Шагающая установка для взятия проб со дна морей и океанов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 1151675 4(51) Е 2 В де С тановк К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина,ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знаменигорный институт им, Г.В, Плехановаи Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии и минеральныхресурсов Мирового океана(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 533732, кл. Е 21 С 45/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 471452, кл, Е 21 С 45/00, 1973(прототип),54) (57) ШАГАЮ(ЦАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЗЯИЯ ПРОБ СО ДНА МОРЕЙ И ОКЕАНОВ, соержащая рабочий орган, ферму, тягоую тележку рабочего органа с возможностью продольного возвратно-поступательного движения, два опорных стола с вертикальными и горизонтальнымишарнирами и .механизмы поворота, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения производительности взятиягеологических проб на морском дне,рабочий орган выполнен в виде многосекционных камерных пробоотборниковс механизмом поворота, имеющих каркас конического типа, на которомвдоль образующих конуса установлены лотки цилиндрической формы с режущими кромками и присоединены полыми торцовыми сторонами к бункеру, выполненному в виде конуса, разделенного внутри радиальными перегородками, число которых равно числу лотков, а механизм поворота пробоотборников выполнен в виде упоров с односторонними шарнирами, установленными на тележке, которая снабжена тяговой лебедкой и поплавком, при этом механизм поворота фермы содержит секторы, установленные неподвижно на вертикальных осях опорных столов с взводными пружинами и связанные с . лебедкой тяговым канатбм, причем угол наклона фермы в вертикальной плоскости рассчитывается по формуле1. 2 К Со= агссд - (1 + --- )211 1 Р ф ила тяжести ус исреде (воде), Н;одъемная сила поплавка, Н; асстояние между осями оризонтальных шарниров ермы, м;асстояние слева и справа т вертикальной плоскости,роходящей через центр масс становки до вертикальной плоскости действия подъемно илы поплавка, масстояние от центра масс о точки приложения подъемой силы поплавка, м.1151675 2ными перегородками, числокоторыхравно числу лотков, а механизм, поворота пробоотборников выполнен в виде упоров с односторонними шарнирами, установленными на тележке, которая снабжена тяговой лебедкой и й- поплавком, при этом механизм поворота фермы содержит секторы, установленные неподвижно на вертикаль 1 О иых осях опорных столов с взводнымипружинами и связанные с лебедкой тяговым канатом, причем угол наклонафермы в вертикальной плоскости рассчитывается по формуле где С 1Изобретение относится к горнойпромьдпленности и предназначено дляразведки полезных ископаемых морского диа, и может быть использованодля взятия проб. с необходимой закономерностью на морском дне;Известно добычное шагающее устроство, содержащее рабочий орган, тяговую тележку, два опорных стола свертикальным и горизонтальным шарниром и механизм поворота с кронштейнами и блоками переменной плавучести Г 11.Недостатком устройства являетсято, что оно не позволяет проводитьотбор проб с необходимой закономерностью на морском дне,Наиболее близким по техническойсущности является шагающая установкадля добычи полезных ископаемых, содержащая рабочий орган, ферму, тяго"вую тележку раббчего органа с возмож.ностью продольного возвратно-поступательного движения, два опорных стола с вертикальными и горизонтальными шарнирами и механизм поворотас кронштейнами, роликами и кулачками Г 22.Недостатком известного устройстваявляется низкая производительностьопределения закономерности распределения полезных ископаемых на экспериментальных участках морскогодна, а добычной орган не может братьгеологические пробы для выявления35запасов полезного ископаемого.Целью изобретения является повышение производительности взятиягеологических проб на морском дне,Поставленная цель достигается40тем, что в шагающей установке для взятия проб со дна морей и океанов,содержащей рабочий орган, ферму,тяговую тележку рабочего органас возможностью продольного возврат 45 но-поступательного движения, два опорных стола с вертикальными и горизонтальными шарнирами и механизмы поворота, рабочий орган выполнен в виде миогосекционных камерных пробоотборников, с механизмами поворота, имеющих каркас конического типа, на котором вдоль образующих конуса установлены лотки цилиндрической фоРмы с режущими кромками и присо единеиы полыми торцовыми сторонами к бункеру, выполненному в виде конуса, разделенного внутри радиальЕ 2 К Сс =агсг.д - (1 + --- ),2 Ь Ь Р сила тяжести установкив среде воде), Н;подъемная сила поплавка, Н;расстояние между осямигоризонтальных шарнировфермы, м;расстояние слева или справа от вертикальной плоскости производящей через центрмасс установки до вертикальной плоскости действия подьемной силы поплавка, м;расстояние от центра массдо точки приложения подьемной силы поплавка, м; На фиг, 1 представлена шагающая установка, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - изображен рабочий орган; на фиг,4 - схема шагающей установки в начальном положении; на фиг. 5 - положение шагающей установки в момент зависания; на фиг. б - то же, после поворота ее на угол Ч,Установка состоит из многосекционных камерных пробоотборников 1, установленных с помощью наклонной оси 2 в подшипниках 3 кронштейна 4 подвижной направляющей 5, перемещающейся в направляющей б кронштейна 7 фермы 8, К оси 2 прикреплено основание бункера, выполненное в виде диска 9, к которому крепятся лотки 10 с режущими кромками 11. Лотки 10 расположены вдоль образующих конической поверхности и со стороны основания конуса закреплены кольцевым диском 12, В вершине конуса диск 9 и коническая обечайка 13 образуют общий бункер, разделенный радиальными перегородками 14 на отдельныекамеры для хранения проб, забранных соответствующим лотком 10,На кольцевом диске 12 ззкпеплены упоры 15, взаимодействующие с упорами с односторонним шарниром 16 тележки 17, 5Цля удержания пробоотборника 1 от самопроизвольного поворота на кронштей не 4 установлен подпружиненный палец 18, входящий в отверстие кольцевого диска 12.10Тележка 17 перемещается в продольном направлении по балкам 19 до упоров 20 фермы 8, открытой сверху, совместно с тяговой лебедкой 21 и поплавком 22, изготовленным из синтакти15 ка с удельным весом у= (О,5-0,6) т/м установленном на кронштейне 23, жестко соединенным с тележкой 17. Тяговой канат 24 сходит с барабана тяговой лебедки, огибает неподвижный блок 25, сектор с желобчатой направляющей 26, установленный на вертикальном шарнире 27 поворота Фермы 8 относительно опорного стола 28, Опорный стол 28 оборудован вертикальным 27 и25 горизонтальным 29 шарнирами и опирается на дно с помощью башмаков 30, соединенных с телескопическими трубами 31, входящими в направляющие 32, Возврат опорного стола 26 в исходное положение осуществляется с помощью пружин 33, один конец которых закреплен на вертикальном шарнире 2опорного стола 28, а второй - на ферме 8Установка работает следую:",и обра зом. После спуска установки с плавсредствами на дно включается тяговая лебедка 21 и.тележка 17 с поплавком 22 40перемещается по балкам 19, например,справа - налево,При движении тележки 17 над левым пробоотборником 1 ее левый упорс односторонним шарниром 16 упирается в упор 15 левого пробоотборника1 и поворачивает его на оси 2 на уголсоответствующий шагу лотков 10, Режущая кромка 11 при повороте срезаетверхний слой грунта и зачерпывает 50его лотком 10.При дальнейшем движении тележки17 на левую сторону (относительноцентра масс) установки она встречаетлевый упор 20 Фермы 8 и останавливается, Перед подходом к упору 20 подьемная сила плавучести поплавка 22создает момент, достаточный для отрыва левого опорного стола 28 от дна. При этом ферма 8 начинает поворачи- ваться в вертикальной плоскости и зависает на угле подъема с, а усилие спиральной пружины 33 возвращает правый опорный стол в исходное положение,При встрече тележки 17 с левым упором 20 тяговая лебедка 21 продолжает работать и наматывает тяговыйканат 24, который создает поворотный момент, на секторе с желобчатой направляющей 26 в .горизонтальной плоскости относительно неподвижного правого опорного стола 28 на заранее заданный угол , сжимая при этом пружину 33. После заверше 1 ия поворота в горизонтальной плоскости происходит реверс тележки 17 и она движется слева - направо. При этом ферма 8 опускается и левый опорный стол 28 встает на:другое место на дне, Пробоотборники 1 свободно лягут под собственным весом на дно, переместившись подвижной направляющей 5 в направляющей. 6 кронштейна 7 фермы 8,При движении тележки 17 над правым пробоотборником 1 ее правый угол с односторонним шарниром 16 упирается в упор 15 правого пробоотборника 1 и поворачивает его на оси 2 на угол, соответствующий шагу установки лотков 10. При этом левый упор с односторонним шарниром при встрече с упором левого пробоотборника отклоняется на оси. Режущая кромка 11 при повороте срезает верхний слой грунта и зачерпывает его лотком 10. При дальнейшем движении тележки 17 на правую сторону (относительно центра масс) установки она встречает правый упор 20 фермы 8 и останавливается. Перед подходом к упору 20 подъемная сила плавучести поплавка 22 создает момент, достаточный для отрыва правого опорного стола 28 от дна. При этом ферма 8 начинает поворачиваться в вертикальной плоскости и зависает на угле подъема, а усилие пружины 33 возвращает правый опорный стол в исходное положение.При встрече тележки 17 с правым упором 20 тяговая лебедка 21 продолжает работать и наматывает тяговый канат 24, который создает поворотный момент на секторе с желобчатой направляющей 26 в горизонтальной плоскости относительно неподвижного лево 1151 б 75го опорного стола 28 на заранее заданный угол Ч .После завершения поворота в горизонтальной плоскости происходит реверс тележки 17 и она движется справа - налево и цикл отбора проб повторяется.Таким образом, при каждом шаге установки;пробоотборники: 1, расположенные с левой и правой стороны относительно продольной оси фермы 8, поочередно захватывают пробы грунта,Периодическое поворачивание пробоотборника 1 на оси 2 вызывает подьем лотков 10 на конусной плверхности пересыпание захваченной пробы всоответствующую камеру бункера. 5 Закономерность переноса пробоотборников на морском дне определяетсяуглом поворота тяговым канатом 24сектора с желобчатой направляющей26 и может составлять угол поворота О в горизонтальной плоскости 0 - 180.После заполнения всех камер бункерной части пробоотборников 1 установка поднимается на плавсредстводля разгрузки.Корректор Е, Сирохма Заказ дписн ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 79/23 ТиражВНИИПИ Государственпо делам изобрете3035Иосква, Ж,82 По ого комитета СССР ий и открытий Раушская наб д, 4