Устройство для отбора проб мерзлых пород

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 92 А 5 Р 4 60101 ственный униА, И, Кузык федоров льство СССР 1/04, 1981. БОРА ПРОБ МЕРЗ олого сится для опробованияшурфов, траншейожет быть испольке вечномерзлыхений полезных исретения - повыше СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЛЫХ ПОРОД(57) Изобретение отразведочным работамподземных выработокв зимний период и мэовано при разработроссыпных месторождкопаемых. Цель изоб БРЕТЕНИЬСТВУ ние эффективности работы и обеспечение радиационной безопасности. Уст"ройство содержит электромагнитныйгенератор и излучатель (И) 2, создаюп 1 ий направленный поток электромагнитной энергии, которая оттаиваетобъемы породы требуемых размеров иформы. Защитный экран предотвращаетутечку электромагнитного излученияза пределы пробоотборникаЭкран вы"полнен в виде укрепленной на И 2 неподвижной рамы .19, снабженной набором подпружиненных поршней (П) ввиде металлических брусков. П обхватывает по периметру раскрыв И, заполняя все неровности породного массива, и образует эластичный электро"герметичный экран, Для уменьшенияпросачивания энергии между П на одной из боковых поверхностей каждогобруска выполнены фигурные выемки,1375972 образующие между сопряженными стенками П Г"образные зазоры, заполненные диэлектрическими вкладышами такого же профиля. Причем в поперечникедлина каждой иэ сторон равна четвер"ти длины электромагнитной волны сучетом диэлектрической проницаемос" Изобретение относится к геолого"разведочным работам, в частности кполучению и подготовке образцов по"роды для исследования в твердом состоянии, например к опробованию под"земных выработок, шурфов, траншей взимний период и при разработке вечно.- мерзлых россыпных месторождений по"леэных ископаемых, и является усовершенствованием изобретения по основному авт. св, У 1064184.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства и обес"печение радиационной безопасности.На Фиг. 1 изображено устройстводля отбора проб, общий вид; наФиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 вид А на фиг. 2; на Фиг, 4 - разрезБ-Б на Фиг. 3.Устройство включает электромагнито ный генератор (не показан), коробчатый волновод 1, излучатель 2,представляющий собой раструб с двумя параллельными и двумя расходящимися под острым углом стенками.На внешних поверхностях вертикальных стенок установлены Т-образныепластины 3, выполненные из листовогоупругого металла, например стали.Для обеспечения возможности перемещения пластин 3 вдоль оси, перпендикулярной плоскости раскрыва иэлу"чателя, в этих пластинах имеютсяпродолговатые сквозные пазы 4, болты 5 ограничивают возвратно-поступательное перемещение пластин 3 впазах 4. Этими болтами осуществляется регулировка степени прижатияпластин 3 к параллельным стенкамизлучателя. С целью снижения тренияскольжения, возникающего при перемещении пластин 3 по поверхностистенок излучателя, между ними устати материала, Пробоприемник образуется при внедрении в породный массивТ-образных пластин 3 за счет их выдвигания и смыкания и двух пар эллипсовидных пластин 8 при их поворотевокруг осей 9. 1 з,п. Ф-лы, 4 ил. навливают прикрепленные к параллельным стенкам излучателя прокладки 6,выполненные из тонкого листовогополимерного материала с низким коэффициентом трения. Пластины 3 в углах, примыкающих к краю стенок излучателя, жестко соединены в точках 7с ребрами двух пар идентичных пластин 8, расположенных на противопо- О ложных расходящихся стенках излуча"теля. Пластины 8 выполнены в видечетвертей эллипсов и установлены нарасходящихся стенках излучателя вблизи его краев на осях 9 под некоторым 5 углом к этим стенкам. Благодаря этомуэллипсоидные пластины оказываютсярасположенными под прямым углом поотношению к пластинам 3. Пластины 8могут поворачиваться на 90" (верхние 20 пластины по часовой, нижние " против часовой стрелки) вокруг осей 9,совпадающих с эксцентриситетом этихпластин. 25 Часть ребра эллипсовидных плас"тин, в исходном положении совпадающих с краем излучателя, снабжены породоразрушающей кромкой 10. Пластины 3, соединенные между собой фигур ными металлическими стойками 11, образуют жесткую раму. Эта рама приводится в возвратно-поступательное движение вдоль пазов 4 посредством установленных на обеих фигурных стой-ках 11 двух равномощных реверсируемых электродвигателей 12 с редукторами 13 и винтовых стержней 14, не" подвижно укрепленных на кронштейнах 15. Электродвигатели 12 снабжены ди балансами. Поэтому они обеспечиваютне только поступательное движение пластин 3 и поворот кинематически связанных с ним пластин 8, но и со 1375972общают этим пластинам виброколебания,Для снижения уровня вибраций, неизбежно передаваемых электродвигате 5лями 12 коробчатому волноводу 1 через стержни 14 и кронштейны 15, последние укрепляют на широких стенкахкоробчатого волновода посредствомвиброгасящих прокладок 16. Эту жефункцию помимо своего прямого назначения - снижения трения скольжения,выполняют также и прокладки 6.Раскрыв излучателя защищен от попадания в его полость породы радиопрозрачной перегородкой 17,Для предотвращения нежелательныхизгибов пластин 3 в перпендикулярнойк ним плоскости в передней частиэтих пластин жестко укрепляют планки 2018 из твердосплавного металла. Этипланки выполняют также функцию породоразрушающих кромок. Поступательноедвижение пластин 3 происходит тольков пределах стенок излучателя. За 25пределами краев излучателя пластины3, будучи кинематически связанными с пластинами 8, при их говоротеизгибаются, повторяя профиль ребрапластин 8. При повороте пластин 8 на90 образуется пробоприемник в форме слегка овального параллелепипеда.Для обеспечения радиационной безопасности и повышения эффективностиработы устройство снабжено металлической неподвижной рамой 19.35Рама 19 образована основанием 20и крышкой 21, на внутренней поверхности которой выполнены пазы 22, Поэтим пазам возвратно-поступательноперемещаются поршни 23.Поршни выполнены в виде брусковс фигурными выемками на одной избоковых поверхностей. Между сопряженными стенками поршней 23 эти фи" 45гурные выемки образуют Г-образныезазоры, в которые вплотную устанавливают вкладыши 24. В поперечном сечении длина каждой из двух сторон это-.го вкладыша равна четверти длины рабочей волны с учетом диэлектрическойпроницаемости материала вкладыша 24.К задним торцам поршней крепятсятолкающие пружины 25, другим концом удерживаемые шпильками 26. Пружины позволяют независимо перемещаться поршням относительно. друг друга.Совокупность таких поршней при установке устройства на породный массив образует эластичный радиоотражающийэкран, копирующий профиль забоя,Во избежание заклинивания поршней 23 частицами породы в полость 27корпуса рамы 19 предусмотрена подача сжатого воздуха через штуцер 28.Поршни 23 устанавливают в этом корпусе таким образом, что между сопряженными стенками соседних поршней исторонами поршней, обращенными к основанию 20 и крышке 21, имеютсяузкие зазоры 29, через которые происходит истечение сжатого воздуха,препятствующего попаданию частиц породы в эти зазоры.Неподвижность рамы относительнокраев излучения 2 достигается посредством ее крепления к паре кронштейнов 30, крепящиеся в свою очередь с помощью болтов 5 и плоскопараллельными стенками излучателя.За счет крепления к неподвижнойраме 19 тонких пружинящих контактов31 достигается герметичное электри"ческое уплотнение зазора между поверхностью Т-образных пластин 3 иоснованием 20 рамы 19.Устройство работает следующимобразом.В рабочем положении его вплотнуюпридвигают к забою, При этом поршни под действием пружин 25 занимаютположение, соответствующее профилюзабоя; на выступающих участках породного массива поршни оказываютсязадвинутыми вовнутрь рамы, а в егоуглублениях наоборот - выдвинутымивперед до соприкосновения с породой,образуя эластичный радиоотражающийэкран.Затем в полость 27 корпуса рамы19 через штуцер 28 подают сжатыйвоздух. Включают электромагнитныйгенератор, При этом излучатель соз"дает направленный поток электромагнитной энергии, обеспечивающий оттаивание объема породы требуемойформы. При достижении заданной глубины оттаивания выключают электро- .магнитный генератор и включают электродвигатели 12 привода пластин 3,что приводит их в поступательное,а пластин 8 - во вращательное движение в сторону забоя. По мере выдвигания пластин 3 и 8 за края излучателя они внедряются в породныймассив, отделяя от него талый объемпороды, 51При повороте пластин 8 на 90 пластины 3 смыкаются, проба породы оказывается заключенной в замкнутом пространстве пробоприемника, После этого устройство вместе с пробой, заключенной в пробоприемнике, поднимают иэ выработки, включают с реверсом электродвигатели. При этом плас" тины Э и 8 начинают возвращаться в исходное положение. По мере увеличения зазора между пластинами 3 порода высыпается из пробоприемника с ускоряющими темпами. Вибрация, сообщаемая пластинам Э и 8, предотвра" щает налипание на них породы.Формула изобретения1. Устройство для отбора проб мерзлых пород по авт, св. У 1064184, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эфФективности работы устройства и обеспечения радиа 375972 ционной безопасности, оно снабженозащитным экраном в виде неподвижнойрамы, образованной основанием и крыш" 5кой с пазами на ее внутренней поверхности, в которых своими прямоугольными выступами установлены подпружиненные поршни в виде металлическихбрусков,.имеющих на одной из боковыхповерхностей Фигурные выемки, образующие между брусками зазоры Г-образной Формы, причем в поперечнике длина каждой из двух сторон этих зазо"ров равна четверти длины электромагнитной волны, а на заднем крае основания неподвижной рамы укрепленытонкие пружинящие контактные лепестки, длина которых равна четверти,длины электромагнитной волны.2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов поршней, в Г"образном зазоре вплотную установленыдиэлектрические вкладыши.1375972 Вцд А Составитель Г Веселов гренкова Техред Л.Олийнык юеаКорректор С. Шекмар Редакто одписное аз 781/В оизводственно"полиграфическое предприятие, г. Ужго Проектная, 4 НИИПИ Госуцарст по делам изоб13035, Москва, ЖТираж 84енного коетений и5, Раушск тета СССРкрытийнаб., д.