Устройство для отбора керна

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЗТИЛЬСТВУ и 863837(23)ПриоритетОпубликовано 15,09.81, Бюллтень ме 34 1)М. Кл. Е 21 В 25 Гооударотвсииый комитет СССРелаи изобретеиий(53) УДК 622,243,64 (088,8) и открыт та опублнкованн исання 18,09(71) Заявител Горьковский политехнический институт им. Жданова РОИСТБО ДЛЯ ОТБОРА КЕРН Изобрет к горному делуреди азначенны име для отбора ке Известно ром подреэка ферным мекаяа являетспецт.аль- повышение эффена е относитсятройствам, ина.уровое устройство, в когокерна осуществляется грейзмом с механическим прив одом (1(.Недостатком этого устройствся необходимость в примененииного привода.Известно также устройство дпя отборакерна, включающее трубчатый корпус снаружной шнековой спиралью и резцамиИНедостатком этого устройства является получение ломаного керна без его подрезки,Бель изобретения ктивности подреэки керПоставленная цель достигается тем,что каждый из резцов подпружинен и ус"тановлен шарнирно с возможностью поворота в сторону вертикальной оси корпуса,при этом в корпусе . выполнены гнезда, акаждый из резцов имеет уступ, установ ленный с воэможностью размещения в гнезде.На фиг, 1 схематически изображена рабочая часть бура, общий вид; на фиг. 2 резец и способ его фиксации в начальноми конечном положениях; на фиг, 3 - положение резца после подрезка керна передотрывом его от грунта; на фиг. 4 - процесс подгибания резца при подреэке керна.10Устройство состоит иэ трубчатого корпуса 1, в нижней части которого установлены резцы 2, которые крепятся в цапфе3 корпуса на осях 4.На наружной поверхности трубчатогокорпуса по винтовой линии закреплены лопасти 5,которые в своей нижней части расположены в соответствии с окнами 6 втеле резцов 2. Окна служат для пропускаразработанного грунта на винтовую лопасть,которая транспортирует его на дневнуюповерхность.Ось 4и штифтомной твердо резца 2 фиксируется пружиной 7 8, а сам резец снабжен сменсплавной пластиной 9,Резец 2 снабжен зубом 10, а на корпусе 1 выполнены фиксирующие гнезда 11.Устройство работает следующим образоь 4.Перед началом кольцевого бурения вручную взводят резцы в рабочее положение.Прн этом(фиг. 1 и 2) резец преодолевусилие пружины 7, зубом 10 заходит вгнездо 11 (фиг. 2, положение в). Установиввсе три резца в рабочее положение,начинают процесс кольцевого бурения.В процессе бурения каждый резец находится под воздействием двух сил, аименно силы сопротивления резанию, которая стремится прижать фиксирующий зуб10 к гнезду 11, и сила бокового давленияна резец, направленная к оси бура.Сила бокового давления возникает вследствие наличия среза резца под угломс(. и гасится противодействием зуба 10,20Йостигнув необходимой глубины бурения,приступают к операции автоматической подрезки керна, Для этого останавливают бури, не выключая продольной подачи, изменяют направление вращения бура на обратное,25При этом сила резания пропадает,На время реверса происходит трениерезца .о грунт, в результате чего возникает сила трения, приложенная к оси цапфрезца и направленная в сторону пружиныфиксации 7,30При возрастании силы трения более величины упругости пружины 7 происходитсмещение резца вдоль оси 4 и выход зуба 10 из гнезда 11.Так как резец постоянно (независимоот направления вращения) находится подвоздействием силы бокового давления,стремяшейся сдвинуть его в сторону осибура, то зуб 10, освобожденный из гнезда11, уще не в состоянии самопроизвольнозанять покинутое место в гнезде, а резецне может занять положение в, которое было у него в процессе бурения,В силу этого зуб 10 упирается на торцовую поверхность цапфы 3 между положениями в и г (см, фиг. 2) .При этом высвобожденные от фиксациирезцы производят подрезку основания керна ло сложной образующей тела вращения (см. фиг. 3 и фиг. 4).В течение процесса подрезки основания керна бур углубляется дополнительно на величину А, приблизительно равную потере длины керна при подрезке (см.фиг, 4),для фиксации резцов в конечном псаожении при подрезке керна выполнены вторые гнезда (см. фиг. 2 положение г), в которые самопроизвольно под действием силы резания и пружины 7 заходят зубья 10 резцов.При отрыве керна от монолита необходимо преодолеть усилие сцепления керна по плоскости В (см, фиг. 4).Освобождение поднятого на поверхность керна иэ трубы бура производится легким ударом молотка по тыльной стороне резцов или по выступающему из цапфы концу оси 4.При освобождении керна от поддержива- ющих его резцов происходит их автоматическай взводдля следующего кольцевого бурения.При кольцевом бурении новой скважины не требуется взводить резцыПроцесс по всей технологии бурения, подрезки керна и его отрыва от монолита протекает в автоматическом режимеформула изобретенияУстройство для отбора керна, включающее трубчатый корпус с наружной щнековой спиралью и резцами, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности подрезки керна, каждый из резцов подпружинен и установлен шарнирно с возможностью поворота в сторону вертикальной оси корпуса, при этом в корпусе выполнены гнезда, а каждый из резцов имеет уступ, установленный с возможностью размещения в гнезде.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское .свидетельство СССР % 620535, кл, Е 21 В 25/00, 1974.2, Патент ФРГ Мо 804314, кл. 5 в, 20, опублик. 1951 (прототип).