Автономный пробоотборник

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное н евт. свид-ву(22) Заявлено 10.05.79 (21) 2766603/25-.26 31 М. КЛ.з сприсоедииеииемзаявки МоС .01 й 1/10 а 01 Н 1/04 Государственный комитет СССР по делам юобретений н открытийОпубликовано 1501.83. Бюллетень йо 2 Дата опубликования описания 150183 Г.И.Лезгинцев, А;Н,Кузнецов, Е.А.Контарь, А.С.еляздкий-,.Е;И,Гарбуз и И.О.Иурдмаа.тВсесоюзный научно-исследовательский, проектны:и конструкторский институт горного дела цветной=Э металлургии(54) АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК Изобретение относится к автоном- . ным пробоотборникам для взятия проб выходов скальных пород на дне глубо 1 ководных водоемов и может быть применено при геологических, океанологических и гидрограФических работах в Мировом океане.Известны автономные пробоотборники для работы на больших глубинах, отбор проб которыми происходит без постоянной тросовой связи судна и пробоотборника. Отбор проб;такими пробоотборниками,отличается высоким качеством работы, так как можно точно определить место взятия пробы. Органиэация пробоотбора бестросовыми (автоиомными) пробоотборниками позво ляет резко (в 8-10 раз) повысить про изводительность геологических, поисковых и разведочных работ в океане, Автономность пробоотборникоэ достига. ется за счет выполнения их конструкции из разделяемых модулей: поплавкоэого узла, балластных грузов и, непосредственно, рабочего органа в виде грейФерного ковша. При спуске с судна автономный пробоотборник под.действием веса балласта погружается на дно океана, отбирает пробу осадков, сбрасывает балласт и с отобранной пробой всплывает на поверхность океа,на, где обнаруживается и поднимаетсянаборт судна,Возможность одновременной работынесколькими пробоотборниками1 .Недостатком таких автономных пробоотборннков является невозможностьотбора ими точечных проб подводныхвыходов скальных пород. Рабочие органы известных автономных пробоотборников предназначены для взятия пробтолько мягких или рыклых осадочныхотложений.Наиболее близким к предлагаемому15 по технической сущности и достигаемому эФФекту является пробоотборник,включающий поплавок с центральнойштангой и опорной рамой, контейнерыс балластными грузамиинициирующиймеханизм с бойком и рабочий орГан,выполненный в виде опрокинутого стакана и расположенной внутри стаканаэнергетической колбой ( 2,Однако применение шторного затвора2 цля удержания отобранной пробы ненадежно вследствие сложности точнойрегулировки последовательности операдий при срабатывании такого затвора.Конструкция рабочего органа не30 обеспечивает надежный отбор глубоко989361,28. Верхняя часть 12 разъемного стакана рабочего органа выполнена с кони.ческой крышкой 29, внутренняя поверхность которой сопряжена по кривой сопорной рамой б совместно с выдвинутым бойком 21, образуя разбрасыватель 30. В нижней части 13 разъемного стакана рабочего органа имеетсякарман-сборник 31, образуемый внутренней цилиндричЕской стенкой нижнейчасти 13 разъемного стакана и конической обечайкой 32, в месте соединения которых по периметру нижнейчасти 13 стакана рабочего органа закреплена уплотнительная манжета 33,изготовленная из эластичного материала, например резины. Энергетическаяколба 15 размещена в разъемном стакане рабочего органа так, что ее нижняя полусфера опирается на свободный,конец конической обечайки 32, а ееверхняя полусфера соприкасается черезамортизатор-уплотнение 34 с нижнимконцом опорной, рамы 6,Автономный пробоотборник работает следующим образом.Перед спуском с борта судна егоприводят в снаряженное состояние,для,чего размещают в балластныхконтейнерах 9 балласт 10, закрепляютбалласт по его периметру фиксирующими тягами 11 и вставляют серьги 19 вобойму 20. Затем приводят в рабочеесостояние инициирующий механизм, длячего, нажимая на боек 21, возводятпружину 28, до входа в кольцевую проточку 22 фиксирующих шариков 23, адальнейшим перемещением вверх в неподвижной обойме 25 производят фиксацию бойка 21 в рабочем положенииПри этом штанга 3 перемещаетсявверх на величину рабочего хода 17 вподвижной муфте 4, захваты 18, перемещаясь в обойме 22, фиксируют серьги 19 и совмещаются отверстием в подвижной муфте 4 в направляющей втулке16, в которые вставляются гидростатические предохранители 5, представляющие собой резиновые емкости, заполненные воздуховодом под давлением 1-3 атм,После этого в разъемный стакан рабочего органа помещается энергетическая колба 15, которая устанавливается так, чтобы ее нижняя полусфераопиралась на свободный конец конической обечайки 32, а ее верхняя полусфера соприкасалась через амортиэатор-уплотнение 34 с нижним концомопорной раув 6,Снаряженный таким образом автономный пробоотборник сбрасывают с бортасудна. Под действием силы тяжести,обеспечиваемой балластными грузами10, он начинает погружаться в глубину. При достижении глубины, на которой гидростатическое давление окружающей воды превысит давление в гидростатических предохранителях 5,водных проб скальных пород при попадании пробоотборника на не ровныйучасток дна океана или на выходескальных пород с ребристой поверхностью,Цель изобретения - повышение надежности отбора точечных проб глубоководных скальных пород,Указанная цель достигается тем,что стакан рабочего органа снабженраэбрасывателем и карманом-сборником, установленными аксиальйо один. относительно другого.Энергетическая колба размещенамежду карманом - сборником и нижнимторцом опорной раею, 35Стакан выполнен разъемным,нижняя часть разъемного стакана рабочего органа снабжена уплотнительнойманжетой.Опорная рама снабжена амортизатором-уплотнением, установленныммежду нижним торцом опорной рамы иэнергетической колбой.На Фиг.1 представлен пробоотборник в снаряженном , виде пере, погружением, общий вид, на фиг.2 - узелна фиг.1; на Фиг.3 - узелна Фиг.1 ф,на Фиг.4 - узелна Фиг.1.Конструкция автономного пробоотборника включает поплавковый узел 1 с1 системой обнаружения 2,смонтированной ЗОна центральной штанге 3, которая пос.редством подвижной муфты 4 с гидроста. тическими предохранителями 5 соединена с раьой б пробоотборника,На опорной раме б на кницах 7 размещены оси 8 балластных контейнеров9, в которые помещаются балластные. грузы 10, закрепленные Фиксирующимитягами 11. В закрепленном на нижнейчасти рамы б в разъемном стакане ра- Ибочего органа, состоящего из верхнейчасти 12 и нижней части 13 с фланцевым соединителем 14, размещена энергетическая колба 15. Подвижная муфта4 смонтирована на закрепленной в верхней части опорной рави б направляющейвтулки 16 с воэможностью перемещенияна величину рабочего хода 17 подвижной муфты 4. На штанге 3, кроме того,закреплены штыревые захваты 18, выполненные с возможностью взаимодействия с серьгами 19, расположенными вобойме 20, закрепленной на опорнойраме 6.Размещенный внутри рамы 6 инициирующий механизм представляет собой боек21 с кольцевой проточкой 22, в которую входят фиксирующие шарики 23,размещенные в подвижной обойме 24,совмещенной с центральной штангой 3.Подвижная обойма 24 выполнена с воэможностью перемещения в неподвижнойобойме 25, имеющей кольцевую проточку 26 и зафиксированной от перемещений стопорной шайбой 27. Боек 21 инициирующего механизма имеет пружину , 65они потеряют часть объема и выпадут из гнезд в подвижной муфте 4. Послеэтого рабочий орган пробоотборника снят с предохранителя и подготовлен к срабатыванию.При достижении дна океана происхо 5 дит резкая остановка пробоотборника, нижняя часть 13 разъемного стакана рабочего органа которого благодаря уплотнительной манжете 33 плотно прижимается к поверхности скальных пород 10 в то время как поплавок 1 продолжает по инерции двигаться относительно направляющей 16 вниз на величину рабочего хода 17 подвижной. муфты 4, При этом штанга 3 перемещает захваты 18 относительно обойми 20 и освобождает серьги 19 с фиксирующими тягами 11, а также перемещает подвижную обойму 24 с взведенным бойком 21 относительно неподвижной обоймы 25 до совпадения фиксирующих шариков 23 с кольцевой проточкой 26. После совпадения фиксирующих шариков 23 с кольцевой проточкой 26 освобождается боек 21 н под действием пружины 28 ударяет.по энергетической колбе 15, разрушая ее, йоскольку давление в энергетической нолбе в несколько раз меньше давления окружающей среды (в зависимости от глубины океана),то происходитвзрыв, дробящжй прилегающие скаль- ЗО ные породы и перемещающий.их в раэьемный стакан рабочего органа. Осколки скальных пород влетают во внутреннюю полость разъемного стакана рабочего органа, где, ударяясьо разбрасы ватель 30 по внутрейней стороне конической крышки 29, смещаются к периферии внутренней стороне конической полости разъемного стакана и падают вниз, попадая в карман-сборник 31. В 49 то же время балластные грузы 10, осво бождениые от фиксирующих тяг 11, поворачивают грузовые контейнеры 9 на осях 8 и выпадают из них.Пробоотборник, получивший положи ,тельную плавучесть, всплывает с отобранной пробой скальных пород на поверхность океана, где обнаруживаетсяи поднимается на борт судна. Для извлечения пробы скальных пород из кармана-сборника 31 следует раскрытьфланцевое соединение 14 и отсоединитьнижнюю часть 13 разъемного стаканарабочего органа. Формула изобретения1. Автономный пробоотборник, включакщий поплавок с центральной штангойи опорной рамой, контейнеры с балласт.ными грузами,.инициирующий механизмс бойком и рабочий орган, выполненныйв виде опрокинутого стакана и расположенной внутри стакана энергетической колбой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьааения надежности отбора точных проб глубоководныхскальных пород, стакан рабочего органа снабжен разбрасывателем и карманом-сборником, установленными аксиально один относительно другого.2. Пробоотборник по п.1., о т л ич а ю щ и й с я тем, что энергетическая колба размещена между карманом-сборником и, нижним торцом опорнойраи3. Пробоотборник по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что стакан выполнен разъемным, нижняя часть разьемиого стакана рабочего органа снабжена уплотнительной манжетой,4. Пробоотборник по пп.1 и 2,отличающийся тем, чтоопорная рама снабжена амортизаторомуплотнением, установленным между нижним торцом опорной рави и энергетической колбой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1., Патент.ОЯА В 4 116.069 73-425.2,1978.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2696400/26,кл. С 01 М 1/04,26, 12. 78.