Устройство для отбора проб конкреций со дна океана

ОП ИСАНИ ЕИЗОВРЕТЕН ИЯМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11996909 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет -е кюмнте Гесуда 53) УДК 543,053 (088.8) йв делам нзабретеннй н аткрмтий, А. БелявскийМурдмаа Е. А. Контарь, А. С. Белявский, В. П. Бровко и И. О. зобретени я,Институт океанологии и Институт при кл Ширшовфизики-(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ КОНКРЕЦИЙ СО ДНА ОКЕАНАЦель адежно ом реж Изобретение относится к устройствам для отбора проб железомарганцевых конкреций со дна океана и может быть использовано при проведении глубоководных геологических исследований в мировом океане.Известно устройство для отбора проб конкреций, содержащее рабочий орган, выполненный в виде шарнирно установленных ковшей, поплавок и балластные грузы 1 Ц.Однако шарнирно установленными ковшами невозможно собрать пробу конкреций с достаточно большой поверхности дна океана, что снижает репрезентативность отбираемой пробы конкреций.Наиболее близким к. изобретению по технической сущности является устройство, включающее драгу-волокушу, соединенную с поплавком и балластно-анкерной системой 2.Однако такое устройство характеризуется недостаточной надежностью работы в автономном режиме. изобретения является повышени работы устройства в автономе. 2Указанная цель достигается тем, чтоустройство для отбора проб конкреций со дна океана, включающее драгу-волокушу, соединенную с поплавком и балластно- анкерной системой, снабжено тормозной 5 муфтой и силовым узлом, выполненным ввиде двух катушек, соединенных между собой посредством редуктора, а драга-волокуша снабжена автономным тяговым устройством и кинематически соединена с поплавком через силовой, узел и тормозную муфту, при этом тяговое устройство снабжено дополнительными поплавками.Автономное тяговое устройство снабжено штоком-лидером с контактным датчиком и двумя гребными винтами, установленны ми с возможностью их вращения в противоположные стороны, и выполнено в виде электромотора и совмещенного с ним редуктора.Основной поплавок снабжен предохранительным кольцом, а силовой узел совмещен с балластно-анкерной системой.Драга-волокуша снабжена поворотными режущими лопастями.На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - силовой узел привода3драги-волокуши, общий вид; на фиг. 3 драга-волокуша в транспортном положении; на фиг. 4 - то же, в рабочем положении; на фиг. 5 - схема работы устройства в момент сбора пробы; на фиг, 6 - то же, после отбора пробы.Устройство включает поплавок 1 со штормовым захватом 2 и приспособлением для поиска и обнаружения устройства в океане, в данном случае уголковым пассивным отражатем 3. Поплавок 1 соединен посредством троса 4 с балластно-анкерной системой, состоящей из опорной рамы 5 с анкером 6; причем на опорной раме 5 размещены балластные грузы 7, а балластно-анкерная система соединена через пиротехнические размыкатели 8 с несущей рамой 9 основной части устройства, которая включает приборный контейнер 10 с системой управления, вращающееся контактное устройство 11 для передачи команд от блока питания 12 на исполнительные органы устройства. На кронштейнах блока питания 12 помещены силовой узел 13 устройства и направляющие ролики 14 кабель-троса 15. Силовой узел 13 состоит из обоймы 16, в которой на разрезном валу 17 помещены катушка 18 для укладки основного троса 4 и катушка 19 для укладки кабель-троса 15. Барабаны 18 и 19 соединены между собой посредством редуктора 20. На поплавке 1 закреплено опорное кольцо 21, которое соединено с внешним предохранительным кольцом 22 распорками 23. Предохранительное кольцо 22 исключает запутывание кабель-троса 15 вокруг поплавка 1. На свободном конце кабель-троса 15 закреплена драга-волокуша 24, которая посредством электромеханических размыкателей 25 соединена с автономным тяговым устройством, состоящим из электромотора-редуктора 26 и пары тяговых гребных винтов 27, установленных с возможностью их вращения в противоположные стороны. На тяговом устройстве смонтирован шток-лидер 28 с контактным датчиком 29, которые закреплены на корпусе электромотора-редуктора 26, К корпусу электромотора-редуктора 26 с помощью малого кабель-троса 30 прикреплена стабилизирующая поплавковая система, состоящая из нижнего дополнительного поплавка 31 и верхнего дополнительного поплавка 32, причем последний соединен с первым через разобщитель 33. Стабилизирующая поплавковая система обеспечивает ориентацию оси тягового устройства под заданным углом относительно натянутого кабель-троса 15. Драга-волокуша 24 имеет Т-образное основание 34 с передней режущей кромкой 35. К Т-образному основанию 34 с помощью шарниров 36 прикреплены поворотные режущие лопасти 37, также снабженные режущими кромками 35. На Т-образном основании о 15 20 25 30 35 40 45 50 55 установлены пружины 38, обеспечивающие разворот лопастей 37 из транспортного положения в рабочее, а также подъем распорного рычага 39 для распрямления верхней части сети-накопителя 40, т.е. перевод сети-накопителя 40 из транспортного положения в рабочее. В транспортном положении лопасти 37 удерживаются с помощью соединительного тросика 41, снабженного электроразобщителем 42, упра вляемым по кабелю 43, соединенным с системой управления. При этом ход рычага 39 ограничивается тросиком 44, Рычаг 39 в верхней своей части имеет отверстие 45, сквозь которое пропущен трос 46 сети-накопителя 40. От несанкционированного всплытия поплавок удерживается тормозом, выполненным в виде тормозной муфты 47, сквозь которую пропущен основной трос 4.Устройство работает следующим образом.После спуска с борта судна устройство свободно погружается в воду под действием балластно-анкерной системы. После удара о дно и срабатывания анкера 6 система управления выдает команду на запуск электромотора-редуктора 26, который начинает вращать гребные винты 27, создающие тягу. Так как гребные винты 27 вращаются в противоположные стороны, то на тяговое устройство и драгу-волокушу 24 не действуют опрокидывающие моменты. Предохранительное кольцо 22 при спуске драги-волокуши 24 не позволяет кабель-тросу 15 захлестнуть поплавок 1. За счет тяги, создаваемой винтами 27, трос 15 остается в натянутом состоянии. Вращающееся контактное устройство 11 позволяет основной части устройства при погружении свободно вращаться относительно балластно-анкерной системы, Стабилизация осуществляется вспомогательными поплавками 31 и 32.Таким образом, происходит принудительный снос основной части устройства на заданное расстояние от балластно-анкерной системы и ее установка на дно океана,После касания дна океана штоком-лидером 28 срабатывает контактный датчик 29 и происходит отделение драги-волокуши 24 от тягового устройства посредством срабатывания электромеханических размыкателей 25. Для создания драги-волокуши 24 на донные осадки, что необходимо для эффекивного сбора пробы со дна океана, происходит отделение верхнего дополнительного поплавка 32 в результате срабатывания разобщителя 33, при этом нижний дополнительный поплавок 31 только нейтрализует вес электромотора-редуктора 26 и не отрывает драгу-волокушу 24 от дна океана. После срабатывания электроразобщителя 42 подрывается соединительный тросик 41, разворачиваются лопасти 37 под действием пружины 38 и поднимается996909 10 5 0 5рычаг 39, который натягивает трос 46 и раскрывает драгу-волокушу 24. После раскрытия драги-волокуши 24 отключается тормозная муфта 47 и освобождается трос 4 основного поплавка 1, в результате чего поплавок 1 поднимается вверх и сматывает трос 4 с катушки 18, что создает на разрезном валу 17 усилие, которое после редуцирования с помощью редуктора 20 передается на барабан 19. Последнее вызывает натяжение троса 15 с усилием в- и раз большим, чем плавучесть поплавка 1 (п - кратность редущгора 20). В результате повышения тягового усилия обеспечивается преодоление драгой-волокушей 24 при ее движении препятствий на дне океана. Когда драга-волокуша 24 полностью подтягивается к направляющим роликам 14, сбор пробы завершается, срабатывают пиротехнические размыкатели 8, которые отделяют балластно-анкерную систему от остальных элементов устройства. Под действием положительной плавучести поплавка 1 устройство с отобранной пробой всплывает на поверхность океана, где обнаруживается и поднимается на борт судна.Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность процесса отбора пробы в автономном режиме работы. Формула изобретения1. Устройство для отбора проб конкреций со дна океана, включающее драгу-волокушу, соединенную с поплавком и балластно-анкерной системой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в автономном режиме, оно снабжено тормозной муфтой и силовым узлом, выполненным в виде двух катушек, соединенных между собой посредством редуктора, а драга-волокуша снабжена автономным тяговым устройством и кинематически соединена с поплавком через силовой узел и тормозную муфту, при этом тяговое устройство снабжено дополнительными поплавками.2. Устройство по п, 1, отличающеесятем, что автономное тяговое устройство снабжено штоком-лидером с контактным датчиком и двумя гребными винтами, установленными с возможностью их вращения в противоположные стороны, и выполнено в виде электромотора и совмещенного с ним редуктора.3. Устройство по п. 1, отличающееся 20 тем, что поплавок снабжен предохранительным кольцом, а силовой узел совмещен с балластно-анкерной системой.4. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что драга-волокуша снабжена поворотными режущими лопастями.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции2326699,кл. б 01 М 1/12, 1976. З 0 2. Авторское свидетельство СССР по заявке2980691, кл. 6 01 М /10, 1980.СоставителТехред И. ВеТираж 871дарственногоизобретенийЖ - 35, Раушнт, г. Ужгор ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва,лиал ППП Пате едактор,Ч. Веселовскаяаказ 921/60 ь В. Поляковрес . Корректор ВПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од ул Проектная 4 тяга