Устройство для исследования параметров грунтов

. 09) (1 051288 Е 21 С 45/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ъК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский ордена Ленина,дена Октябрьской Революции и орденТрудового Красного Знамени - горныйинститут им. Г. В, Плеханова и Вссоюзный научно-исследовательскийтут геологии минеральных ресурсов(56) 1. Авторское свидетельствойо заявке М 1870743/22-03,кл. Е 21 С 45/00, 1968.2. Авторское свидетельство СССХ 806868, кл. Е 21 С 45/00,1978 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯСЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГРУНвключающее раму с неподвижными наравлякчцими и установленным в нихбочим органом с приводом и мехаииэего включения, включающим подпру иГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ пенный шток и подьемные канаты,отличающеес я тем, что, с, пелью снижения трудоемкости измеренияаро- характеристик донных грунтов, оноянов, снабжено закрепленным над ральной регистрирующим механизмом, соединеннымс приводом рабочего органа, а механизмор- включения привода выполнен в виде стоа пора ироликов, установленных на рычагах, царнирно соединенных с наковалье- ней, взаимодействующей с подпружиненинсти- ным штоком, установленным в корпусе2. Устройство по и. 1, о т л и -88. 8) ч а ю щ е е с я тем, что регистрируюСССР щий механизм выполнен в виде планшета,Рвэаимодействуюц;его с ним подпружиненного резца, снабженного пружинным меР ханизмом перемещения, выполненным из ЮРцилиндра, имеющего торцовые крышки, Си перемещаемых в цилиндре под дейстИС вием пружины поршня и штока, приТОВ, этом одна из крьш:ек цилиндра имеетп- дросселирующую пробку с отверстием.ра. Устройство по и. 1, о т л ичающееся тем, чтоприводраЖ бочего органа вь;полнен в виде пружины.55 1 1051Изобретение относится к добыче полезных ископаемых со дна океанов, в частности к устройствам для исследованияпараметров грунтов в натурных условиях,Известно подводное грунтозаборноеустройство, содержащее раму с направляющими, установленные на ней грутозабортные емкости и гидроцилиндры с, пневмокамерами, пробковыми каналамии подъеглныли канатами 1 ). 10Наиболее близким по технической сущности к прецлвгаемому является поцводное грунтозаборное устройство "Черномор", содержащее раму с направляющими, грунтоэабортные емкости, гидроцилиндры с пневмокамерами, пробковыми кранали и подъемными канаталли 2.Недостаток обоих устройств - отсутствие воэмоюости определять пврамеФры донных грунтов непосредственно на 20дне океана,Цель изобретения - снижение трудоемкости измерения характеристик донныхгрунтов в натурных условиях.Указанная цель достигается тем, что 25устройство для исследования параметровгрунтов, включаюц:,ее раму с неподвиж"ными направляющими и установленным вних рабочим органом с приводом и механизмом его включения, включающим подпружиненный шток и подъемные канаты,снабжено закрепленным над рамой регистрирующим механизмом, соединеннымс приводом рабочего органа, а механизм включения привода выполнен в ви 35де стопора и роликов, установленныхна рычагах, шарнирно соединенных снаковальней, взаимодействующей с подпружиненным штоком, установленнымв корпусе, 40Причем регистрирующий механизм выполнен в иде планшета и взаимодействующего с ним подпружиненного резца,снабженного пружинным механизмом перемещения, выполненным из цилиндра, 45имеющего торцовые крышки, и перемещаемых под действием пружины поршняи штока, при этом одна из крышек цилиндра имеет дросселирующую пробкус отверстием,Кроме того, привод рабочего органа выполнен в виде пружины.На фиг. 1 показан общий вид стенда, подготовленного к спуску; на фиг.2 стенд, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - пружинный механизм передвижения чертилки, на фиг. 5 - вид по стрелке А на фиг. 4; 288 2на фиг. 6 - стенд после экспериментана дне, общий вид.Стенд состоит иэ несущей рамы 1(фиг. 1 - 3), соединенной в среднейчасти с траверсой 2, которая оборудсьвана упругой подвеской 3, имеющейшток 4, выходящий с двух сторон цилиндра 5 и заканчивающийся сверху проушиной 6 для крепления каната 7 снизутолквтелем 8.,В средней части шток 4имеет поршень 9, между поршнем 9и крышкой 10 цилиндра 5 установленапружина 11 в стакане 12, ограничивающем ход поршня 9 в цилиндре 5.Рама оборудована двумя непоцвижныминаправляющими рамами 13, в которыевходят подвижные направляющие 14.Внутри подвижных направляющих установлена пружина 15, упирающаяся однимконцом в раму 1, а вторым - и торцовуюкрышку 16 подвижной направляющей 14.На торцовой крышке 16 подвижной направляющей 14 прикреплен кронштейн 17с пазами 18 для крепления сменных рабочих органов 19, На раме 1 установленыдва рабочих органа 19 с воэможностьюих движения в противоположные стороныдля уравновешивания сил взаимодействияс дном. К раме 1; перед рабочимиорганами 19 прикреплены бункеры 20.Подвижйая направляющая 14, пружина 15и торцовая крышка 16 образуют пружинный движитель. Для удержания подвижной направляющей 14 в исходном положении (фиг, 1) на неподвижной раме 13установлен кронштейн 21, нв которомзакреплен стопор 22 нв оси 23, Стопор 22 заходит острием 24 за крайторцовой крышки 16 и удерживвет подвижную направляющую 14 от цвиженияпод действием силы упругости пружины 15 в сторону бункера 20. Удержание стопора 22 в указанном положенииобеспечивается роликом 25, установленным под хвостовой частью стопора 22.Ролик 25 опирается на неподвижную рамуи соединен с тягой 26, которая на другом конце одета втулкой 27 на ось 28.Ось 28 цапфами 29 установлена в пазы 30 траверсы 2 (фиг.З). В среднейчасти ось 28 снабжена наковальней 31,Ролик 25 на тяге 26 с втулкой 27и осью 28 и наковальней 31 образуютмеханизм включения движителей рабочих органов 19,На раме 1 установлены поперечины 32(фиг,З), к которым крепятся планшет 33и направляюц,ие 34, В направляющих 34на пальцах 35 подвешен пружинный мь-ханизм Э 6 передвижения, выполненный (фиг.4) иэ цилиндра 37, поршня 38, штока 39, резца 40. Между поршнем 38 и крышкой 41 цилиндра 37 установлена .пружина 42. Резец удерживается пружи ной 43. В крышке 44 цилиндра имеется дросселирующая пробка 45, Поршень 38 от перемещения под действием пружины 42 удерживается упором 46, закрепленным на направлюощих 34 и прохо-, 10 дящим через. отверстие 47 в стенке цилиндра 37. Для попадания воды в цилиндр 37 со стороны пружины 42 имеются окна 48.Планшет 33, направляющие 34, ци- . 15 линдр 37 с пальцами 35, поршнем 38, штоком 39 и резцом 40 представляют регистрирующую систему. Механизм 36 имеет возможность перемещаться вдоль направляющих 34 на пальцах с 35 упо-, 20 ром 49, закрепленным на торцовой крышке 16 подвижной направляющей 14,Для сжатия пружины 15 нв внутренней стороне торцовой крышки 16 имеется проушина 50 для вдвигания подвиж 25 ной направляющей 14 в неподвижную раму 13 для последующего ее фиксирования стопором 22. Вдвигание подвижной направляющей 14 производится, например, винтом или тросом, проходя шим через отверстие 51 и соединенным с проушиной 50.Стенд работает следующим образом, Перед спуском на морское дно на палубе плавсредства происходит его под готовка к работе. Для этого стенд подвешивают на канате 7, при этом шток 4 споршнем 9 перемещается вверх в цилиндре 5 и размыкает толкатель 8 с наковальней 31 оси 28. Пружина 11 сжи 40 мается. Затем взводят (сжимвют) пружину 15, для чего с помощью, например, троса лебедки или винтового домкрата за проушину 50 вдвигают подвижную направляющую 14 .в неподвижную раму 13 45 и фиксируют ее острием. 24 стопора 22 за счет контакта с торцом крьппки 16.Дпя удержания стопора 22 в контакте с крышкой 16 под его хвостовую часть 22 устанавливают ролик 25, связанный с тягой 26, которая втулкой 27 установ лена на оси.28, Настраивают регистрирующую систему для записи. Для этого пружинный механизм передвижения 36 резца 40 отводят по направляющим 34 55 на пальцах 35 в сторону траверсы 2 до контакта с упором 49 затем пере. мещают шток 39 по стрелке А и поршнем 38 сжимают пружину 42 и фиксируют положение поршня 38 в цилюшре 37 упором 46 через отверстие 47;при этом резец 40 поджимвется пружиной 43 х планшету ЭЭ. На кронштейн 17в паз 18 устанавливается рабочий орган (ковш, лоток и др. ).На дне стенд работает следующимобразом.При контакте рамы 1 с морскимдном происходит ослабление каната 7,пружина 11 разжимается и перемещаетшток.4 вниз; при этом наличие поршня. 9в цилиндре 5 тормозит движение штська 4. Толкатель 8 входит в контакт снаковальней 31 с некоторым запаздыванием во времени и заставляет двигаться в пазах 30 цапфы 29 оси 28При движении оси 28 вниз тяга 26 катит ролик 25 по поверхности неподвижной направляющей рамы 13 и он освобождает хвостовую часть стопора 22, Поддействием силы пружины 15 подвижнаянацравляющвя 14 двигается в неподвижной раме 13. Упор 49 начинает, двигатьмеханизм передвижения 36 резца 40.В этот же момент упор 46 выходит изотверстия 47 и пружина 42 смещаетпоршень 38 со штоком 39 и резец 40поперек планшета 33. Скорость движения резца 40 определяется диаметромотверстия в пробке 45 и регулируетсяскоростью истечения воды через,дрос-.селирующее отверстие в пробке 45,Таким образом, пружина 15 перемешает рабочий орган 19 и механизмпередвижения 36 с резцом 40 вдольпланшета ЗЗ, а пружина 42 перемещает резец 40 поперек экрана с заданнойскоростью, выдавливая воду из-подпоршня 38 через отверстие дросселирующей пробки 45, Под действием силыпружины 15 рабочий орган 19 внедряеься и срезает слой грунта на морскомдне. В конце хода вдоль рамы 1 рвбсчий орган 19 приходит в контакт с бункером 20 (фиг, 5) и силой пружины 15отсекает и запирает пробу данного грунта в бункере 20,После подъема устройства на палубуснимается планшет ЗЗ, считываетсяграфик зависимости силы резания грунта, рабочим органом, и устройство готовится к следующему эксперименту.Использование устройства для исследования параметров грунтов, позволяет.снизитьтрудоемкость измерения характеристик цоннык грунтов в натурных условияк.:.