Автономное устройство для отбора проб грунта с морского дна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 03 1 В 49/02, 2 РЕТЕ ЛЬСТВУ ОРСКОМУ СВ очныи инсти макета глувки ГБУСССР982,ТВО ДЛЯ ОТКОГО ДНА морской гео- робоотборниПовышает работы устГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) АВТОНОМНОЕ УСТРОЙСБОРА ПРОБ ГРУНТА С МОРС57) Изобретение относится клогоразведке, в частности к икам грунта морского днанадежность и эффективность Изобретение относится к морской геологии и предназначено для взятия точечных проб скальных выходов со дна глубоководных водоемов и морей,Цель изобретения - повыщение эффективности и надежности работы устройства эа счет улучшения его ориентации,Надежность работы повышается за счет автоматической ориентации устройства на неровном дне и последовательного срабатывания узлов устройства, обеспечиваемой введением прибора вертикальной стабилизации и его конструкцией. Этот же эффект достигается выполнением механизма сброса балласта.На фит. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 - продольный разрез устройства; на фиг. 3 - прибор вертикальной стабилизации, на фиг. 4 -роиства за счет улучшения ориентации его относительно дна. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с опорной рамой, керноприемник, с буровой коронкой, приводом вращения и узлом подачи, поплавок, балластный контейнер с механизмом сброса в виде соленоидной катушки с сердечником, являющимся запором крышки контейнера, механизм вертикальной стабилизации устройства, включающего гидронасос с гидродомкратами, управляемые прибором вертикальной стабилизации через электромагнитные гидрораспределите-. ли, Указанный прибор выполнен в виде перевернутого стакана с шарнирно подвешенным внутри него коническим маятником, взаимодействующим с контактными пластинами на стенках стакана. 7 ил. электроразмыкатель; на фиг. 5 - схемы авто- ъ матического управления; на фиг. 6 - гидроси- (р стема вертикального ориентирования; на фиг.7 - гидросистема автоматического управления буровым узлом,Устройство отбора проб включает корпус 1, поплавок 2, приборные контейнеры 3 Ы закрепленные на опорной раме 4, гидро- Я домкраты 5 установленные на опорной раме, Балластный контейнер 6 снабжен нижней откидной крышкой 7, закрепленной к нему с помощью шарнира 8. На корпусе балластного контейнера 6, установлен с воз-можностью взаимодействия с нижней откидной крышкой 7. механизм сброса балласта-электрораэмыкатель 9; Верхняя откидная крышка 10 служит для засыпки балластного груза в контейнер 6, В верхней части устройства расположен радиомаяк 11 (см. фиг, 1).Внутри цилиндрического корпуса 1 (см, фиг; 2) расположен керноприемник - утолщенная колонковая труба 12, в нижней части колонковой трубы имеется трубчатая буровая коронка 13, Колонковая труба за креплена в роторе 14, связанным шлицевым соединением с проходящей, через него колонковой трубой 12; Ротор закреплен в корпусе 1 на подшипниках 15 и 16. На нижней части колонковой трубы 12 гидромонитор ная насадка 17 с возможностью перемещения вдоль по колонковой трубе. На верхней части гидромониторной насадки 17 неподвижно закреплены гидронасосы 18. Момент вращения ротору передается через пару ко нических шестерен 19. К верхней части корпуса 1 неподвижно крепится узел подачи керноприемника, включающий гидроцилиндр 20 с поршнем 21, неподвижно закрепленным на колонковой трубе 12, а 20 также труба 22, крепится к верхней части гидроцилиндра, внутри которой расположены злектрофиксаторы 23 с защелками 24. Внутри трубы 22 крепятся конечные выключатели 25. Ка верхнем конце колонковой 25 трубы 12 расположен фланец 26, неподвижно закрепленный на сальнике, совмещенном с гидронасосом 27, Сальник с гидронасосом 27 закреплены на верхнем торце колонковой трубы 12 (фиг. 2). 30Прибор вертикальной стабилизации (фиг. 3) состоит из корпуса 28, выполненного в виде перевернутого стакана, к внутренней части которого неподвижно крепятся электроконтактные пластины 29, внутри корпуса 35 расположен конусоидальный контактный маятник 30, шарнирно закрепленный в верхней части корпуса 28 на карданном подвесе 31, причем корпус снабжен компенсирующей мембраной 32, внутрен нее пространство прибора вертикальной стабилизации заливается жидким диэлектриком через заливное отверстие 33 (фиг. 3),Механизм сброса-электроразмыкатель 9 (фиг. 4) состоит из подпружиненного сер дечника 34, выполненного из трансформаторной стали, который расположен внутри соленоида 35, пружины 36, упирающийся одним концом во внутреннюю поверхность кожуха электроразмыкателя 9, другим в то рец сердечника. Кожух электроразмыкателя 9 крепится к корпусу балластного контейнера 6 с помощью сварного швеллера 38. К торцу сердечника 34 неподвижно крепится стержень 39, выполненный из диэлектрического 55 материала. Внутренняя полость электроразмыкателя заливается жидким диэлектриком через заливное отверстие 40 (фиг, 4).Устройство снабжено грузом-разведчиком 41.-В состав автоматического управления входят также связанные друг с другом аккумуляторные батареи 42, гидрораспрвделители 43 электромагнитного типа, электродвигатель 44, реле 45, привод вращения 46, прибор 41 вертикальной стабилизации (фиг. 5). Устройство работает следующим обра-, зом,Погружение устройства на дно происходит за счет сил отрицательной плавучести балласта. При касании грузом-разведчиком 41 (фиг. 5) дна замыкается электроцепь автоматического управления и устройство готово к работе. При отклонении корпуса 1 (установка на неровном дне) от вертикали. более чем на 10, маятник 30 прибора 41 вертикальной стабилизации касается одной из пластин 29, замыкает электрическую цепь, которая через гидрораспределители 43 приводит в действие при помощи гидро- насоса гидродомкраты 5, При размыкании маятника 30 с пластинами 29 срабатывает электроконтактное реле 45, включающее электропривод 46 механизма вращения буровой коронки 13.; одновременно срабатывает электрофиксатор 23 и колонковая труба 12 начинает перемещаться вниз, привод вращения колонковой трубы 12 осуществляется от электродвигателя постоянного тока, расположенного в приборном контейнере 3, через редуктор и пару конических шестерен .19, приводящей во вращение ротор 14; момент вращения передается колонковой трубе через шлицевое соединение. Осевое перемещение колонковой трубы 12 осуществляется гидроцилиндром 20. Отбор керна осуществляется с принудительной промывкой, создаваемой гидронасосом 27. После заглубления колонковой трубы в грунт, фланец 26 находит на конечный выключатель 25; переключаются в новое положение гидрораспределители, обеспечивая откачку масла над поршнем 21 гидроцилиндра 20, Подъем продолжается до тех пор, пока фланец 26 не наедет на верхний конечный выключатель 25; после чего одновременно срабатывают электроразмыкатели 9, сбрасывая балластный груз и электрофиксатор 23, сжимая защелками 24, обеспечивая тем самым свободное всплытие поплавка 2 вдоль осевого направления гидроцилиндра 20 и трубы 22. Поплавок, перемещается до тех пор, пока своей нижней частью не упрется в верхний торец гидроцилиндра 20 (фиг, 2),передавая накопленную кинетическую энергию керноотборнику, послечего керноотборник всплывает.Возможно применение керноотборника в тросовам варианте, при этом отпадает необходимость в поплавке 2 (в тросовом варианте 2 - трос) и балластном контейнере (в тросовом варианте б - узел крепления троса).Преимущество предложенного решения заключается в более надежной работе, обеспечиваемой за счет лучшей ориентации корпуса колонки, вертикэльной установки его на неровном дне, Более эффективная работа устройства достигается за счет автоматической самоустановки и последующих по заданной программе операций отбора проб.Формула изобретенияАвтономное устройство для отбора проб грунта с морского дна, содержащее корпус с опорной рамой, балластный контейнер с механизмом сброса балластного груза, керноприемник с коронкой и приводом его вращения, узел подачи и поплавок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности в работе за счет улучшения его горизонтальной и вертикальной ориентации, оно снабжено приборным контейнером, механизмом веотикальной стабилизации с гидронасосом, электромагнитными гидрораспределителями, электромагнитным реле, при этом балластный контейнер выполнен с откид ной крышкой, механизм вертикальной стабилизации установлен внутри приборного контейнера и связан с одной стороны через электромагнитные гидрораспределители с гидронасосом, а с другой через электромаг йитное реле - с приводом вращения керноприемника и выполнен в виде стакана, перекрытого мембраной и заполненного жидким диэлектриком, конусного маятника, шарнирно-,подвешенного внутри стакана и 15 контактных пластин, закрепленных на внутренней поверхности боковых стенок стакана, а механизм сброса балластного груза выполнен из герметичного кожуха с одной из стенок в виде мембраны, заполненного 20 жидким диэлектриком, и размещеннойвнутри соленоидной катушки с подпружиненным сердечником, расположенным коаксиально корпусу с возможностью горизонтального осевого перемещения и вза имодействия с откидной крышкой балластного контейнера.1809032 Составитель В. РусакоТехред М.Моргентал орректорМ. Ткач едактор аказ 1266 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-Зб; Раущская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина