рама, поддерживающая затворы, расположена на внешней стороне низа пробоотборника 1. Недостатком известного устройства является то, что значительная часть балласта необходима для преодоления реактивной силы, действующей на грунтовую трубку при ее внедрении в грунт морского дна.Цель изобретения - сокращение расхода балластного груза.Поставленная цель достигается тем, что автономный донный пробоотборник снабжен двумя обечайками, прикрепленными к нижней крышке силового гидроцилиндра и образующими с. ней кольцевую полость, сообщенную с внешим пространством через обратный клапан и пробковый кран, причем диаметр одной обечайки равен диаметру,силового гидроцилиндра, а диаметр другой - диаметру центрального канала силового гидроцилиндра.На фиг. 1 изображен предлагаемый пробоотборник во время движения ко дну, общий вид; на фиг, 2 - то же, во время внедрения грунтовой трубки в грунт дна; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2, то же, во время движения к поверхности воды; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4,Пробоотборник содержит грунтозаборный механизм в виде грунтовой трубки 1, соединенной посредством коромысла 2 и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 тяг 3 с поршнем 4 силового гидроцилиндра 5, заполненного сжатым воздухом и имеющего перепускное устройство, сообщающее надпоршневую полость с окружающей средой. К гидроцилиндру 5 прикреплена крестовина 6 с контейнерами 7 для балласта (чугунная дробь) и поплавок 8, образующие систему извлечения из грунта и обратной транспортировки пробоотборника.Контейнеры 7 снизу имеют затворы 9, удерживаемые в закрытом положении рамой 10, связанной со штоком 11 поршней 12 гидроцилиндров 13. Гидроцилиндры 13 в полости, расположенной под поршнем, заполнены сжатым воздухом.Полость гидроцилиндров 13, расположенная над поршнем, сообщается посредством канала 14 с полостью силового гидроцилиндра 5. Ввод канала 14 в полость гидро- цилиндра 5 расположен так, что он оказывается над поршнем 4, смещенным в край- нее нижнее положение после завершения внедрения трубки 1.В канале 14 имеется обратный клапан, предотвращающий попадание сжатого воздуха из-под поршня 4 в надпоршневое пространство гидроцилиндров 13. Для аккумулирования и размещения вытесняемого из полостей сжатого воздуха гидроцилиндры снабжены камерами 15. Группа гидро- цилиндров 13 с поршнями 12, штоками 1, рамой 10 и каналом 14 образует привод, раскрывающий затворы.Рама 10 расположена с внешней стороны низа пробоотборника так, что выполняет роль опоры при выдергивании трубки из грунта.Для изолирования от непосредственного воздействия гидростатического давления морских глубин к нижней крышке 16 силового гидроцилиндра 5 гермети но прикреплены обечайки 17 и 18 с расчетом образования между ними камеры 19. В связи с этим диаметр большей обечайки 17 равен диаметру силового гидроцилиндра 5, а диаметр меньшей обечайки 18 - диаметру центрального канала 20. Длина обечаек 17 и 18 Обеспечивает герметизацию камеры 19 при посадке пробоотборника на дно океана. При этом верхняя часть обечайки 17 снабжена обратным клапаном 21 и пробковым краном 22, сообщающимся с камерой 19.Кроме того, к поплавку 8 прикреплен тормозной зонт 23.При необходимости пробоотборник снабжают поплавковыми средствами.Пробоотборник работает следующим образом,Грунтовая трубка на борту судна устанавливается в крайнем верхнем положении и удерживается в этом положении сжатым воздухом в полости силового цилиндра 5, расположенной под поршнем 4. Поршни 12вместе со штоками 1 и рамой 10 также устанавливаются в верхнем положении и удерживаются сжатым воздухом в полости цилиндров3, расположенной ниже поршня 12.В контейнеры с закрытыми рамой 10 затворами закладывается груз-балласт. При этом вес груза-балласта берется из расчета обеспечения внедрения в грунт дна обечаек 17 и 18.Подготовленный таким образом пробоотборник опускается в воду и, увлекаемый балластом, движется ко дну.Пробоотборник производит мягкую посадку на дно океана за счет тормозного зонта 23 (фиг. 1). При этом за счет веса груза-балласта обечайки 17 и 18 внедряются в грунт дна, а морская вода из камеры 19 выжимается через обратный клапан 21. При этом изолируется нижняя крышка 16 силового гидроцилиндра 5 от непосредственного воздействия гидростатического давления морских глубин.На дне вода, поступающая в силовой гидроцилиндр 5, силой гидростатического давления смещает поршень 4 вниз и вдавливает через тяги 3 грунтовую трубку 1 (фиг.2),Поршень 4, достигнув крайнего нижнегоположения, открывает доступ воде через канал 14 в гидроцилиндры 3, вызывая смещение их вверх относительно неподвижных поршнек 12, связанных штоками 11 .с рамой 10, опирающейся на поверхность дна.В это время открывается пробковый кран 22 и окружающая вода вновь птод давлеанием проходит в камеру 9 при извлечении обечаек 17 и 18 и грунтовой трубки 1 из грунта дна, что предотвращает образование вакуума в камере 19, который оказал бы препятствие подъему пробоотбор ника над дном океана.Движение гидроцилиндров 13 вверх вы,дергивает грунтовую трубку 1 из грунта и приподнимает контейнеры 7 над рамой 1 О. Груз-балласт через открытые затворы выпадает на дно, а пробоотборник всплывает на поверхность (фиг. 3).Применение предлагаемого пробоотбор 2 п ника, особенно при исследованиях на больших глубинах, позволит проводить эту работу без сложных грузо подъемных лебедок с большой канатоемкостью, что в конечном итоге повысит эффективность работ и безопасность судна, а также значительно сократит расход балластного груза.1038474фиг ВНИИПИ Заказ 6168/32 Тираж 603 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4