Пробоотборник для отбора проб слабых грунтов

(21) 3547847 (22) 24.01.8 (46) 23,05,8 (72) Г.З.Маз Ю,В.Баев и (71) Калинин Красного Зна 23-26 институт(53) 543,053(088.8 (56) Пичугин А.В. дения. -М., "Высша с. 215-216.Бур торфоразвед Паспорт и руководс ции. М., ГипроторфЛаргин И,Фр ные месторожла", 1967,й, ТИП ТБГ.6, по эксплуатаведка, 1968, е месторождениядра", 1971,в раз янь "11 е Го М. их развед11-20,(54) (57). ПРОБОО ПРОБ СЛАБЫХ ГРУ штанг, повороти держащего полый прорезями, шток в нем пальцем,тупающие концьвинтовые проравыполненный в которзи цил ого входят в индра, и челнок, олуцилиндра с внутренней полоо т л и ч аде расположеннысти подвижным в его ножом ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ 35. Бюл. И 19анов, И.Ф.Ларгин,Ю.В.Виноградовский ордена Трудовогмени политехнический ТБОРНИК ДЛЯ ОТБОРА1 ТОВ, состоящий изого устройства, социлиндр с винтовымис запрессованнымпротивоположно выс.р1 ю щ и и с я тем, что, с целью механизации трудоемких работ, повышения производительности и улучшения качества отбираемых проб, верхний конец штока снабжен шарниром с фиксирующей его скользящей втулкой и соединен со штангой, а нижняя часть штока выполнена с поперечной фигурной проточкой, пробоотборник снабжен кожухом .с подшипниками, в которых установлен полый цилиндр, винтоВые прорези которого в верхней, части выполнены с прямолинейными участками, нижний конец цилиндра жестко соединен с подвижным ножем, причем верхняя часть кожуха снабжена направляющей втулкой с размещенными в ней стопор- ными канавками и подпружиненными фиксаторами, а нижний. конец кожуха жестко соединен с полуцилиндром, выполненным с отогнутыми боковыми сторонами, образующими два крыла, одно из которых снабжено неподвижным ножом, при этом подвижньэй нож выполнен с заточкой так, что сточенная сторона обращена внутрь челнока, режущие кромки подвижного и неподвижного ножей обзуют угол, а нижние части подвижго ножа и полуцилиндра усечены,разуя клиновидный наконечник.Йэобретение относится к буровойтехнике, предназначено для отборапроб слабых грунтов, в частностидля стратиграфического бурения торфяной залежи, отбора проб торфа, прослоек, придонных отложений и подстилающего грунта при разведке торфяныхместорождений и использованием механизма подачи бурового инструмента.Цель изобретения - механизация 1 Отрудоемких работ, повышение производительности и улучшение качества отбираемых проб путем сокращения вспомогательных операций (сборка и разборка колонны штанг при каждом заглублении,закрепление иснятие ручкипри наращивании штанг,повороты колонныштанг с помощью ручки для открыванияи закрывания челнока, что также экономит время). 26На фиг. 1 изображен пробоотборникс местным разрезом скользящей втулки,общий вид; на фиг, 2 - разрез А-Ана фиг, 1; на фиг. 3 - нижняя частьштока; на фиг, 4 -верхняя частьполо.го цилиндра; на фиг, 5 - верхняячасть челнока в момент перед его закрытием.Пробоотборник для отбора пробслабого грунта состоит из набораштанг 1, соединенных при помощи шарнира 2 фиксируемого скользящей втулкой 3 с поворотным устройством 4,содержащим шток 5, в нижней частикоторого выполнена поперечная фигурная проточка 6 и запресован палец 7.35Противоположно выступающие концыпальца 7 входят в винтовые прорези 8,в верхней части которых имеются прямолинейные участки высотой,равйой 2 см40Винтовые прорези 8 выполнены в поломцилиндре 9, установленном в двухподшипниках 10 в кожухе 11, в верхнемконце которого закреплена направляюшая втулка 12 с размещенными в нейдвумя стопорными кнопками 13 и четырьмя подпружиненными фиксаторами 14.В нижней части пробоотборникарасположен челнок 15, корпусом которого служит ложка 16, выполненная ввиде полого полуцилиндра с отогнутымибоковыми сторонами, образующими двакрыла 17 и 18,К левому крылу 18 прикреплен неподвижный нож 19,а во внутренней полости И ложки 16 размещен подвижный нож О,Упредставляющий собой полый полуци-.линдр, нижняя часть 21 которого усечена, а левая сторона 22 остро заточена, при этом сточеыая поверхность обращена внутрь полуцилинпра, а острые кромки подвижного и неподвижного ножей непараллельны и образуют угол, раваыый 2Кроме того, кожух 11 жестко соединен с ложкой 16, а полый цилиндр 9 - с подвижным ножом 20,йарнир 2 предназначен для установки пробоотборыика в горизонтальное положение после подъема его ыа поверхность и для удобства извлечения образца из челнока, Скользящая втулка 3 фиксирует шарнир 2 в период заглубления пробоотборника.Выполненная на штоке 5 поперечная фигурная проточка 6 предназначена для стопорения, а ее нижняя, коническая часть, расстопаривает шток 5, раздвигая стопорные кнопки 13.Прямолинейные участки высотой 2 см в верхней части винтовых прорезей 8 обеспечивают нахождение пробоотборника в закрытом состоянии в период стопорения от начального до эастопоренного положения. Во время стопорения шток 5 входит внутрь полого цилиндра 9. на 2 см, соответственно противоположно выступающие концы запрессованного пальца 7 проходят этот путь .по прямолинейному участку винтовых прорезей 8, а полый цилиндр 9 и жестко с ним связанный подвижный нож 20 остаются неподвижными, пробоотборник закрыт.Подшипники 10 уменьшают силу трения подвижных деталей, а кожух 11 защищает их от попадания грунта, что обеспечивает надежную работу пробоотборника. Стопорные кнопки 13 оснащены четырьмя подпружиненными фиксаторами 14, два иэ них, расположенные над стопорными кнопками 13, фиксируют их в застопоренном состоянии штока 5, а два других - в расстокоренком. Такая конструкция позволяет застопорить шток 5 перед погружением в грунт закрытого пробоотборника и удерживать его в таком состоянии при погружении до слоя отбора пробы, два фиксатора 4, расположенных под стопорнымн кнопками 13, фиксируют их в раздвинутом положении, обеспечивая свободное движение штока 5, вначале при открывании челнока 15 перед слоем отбираемой пробы,а затем при его закрывании после наполнения образцом.Площадь цилиндрической поверхности пробоотборника вместе с крыльями 17 и 18 и шаг винтовых прорезей 8подобраны таким образом, что обеспечивают в слабых водонасыщенных грунтах удерживание пробоотборника от осевого поворота и смещение по вертикали при открывании челнока 15, 10 а также при отреэании образца в момент его закрывания. Неподвижный нож 19 вместе с подвижным ножом 20 образуют подобие ножниц, а непараллельность режущих кромок способствует 15 последовательному отрезанию образца сверху до низу. Угол, равный 2, обусловлен тем, что при длине режущих кромок, равной 50 см, просвет в основании образованного при этом треугоюн ника составит около 17 мм, что обеспечивает надежное отрезание образца. Увеличение угла приводит к затенению челнока 15 в открытом состоянии или к неплотному закрыванию.Усечениенижней части 21 подвижного ножа устраняет выступ, образующийся при закрытом челноке 15, что уменьшает лобовое сопротивление пробоотборника при заглублении и исключает загрязнение отбираемого образца увлекаемым из верхних слоев грунтом.Для отбора проб закрытый пробоотборник погружают в грунт до глубины на 50 см меньше, чем глубина отбираемой пробы 50 см - это высота чел., Э 5 нока 15), затем закрывают его и заглубляют еще на 50 см, В это время открытый челнок 15 заполняется образ цом, далее его закрывают, при этом40 подвижный нож 20 отрезает образец от пласта грунта, после чего пробоотборник поднимают на поверхность и извлекают отобранный образец.Этн операции выполняет один опера"45 тор, управляя механизмом подачи буро вого инструмента.с помощью переключателя "Заглубление-стоп-подъем на пульте управления, Контроль глубины осуществляется по индикатору с тоц- Ъ50 ностью до 1 см. В транспортном положении механизм подачи бурового инструмента заряжен одной штангой 1 с прикрепленным к ней пробоотборником, шарнир 2 зафик сирован скользящей втулкой 3, шток 5расстопорен, противоположно выступающие концы пальца 7 находятся в верхней части прямолинейных участков винтовых прорезей 8, челнок закрыт.На пункте отбора проб перел началом работ необходимо подсоединить одну или две штанги (в зависимости от предполагаемой глубины отбора проб, при этом используются двуметр- вые штанги) и застопорить шток 5. Лля этого нужно нажимая двумя пальцами на стопорные кнопки 13 подать челнок 15 вверх на 2 см,до западания стопорных кнопок 13 в поперечную фигурную проточку 6, В исходном положении шток 5 выдвинут и застопорен в положении, при котором противоположно выступающие концы пальца 7 находятся в нижней части прямолинейных участков винтовых прорезей 8, челнок 15 . закрыт.Дпя отбора пробы оператор переводит переключатель на пульте управления из положения Стоп в положение "Заглубление" и, контролируя глубину по индикатору, погружает закрытый челнок 15 до глубины, на 50 см меньшей, чем глубина отбора пробы. Перел слоем отбора пробы оператор кратковременно, на 1-2 с, переводит переключатель из положения "Заглубление" в положение "Подъем" и, вновь установив в положение "Заглубление, погружает челнок 15 еще на 50 см, контролируя глубину по индикатору, при этом показания индикатора должны быть на 20 см больше.При кратковременном переключении из положения "Заглублениев положение "Подъем" челнок 15 остановится за счет силы трения о грунт, а шток 5, двигаясь вверх, пройдет путь 2 см, коническая поверхность поперечной фигурной проточки 6 раздвинет стопорные кнопки 13, При последующем переключении на "Заглубление" пробоотборник остается неподвижным, расстопоренный шток 5 начинает входить внутрь полого цилиндра9, а противоположно выступающиеконцы пальца 7 взаимодействуя с.винтовыми прорезями 8, поворачивают полый цилиндр 9 и жестко с ним соединенный подвижный нож 20 в сторонуоткрывания челнока 5, при этомпробоотбориик удерживается отпроворачивания крыльями 17 и 18 Когда шток 5 и запрессованный палец 7 пройдут путь, равный 20 см, из которых 2 см приходятся на прямо"линейные и 18 см на криволинейные участки винтовых прорезей 8, (18 см составляют 1/2 шага винтовых прорезей 8), подвижный нож 20 повернется на 180, челнок полностью откроется. 5С этого момента открытый пробоотборник приходит в движение заполняясь грунтом, после погружения на 50 см челнок заполнится образцом иМ10 оператор устанавливает переключатель в положение СтопнДля закрывания челнока 15 и подъема его на поверхность оператор переводит переключатель в положение "Подъем", при этом пробоотборник остается неподвижным за счет силы трения о грунт, а шток 5 начинает движение вверх, концы запрессованного в нем пальца 7, взаимодействуя с винтовыми прорезями 8, поворачи вают полый цилиндр 9 и жестко закрепленный с ним подвижный нож 20 в сторону закрывания челнока 15, отре зая отобранный образец от пласта грунта.После того, как шток 5 пройдет путь, равный 20 см, пробоотборник полностью закроется, а противоположно выступающие концы пальца 7 перейдут в верхнюю часть прямолинейных участков винтовых прорезей 8 и пробоотборннк, увлекаемый колонной штанг 1, начинает движение вверх. После выхода челнока 15 на поверхность оператор устанавливает переключатель в положение СтопДля извлечения образца из челнока 15 необходимо освободить шарнир 2 от скользящей втулки 3, повернуть пробоотборник до горизонтального положения и, надавив на наконечник челнока 15, открыть его,157390 оставитель Л. Горяехред Т.Маточка Рректор АТяск едактор А, Шандо Тираа 897 Заказ 3330 одписное ого комитета СССРи открытийаущская наб д. 4 ВНИИПИ Государственн по делам изобретений13035, Москва, Ж, Р илиал ППП "Патент",. г. Уагород, ул. Проектн