Автономный пробоотборник-дночерпатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН. 1057 3(50 6 ллю , . "л АНИЕ ИЗОБРЕ жн остью-А оотборник-цночерпа аю.щийся е устройства Гибка опорных цпощ 1 ми фиксирующиецый обтекатепь прочный корпусГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Институт океанопогииим. П. П. Ширшова и Опытно-конструкторское бюро океанопогической техникиАН СССР(56) 1 Авторское свицетепьство СССРпо заявке М 2457383/26,кп. ч 01 Й 1/10, 1982,(54) (57) М,. АВТОНОМНЫЙ ПРОБООТБОРНИК-ДНОЧЕРПАТЕЛЬ, вкпючающий поппавок, который размещен нацентрапьнрй штанге, в веркней части которой имеется устройство цля поискаи обнаружения пробоотборника в океане,и рабочий орган, выпопненный в вицегрейферного ковша с опорной штангой ираспопоженным в ней штоком-пицером,кинематически связанным через установпенную на опорной штанге скользящуюмуфту, и шарнирные синкрониэирующиетяги с рычагами створок грейферногоковша, а также с баппастными контейнерами закреппенными в состояниинеустойчивого равновесия с возможностьюразмещения в ник баппастных грузов,о т ц и ч а ю щ и й с я тем, что, сцепью повышения нацежности гпубоковоцного пробоотбора путем искпючениянесанкционированного сброса баппастныкгрузов, а также упучшения гицроцинамическик характеристик пробоотборникаи параметров устройства цпя его поискаи обнаружения в океане, опорная штанга рабочего органа снабжена стопорной муфтой, установпенной с воэможностью ее взаимоцействия со скоцьзящей муфтой рычаги створок грейферного ковша снабжены опорными ппощацками, снабженными взаимоцействующими с баппастными контейнерами гибкими эпастичными ремнями с соецинитепьными устройствами, поп павок в верхней своей части снабжен пустотепым обтекатепем, а центрапьная штанга снабжена эакреппенным на нейгерметичным корпусом цпя размещении в нем устройства цпя поиска и обнаружения пробоотборника в океане.2. Автономный прсбоотборник ано- . черпатель по и. 1, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что етопорная муфта снабж. на Г-образными эащепками и топкате пями, стенки опорной штанги на участке, установки стопорной муфты выполнены со щепевицными прорезами, сквозь кот рые пропущены топкатепи, которые кипе матически связаны с Г-образными з щепками, установценными с возмо соецинения посрецством скопьзящей муфты со стопорной муфтой, а шток-пипер в верхней части выпоцнен с коничеокой поверхностью, угоп конусности которой соответствует углу среза свобоцного конца топкатепей, причем топкатепи поц цружинены, а Г-образные защепки установпены шарнирно. 3. Автономный проб тель по и. 1, о т и и ч тем, что соецинитецьны ких эпастичных ремней ках снабжены растворимь ми вставками, а пустот поппавка и герметичный1057795 устройства цля поиска и обнаружения выполнены из рациопрозрачного материала.4. Автономный пробоотборник-цночерпатель по и. 1, о т л и ч а к 1 ш и й с я тем, что он снабжен центрируюшим фланцем, верхняя часть которого закреплена на центральной штанге, а нижняя часть - в верхней части рабочего органа. 1Изобретение относится к устройствам цля взятия глубоководных проб донных осацков и может быть использовано при проведении океаиологических,геологических, ги црографических и цр. исслецовательских и 5 промышленных работ в Мировом океане.Наиболее близким по технической сущ ности и цостигаемому результату к прецлагаемому является автономный пробоотборник-цночерпатель, включающий поплв 10 вок, который размещен нв центральной штанге, в верхней части которой имеется устройство цля поиска и обнаружения пробоотборника в океане и рабочий орган, выполненный в виде грейферного ковша с опорной штангой и расположенным на ней штоком-пицером, кинематически связанным через установленную нв.опорной штанге скользящую муфту и шарнирные синхрониэирующие тяги с рычагами ство- О рок грейферного ковша, а также с балластными контейнерами, закрепленнымй в состоянии неустойчивого равновесия с воэможностью размещения в них балластных грузов Ц15 Оцнако применение дополнительных балластных грузов усложняет конструкцию автономного цночерпателя и снижает нацежность его работы и не устраняет других нецостатков, которые также щп- сущи известным автономным пробоотборникам-,цночерпвтеляы.К недостаткам автономных пробоот борников относятся, в первую очерець, их низкая безопасность при выносе сна 35 ряженного балластными грузами пробоотборника за борт суцнв-носителя, а также возможность несанкционированного срабатывания рабочего органа, и, слецовательно, холостой сброс балласта при малейшем касании штока-, лицера нац 5, Автономный лробоотборник-цлочерпатель по пп. 1 и 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что герметичный корпус с устройством цля поиска и обнаружения всплывшего пробоотборннка в океане, закреплен во внутренней полости пустотелого обтекателя верхней части поплавка, а нижняя часть поплавка выполнена в вице полусферы. 2стройки и фальшборта на суцне-носителе или при раскачивании пробоотборника на тросе грузопоцъемного срецства нац палубой при качке судна-носителя. Кроме того, недостатком известных конструкций автономных пробоотборннков является низкая нацежность их поиска и обнаружения в океане с использованием пассивного отражателя и рациолокатора. Бель изобретения - повышение нацежности глубоковоцного пробоотбора путем исключения несанкционированного сбр .а балластных грузов, а также улучшение гицроцинамических характеристик прОббоотборника и параметров устройства цля его поиска и обнаружения в океане.Указанная цепь цостигается тем, что в автономном пробоотборнике-цночерпателе, включающем поплавок, который размещен на центральной штанге, в верхней части которой имеется устройство цля поиска и обнаружения пробоотборника в океане, и рабочий орган, выполненный в вице трейферного ковша с опорной штангой и расположенным на ней штоком-лиавром, кинемвтически связанным через установленную на опорной штанге скользящую муфту, и шарнирные синхронизирующие тяги с рычагами створок грейферного ковша, а также с балластными контейнерами, закрепленными в состоянии неустойчивого равновесия с возможностью размещения в них балластных грузов, опорная штанга рабочего органа снабжена стопорной муфтой, установленной с возможностЬю ее взаимодействия со скользящей муфтой, рычаги створок грейферного ковша снабжены опорными площацквми, на которых закреплены с возможностью их взаимодействия с балластными контейнерами гибкие зластлчные ремни с соецикитепькыми устроиствами, поплавок в верхней части своейснабжен пустотелым обтекателем, а кацентральной штанге закреплен герметичный корпус цдя размещения в кем уст 5ройства цля поиска и обнаружения пробоотборкика в океане,Стопорная муфта снабже 1 а Г-образными защелками и толкатепями, в стенкахопорной штанги на участке установкистопоркой муфты выполнены щепеобразкыепрорези, сквозь которые пропущены .опкатепи, которые кикематически связаныс Г-образными защепкамн, установленными с возможностью соецикекия посрецством скользящей муфты со стопсркой муфтой, а шток-лицер в верхней части выполнен с конической поверхностью, уголконусности которой соответствует углусреза свобоцного кочца топкателей, причем толкателп поцпружинекы, а Г-образные защелки установлены шарнирно,Соецинитепькые устройства гибкихэластичных ремней ка опоркъи пко ацках снабжены растворимыми фиксирующими вставками, а пустотелый обтекательпоплавка и герметичный пряный корпусустройства цля поиска и обнаружениявыполнены из рациопрозрачкого материала,30Пробоотборник снабжен цектрирующимфпанцем, верхняя часть которого закреплена на центральной штанге, а нижняячасть - и верхней части рабочего органа.Устройство цпя поиска и обнаружения3всплывшего пробоотборника в океанеразмещено в герметичном прочном корпу 1се, который помещен во внутрекнкей полости пустотелого обтекатепя верхнейчасти поплавка, а нижняя часть поплавка4 Овыполнена в вице полусферы.На фиг. 1 прецставлен автон:омныйпробоотборник-цкочерпатепь в снаряжен,ном состоянии перец выносом за бортсуцна, общий виц; на фиг. 2 - то же,45после отбора пробьц на фиг, 3 - узел 1на фиг. 1:, на фиг. 4 - узел 2 на фкг. 1,Автономный пробоотборник-цночерпатепь включает рабочий орган, выполненный в вице створок 1 грейферного ковша,закрепленных на рычагах 2, соециненныхмежцу собой посрецством шарнира 8, который счабжек опорной штангой Я, Вверхней части рабочего органа закреплена нижняя часть 5 центрирующего фланца, Верхняя часть 6 центркрующегофланца соецинена с центральной штангой 7,на которой закреплен налорный поплавок 8,3 1057795 4выполненный из плавучего материалаФспособного выцерживать высокое избыточное цавпение (цо 600 кг/см ), нвлримерсфеппастика. При этом нижняя часть попфпавка 8.выполнена,в вице полусферы,а верхняя часть снабжена пустотелымполусферическим обтекателем 9, изготовпенным из рациопрозрачкого упругогоматериала, например википпаста, Полусферический обтекатель 9 частичнонацет ка поплавок 8 и выполнен с центрапькъм отверстием в верхней части,сквозь которое прохоцит центральная штанга 7. Поплавок 8 и полусферический обтекатеаь Э зафиксированы на центральнойштанге 7 посрецством столярных шайб 10,исключающих самопроизвоцьное перемещение поплавка 8 и полусферического обтькителя 9 по центральной штанге 7, Выше полусферического обтекателя 9 нацентральной штанге 7 закреплен штормавой захват 11, Во внутренней полостиполусферического обтекатепя 9 с испопьзеванием консольной ппощацки 12 и хомута 13, закрепленных на центральнойштанге 7; установлен герметичный прочкъ.й корпус 14, в котором помещен рациомаяк. При етом герметичный корпу: 14 выполнен из прочного на сжатиепа цкопрозра ного материала, нвлримерстекла. Рабочий орган автономного цробоотборкика-цночердатепя снабжен шкивами 15, в которые запассован соецикеккый с верхней частью 6 центрирующег; фланца тоос 16, и балластнымиконтейнерами 17 с размещенными в нихбалластными грузами 18. Балластныегрузы 18 установлены с возможностьюповорота относительно горизонталькыхосей а к опираются на опорные площацки . 8, закрепленные на рычагах 2. Приатом опорные ппощацки 19 снабжены.гибкими эластичными ремнями 20, выполненными, например, из резиновых жгутов, Ремни 20 в свою очерець снабжекъ соецккитепьным устройством, фиксируемым растворимой фиксирующей вставкой 21,выполненной, например, иэ минного сахара Замковое устройство рабочего органавыполнено в вице механизма синхронизап 1 и работы:творок 1 грейферного ковша и сброса балластных грузов 18, соотоящего из синхронизирующих тяг 22,шарнирно связывающих скользящую муфту 23 на опорной штанге 4 со створками 1 грейферного ковша посрецствомих закрепления на горизонтальных осяхшкивов 15 с воэможностью вэаимоцействия с балластными контейнерами 171 О 57798 Ьа вым захватом 11. Оснащенный в описанй ной поспеповательности пробоотборникподнимается нап палубой, выносится за борт и опускается по уровня вопы, гпе 25. 5 глаголь-гак освобожпают и пробоотборз- ник начинает свобопно погружаться вводную толщу со скоростью 1,8-2,2 м/с по упара о пно океана. Свобопное погруо жение осуществляется бпагопаря наличию о 1 О отрицательной плавучести, созпаваемойбадпастными грузами 18. 5при раскрытом положении рабочего орган . пробоотборника-пночерпателя, На опорно . штанге 4 имеется жестко зафиксированная стопорная муфта 24, эакрепдяемая на опорной раме 4 посрепством болтов Внутри опорной рамы 4 установлен с во можностью перемещения вдоль оси опор ной рамы 4 шток-пипер 26 с опорной пятой 27 в нижней части. В верхней ча ги шток-лидер 26 выполнен с конической п верхкостью 28.На участке закрепления стопорной муфты 24 в стенках опорной н.ганги 4 имеются щедеобразные проре-, зи 29, сквозь которые пропущены топкатепи 30, кинематически связанные с 15 Г-образными защелками 31, установленными с воэможностью соепинения скользящей муфты 23 со стопорной муфтой 24 При этом тодкатеди 30 поппружиненны посрепством пружин 32, опирающихся на 2 О регулировочные пробки 33, а Г-образные, защелки 31 шарнирно закреплены на стопорной,муфте 24 на осях 34 и шарнир но соепинены с тодкатепями ЗО посрецством осей ЗБ. Верхняя часть 6 центри ру ощего фланца выполнена с коническим углублением 36, а нижняя часть 5 центрирующего фланца выполнена с коническим выступом 37, который по форме и размеру совпапает с коническим угдубпением 36. Свободные концы троса 16 крепятся на верхней части 6 центрирую- щего фланца с использованием прижимйьи планок 38. На нижней части 5 центриру 3 с щего фланца имеются эластичные ско35 бы 39, в которые пропущен трос 16. Препдагаемый автономный пробоотборник-пночерпатель работает спецующим образом,Перец спуском пробоотборника с палубы супна-носителя (не показано) развопят створки 1 грейферного ковша и фиксируют их посрепством стопорной муфты 24 вхопящей во вэаимопействие со скользящей45 муфтой. Нри этом также фиксируются в попнятом положении балластные контейнеры 17, в которые вкдапываются баддастные грузы 18. Балластные грузы 18 пополнительно закрепляются гибкими эластичными ремнями 20,фиксируемыми раствори,. 50 мой вставкой 21. После разведения створок 1 грейферного ковша произвопят соепинение верхней 6 и нижней 5 частей центрирующего фланца. В верхней части поплавка 8 поп обтекатель 9 устанавли вают рапиомаяк 40,и ввопят гдагпльгак (не показан) палубного грузопопъемного срецства в зацепление со штормоГ После удара пробоотборника о пно океана опорной пятой 27 штока-пипера 26. происхопит перемещение шток-пипера 26 вверх внутри опорной штанги 4. Коническая часть 28 шток-пипера 26 воздействует на тодкатеди ЗО, которые сжимают пружины 32, поворачивают Г-образныезащелки 31 и освобожпают скользящуюмуфту 23. При этом следует отметить,что по мере погружения пцобоотборникав вопную толщу происхопит растворениевставок 21 и освобождение ремней 20,в результате чего механизм сброса балластных грузов приобретает рабочуючувствительность. Освобожденная скользящая муфта 23 поп воздействием усилий,развиваемых плавучестью поплавка 8 иперепаваемых по синхрониэирующим тягам 22, перемещается вверх по опорнойштанге 4, При этом происхопит срабатывание рабочего органа пробоотборника исрезание створками 1 грейферного ковша гдубоковопных понных осапков, т. е.взятие пночерпатедьной пробы. Усилия,необхопимые пдя срабатывания рабочегооргана пробоотборника,перепаются отпоплавка 8 через тросы 16, После закрытия створок 1 грейферного ковшарабочего органа положительная плавучесть поплавка 8 используется пдя попъема пробоотборника с отобранной : пробой понных осадков на поверхность океана.Бдагопаря наличию обтекатедя 9 скорость всплытия пробоотборника постигает2,0 м/с, После всплытия цробоотборщка на поверхность океана начинает работать устройство пдя поиска и обнаружения(радиомаяк), размещенное в герметичномпрочном корпусе 14, При этом выподнение герметичн:ого прочного корпуса 14 и пустотелого обтекатедя 9 иэ рациопрозрачного материала обеспечивает эффективную работу рапиомаяка в пиапазоне УКВ без вывопа его антенны из герметичного прочного корпуса 14, что, учитывая высокие внешние давления при погружении пробоотборника на пно океана, са1087705 8ц"вопьно спожной и направцяют на соответствующие сспецования,7мо по себе явпяетсятехнической зацачей.Поспе обнаружения пробортборника на поверхности океана его выпавпивают с борта суцна с испопьзованием, например, спепиапьной сети и штормовых захватов 11 и поцнимают на борт,гце отоб ранную пробу гпубоковоцных цонных осацков извиекают из створок 1 грейферного ковша рабочего органа пробоотборника 30 Экономический эффект заключается в . повышении нацежности глубоковоцного пробоотбора путем искпючения аварийного сброса баппастных грузов и унуч щения параметров поиска и обнаружениявсппывшего пробоотборника иа доверЬ ности океана.1057798 Составитепь Л. ГоряновРецактор Т. Портнай Текрец И,Метелева ректор В, Б Поцписнс Фипиап ППП "Патент г. Ужгороц, ул, Проектная, 4 каз 9874/44 Тираж ВНИИПИ Госуцарственног по цепам изобретени 113038,Москва, Ж 35, 73комитета СССРи открытийРаушская наб., ц. 4/8