Устройство для исследования параметров грунтов

(53) 621. 872,45:6 (56) Авторское св Ф 846662, каЕ 0Авторское свид В 051288, кл. Е 22.371,5(08идетельство2 Р 3/92, 1етельство С21 С Ф 5/00,СССР979. 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИтЕт СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Ленинградский ордена Ленина, ор дена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова и Всесоюз ный научно-исследовательский институт геологии минеральных ресурсов Мирового океана.Лукошков и Ю.И.Мат(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ, содержащее пространственную раму с направляющимиразмещенные в них пару подвижныхнаправляющих с рабочими органами,каждая из которых имеет пружинныйпривод с направлением противоположного относительно друг друга движения, установленную в середине рамытраверсу с подвеской, включающей корпус и подпружиненный относительнонего шток, стопоры, взаимодействующие с одной стороны с подвижными направляющими, с другой - через механизм их включение с подпружиненнымштоком, спуско-подъемный трос, связанный со штоком, и регистрирующуюсистему, о т л и ч а ю щ е е с ятем; что, с целью повышения производительности получения характерис"тик донных грунтов за счет увеличения числа замеров за одно погружение, оно снабжено гибкими тяговыми элементами и накопителями пробс пуансонами, при этом подпружиненный шток посредством одного изгибких тяговых элементов связан смеханизмом включения стопоров, адругими - через систему роликов сподвижными направляющими со стороны пружинных приводов, а накопители проб выполнены в виде размещенных в направляющих эластичных чулков с пробками, имеющими центральные отверстия и буртики, взаимодействующие с пуансонами, которыезакреплены на сторонах рамы, про. -тивоположных сторонам крепленияпружинных приводов.12Изобретение относится к разработ" ке полезных ископаемых морского дна и может быть использовано для получения зависимостей сил резания от толщины снимаемого слоя грунта. для различных рабочих органов с взятием проб при каждой установке устройства на дно.Цель изобретения - повьппение производительности получения характеристик данных грунтов за счет увеличения числа замеров за одно погружениеНа фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, вид в плане;на Фиг,З - то же, вид сбоКуеУстройство состоит из несущей рамы 1, соединенной в средней части с траверсой 2, которая оборудована упругой подвеской 3, имеющей шток 4, выходящий с двух сторон цилиндра 5 и заканчивающийся сверху проушиной 6 для крепления каната 7, снизу - толкателем 8 и планкой 9. В средней части шток 4 имеет поршень 10, между ним и крьппкой 11 цилиндра 5 установлена пружина 12. Рама оборудована двумя неподвижными направляющими рамами 13, в которые входят подвижные направляющие 14.Внутри неподвижных направляющих установлена пружина 15, упирающаяся одним концом в раму 1, а вторым - в заднюю торцовую крьппку 16 подвижной направляющей 14. На задней торцовой крьппке 16.подвижной направляю 1 щей 14 прикреплена проушина 17 с пальцем 18 для крепления гибкого тягового элемента 19.Передний торец подвижной направляющей 14 выполнен открытым и в него вставлена пробка 20 с центральным отверстием, снабженная с оцной стороны буртиком 21, а с другой " ци-. линдрической юбкой 22, диаметр которой меньше, чем диаметр, которым 1 пробка 20 вставляется в подвижную направляющую 14; На цилиндрическую юбку 22 одет чулок 23 из эластичной оболочки, закрепленный на ней упругим концом 24, С открытой стороны направляющих 14 на пальцах 25 уста"фновлены сменные рабочие органы 26. На раме 1 установлены два рабочих ор" гана 26 с возможностью их движения в противоположные стороны для уравновешивания сил взаимодействия с09876 45 яа 15 1 О 15 2 а 25 за 35 а донными грунтами. Над рабочкчи органами на направляющих 14 закреплен упор 27, который взаимодействует с датчиком 28 давления, установленном на кронштейне 29 рабочего органа 26.К раме 1 перед рабочими органами 26 прикреплены пуансоны 30 со сферическим поднутрением. Подвижная направляющая 14, пружина 15 и торцовая крышка 16 образуют пружинный движитель. Для удержания подвижной направляющей 14 в исходном положении на неподвижной раме 13 установлен кронштейн 31, на котором закреплен стопор 32 на оси 33. Стопор 32 под действием силы тжкести острия 34 заходит за край паза 35 на направ - ляющей 14 и удерживает подвижную направляющую 14 от двюкения под действием силы упругости пружины 15 в сторону пуансона 30, Удержание стопора 32 в указанном, положении обеспечивается роликом 36, установленным под хвостовой частью 37 стопора 32. Ролик 36 опирается на неподвижную раму 13 и соединен с тягой 38, которая на другом конце одета втулкой 39 на ось 40. Ось 40 цапфами 41 установлена в пазы 42 траверсы 2 фиг.З). В средней части ось 40 снабжена наковальней 43.Ролик 36 на тяге 38 с втулкой 39, осью 40 и наковальней 43 образуют механизм включения движителей рабочих органов 26.Для сжатия пружины 15 устройство оборудовано системой направляющих блоков 44, установленных с внешней стороны рамыв корпусе 45 на осях 46 горизонтально и на поперечине 47 в корпусе 48 - вертикально, Корпу-. са 45 и 48 связаны направляющейтрубой 49. Втягивание подвижной направляющей 14 в неподвижную для последующего ее фиксирования стопором 32 производится гибким тяговым органом 19, соединенным с одной стороны с кольцом 18, подвижной направляющей 14, проходящей через горизонтальные блоки 44 в корпусе 45, направляющую трубу 49, вертикальный блок 44 корпуса 48 и отверстия 50 в планке 9, а с другой стороны - с зажимом 51.Шайба 9 имеет две проушины 52, расположенные диаметрально под углом 90 к отверстиям 50, а ось 40 -3 1209два хомута 53 с пальцами 54, Междупроушинами 52 и пальцами 54 установлена гибкая связь 55.Устройство работает следующим образом. 5Перед спуском устройства на днона палубе плавсредства производятего подготовку к работе. Для этогоизвлекают пробку 20 из подвижной направляющей 14, одевают на цилиндрическую юбку 22 чулок 23, собираяего в складки, закрепляют чулок кольцом 24 и устанавливают пробку в направляющую 14 до упора буртиком 21.Затем устройство подвешивают на канате 7, при этом шток 4 с поршнем 10перемещается вверх в цилиндре 5 иразмыкает толкатель 8 с наковальней 43 оси 40. Пружина 12 сжимается,планка 9 вместе со штоком 4 перемещается вверх, надавливает на зажимы 51 и тащит гибкие тяговые элементы 19 через направляющие вертикальныеблоки 44, трубы 49, горизонтальныеблоки 44, соединенные с пальцем 18, 25и, воздействуя через проушины 17крьпчкой 16 на пружину 5, ее (сжимает) взводит..В конце хода подвижной направляющей 14 стопор 32 под действием силытяжести острия 34 зайдет (упадет)за край паза 35, при этом дальней"шее движение штока 4 вызовет натяже"ние гибких связей 55, через которыеначнется подъем оси 40 в пазах 42.35Подъем оси 40 переместит ролик 36под хвостовую часть 37 стопора 32,удерживая его в пазу 35 направляющей 14.Устройство подготовлено к работе на дне,На дне устройство работает следующим образомПри контакте рамы 1 с морскимдном произойдет ослабление каната 7,45пружина 12 начнет разжиматься и переместит шток 4 вниз; при этом нали 876 4чие поршня в цилиндре 5 тормозит движение штока 4. Толкатель 8 войдет в контакт с наковальней 43 с некоторым запаздыванием во времени и заставит двигаться в пазах 42 цапфы 41 оси 40. При движении оси 40 вниз тяга 38 покатит ролик 36 по поверхности неподвижной направляющей рамы 13 и он освободит хвостовую часть 37 стопора 32. В это время гибкие тяговые элементы 19 и гибкие связи 55 ослабнут (провиснут) .Под действием силы пружины 15 рабочий орган 26 будет внедряться и срезать слой грунта на морском дне. В конце хода вдоль рамы 1 рабочие органы 18 придут в контакт с пуансоном 30, который отсечет и подаст пробу донного грунта в эластичный чулок 23. В процессе срезания грунта датчик 28 давления подаст сигнал записывающему блоку 56 и силы резания будут зарегистрированы. Устройство можно поднимать на плавсредство, но при растяжении каната 7 шток 4 потянет планку 9, зажимы 51 и канаты 19. Пружина 15 сожмется, стопор 32 зафиксирует подвижную раму 14 при натяжении гибких связей 55 роликами 36. Устройство снова готово к работе, его можно перевести на тросе 7 без подъема на плавсредство в новые координаты и поставить на дно для дальнейшей работы и взятия пробы.Число взятых проб будет определяться длиной чулка 23 (его положения показаны в подвижной раме 14 пунктиром).После заполнения чулка 23 пробами устройство поднимается на плавсредство, извлекает пробку 20 с пробами, устанавливается новый чулок 23, считываются записи сил резания в записывающем блоке 56 и устройство снова готово к спуску на дно.1209876 г 54 иг Составитель Р.Адиатурлинаедактор С.Патрушева Техред А.Кикемеэей Корректор В, Бутяга одписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,аказ 481/42ВНИИПИ Госудпо делам113035, Моск Тираж 470рственного комитета СССРзобретений и открытийа, Я, Раушская наб., д.