Грунтонос

(21) (22) (46) (71) бюр (72) М. ( (54) (57) грун брет та стру прив 635647/23-260.01.893,11.90. Бюл. М 43Редкинское опытно-конструкторскоеавтоматики.В.Копкарев, О.Д.Копкарев, Ю,П.Прои В.М.Ануфриев43: 053 (088.8)вторское свидетельство СССР3756, кл, 6 01 М 1/08, 1979.РУНТОНСС1 зобретение относится к отбору проба, в частности к грунтоносам, Цель иэония - отбор поверхностного слоя груналой толщины с ненарушеннойтурой, Грунтонос содержит корпус,дной вал которого соединен с концом штанги, на противоположном конце которои установлен диск, Пальцы диска расположены в пазах рычагов, каждый иэ которых жестко закреплен на одном конце оси с установленными на ней створками, образующими в раскрытом виде затвор грунтоноса.На нижнем конце этой оси закреплен ножподсекатель с резцом. Во внутренней полости корпуса свободно установлена керноприемная гильза, удерживаемая створками. Корпус снабжен храповиком, взаимодействующим с подпружиненной собачкой для стопорения от вращения. Для обеспечения выталкивания отобранной пробы из грунтоноса в штанге размещен шток с диском на нижнем конце, располагающемся в гильзе. 4 э, и, ф-лы, 6 ил.3осится к отбору проб грунтоносам, и может ри отборе поверхностенарушенной структуобретение в частност спользовано лоя грунта сгрунт быть ного рой. надеж- ненару- нтовых ности шенн услов общий фиг.3 - атвор В рез А - А ожение ид; о же акрь а ф ыта установ- В ХВОСТО- ВОЧНОМ ленн вике ль изобретения - повышениотбора проб малой толщиный структуры в различных гр1 ях,фиг.1 изображен грунтоноса фиг,2 - то же, вид сверху; нвид снизу; на фиг, 4 - то же,том положении; на фиг,5 - раэ,4; на фиг.6 - грунтонос, поивания пробы.унтонос содержит корпус 1,й с возможностью вращения2, фиксируемом в стыко устройстве 3 пробоотборного манипулятора (не показан), приводной вал 4 которого соединен с концом коаксиально размещенной в корпусе 1 штанги 5 с диском 6 на другом конце, пальцы 7 которого располагаются в пазах 8 рычагов 9, каждый из которых жестко закреплен на конце одной из диаметрально противоположных осей 10, устанозленных с воэможностью вращения в приливах 11 корпуса 1 параллельно его оси. С другой стороны на ось 10 нанизаны набранные в комплект и образующие затвор грунтоноса плоские остро заточенные створки 12 - 17, выполненные в виде кольцевых отрезков переменной длины с вырезами 18 на периферийной части, равноудаленными от оси 10 и образующими винтовую канавку, а на нижнем конце оси 10 закреплен острозаточенньй нок-подсекатель 19 с резцом 20на конце, снабженным боковой режущейкромкой 21, и пальцем 22, располагающимся в имеющих разную длину пазу 23 створки, 12 и пазу 24 створки 13. Створки 13 и 15 такжеснабжены пальцами 22, располагающимисясоответственно в пазах 25 и 26 створок 14 и 15,и в пазах 27 и 28 створок 16 и 17. На приливах11 закреплены с возможностью взаимо.действия с периферийной стороной створок иножей-подсекателей упоры 29, выполненные ввиде пластин с пилообразными зубьями нанижней кромке, изогнуть 1 х по цилиндричсскойповерхности, коаксиальной корпусу 1, Вовнутренней полости корпуса 1, ограниченной сверху диском 6, свободно установленакерноприемная гильза 30, удерживаемая отвыпадения из корпуса 1 створками 17, Корпус 1 снабжен храповиком 31, взаимодействующим с подпружиненной собачкой 32,установленной на хвостовике 2, Винтовыеканавки, образованные последовательносмещенными вь 1 резами 18 створок, располагаются нэд передней поверхностью резцов 20 и соответствуют ей по наклону,Для облегчения выталкивания отобранной пробы из грунтоноса в штанге 5 размещен шток 33 с диском 34 на нижнем конце,располагающимся в гильзе 30, поджатыйвверх витой пружиной 35 сжатия до упорадиска 34 в верхнюю поверхность керноприемной полости корпуса, В штанге 5 имеетсяосевое отверстие Зб для ввода штыря 37,воздействующего на верхний торец штока33,При этом кинемагическая связь междуштангой 5 и осями 10 может бь 1 ть выполненав виде зубчатой шестерни 38, жестко установленной на штанге 5 и находящейся взацеплении с зубчатыми секторами 39, закрепленными на верхних концах осей 10, акорпус грунтоноса состои г из жестко соединенных между собой частей 40 и 41,Грунтонос работает следующим образом.В исходном положении рычаги 9 с осями 10 повернуть 1 по часовой стрелке и ножиподсекатепи 19 со створками 12 - 17разведены до поджатия их к упорам 29 зэсчет поворота штанги 5 и диска б с пальцами7 против часовой стрелки относительно корпуса 1, что соответствует открытому положению затвора грунтоноса. При этом. створки 12-17 удерживаются в постоянномконтакте с упорами 29 за счет подкимапальцев 22 к периферийнь 1 м торцовым стен кам пазов 23 - 28.Грунтонос манипулятором подводитсяк намеченному для отбора пробы участкуповерхности почвы. Под действием крутя 10 грунтонос, а корпус 1 при вращении тыльной стороной зубьев хрэповика 31 проскакивает по собачке 32 неподвижно закрепленного в стыковочном устройстве 3 хвостовика 2 грунтоноса, Разрушаемый резцами 20 грунт отводится из зоны резания по винтовой канавке, образованной вырезами 18 створок, что облегчает условия внедрения грунтоноса в почву,После заполнения гильзы 30 пробой грунта на штангу 5 от вала 4 передается вращение по часовой стрелке. При этом кор- пус 1 стопорится от вращения за счет упора собачки 32 в зуб хрэповика 31, а штанга 5, продолжая поворот, через пальцы 7 диска 6 и пазы 8 рычагов 9 поворачивает оси 10 с ножами-подсекатепями 19 против часовой стрелки, Ножи-подсекатели за счет перемещения пальцев 22 в пазах 23 - 28 последова- тельно увлекают за собой створки 12 - 17, которые при этом смещаются относительно друг друга и ножей-подсекателей 19 на определенные углы, заданные длинами пазов 23 - 28, выбранными из условия отсутствия появления просветов между соседними створками комплекта по всей длине примыкания, После того, как противолежащие ножи-подсекатели 19 сомкнутся друг с другом, а створка 17 своим концом упрется в основание створки 17 противолежащего комплекта., проходное отверстие грунтоноса оказывается полностью перекрытым затвором за счет веерообразного раздвижения створок 12-17, При рассмотренном перемещении заточка внутренних кромок ножейподсекатепей и створок, а также наличие боковых режущих кромок 21 у резцов 20 облегчают подоезэние пробы грунта, Кроме того, при раздвижении створок происходит их относительное тангенциальное смещение, за счет которого дополнительно перекрыва,отся вырезы 18. Длины створок комплекта выбраны так, что в закрытом положении затвора конец каждой из створок комплекта вступает в контакт с внутрЕнней 20 25 30 40 45 50 55 щего момента, переданного от манипулятора через приводной вал 4 на штангу 5 и далее от пальцев 7 диска 6 на находящиесяв крайнем положении рычаги 9 осей 10, корпус 1 получает вращение против часовой стрелки и с помощью резцов 20 внедряетсяв грунт на глубину, равную высоте гильзы ЗО, заполняющейся при этом пробой грунта ненарушенной структуры, чему способствуют выступание внутренней кромки режущейчасти резца 20 за внутренний диаметр гильзы 30 и возможность проскальзывания последнеи относительно вращающегося корпуса 1,При этом упоры 29, внедряясь пилообразными зубьями в грунт, центрируюткро вол ств цы про пол его Ств обе ног ней нар при изв мет ки и 36перние,35.гильса.комвоз обе емо кин ося чаго зуб товревебезконсподцовпусасблэтомреэцвралегчтонотолсыпсаннвели.ниявогпредетнличн носи кой соответствующей створки протижащего комплекта.Зто предотвращает дательные случайные перемещения рок в направлении оси грунтоноса. РезО, набегая на внешнюю поверхность иволежащих ножей-подсекателей, доительно запирают затвор, увеличивая жесткость в закрытом положении. рки 17, сближаясь к оси грунтоноса, печивают удаление остатков выбуренрезцами грунта, скопившихся на верх- поверхности данных створок и у жной поверхности гильзы 30 между ивами 11 корпуса 1.осле закрытия затвора манипулятор екает грунтонос и доставляет его в герзируемую капсулу для транспортировобы на последующий анализ.ля извлечения пробы из грунтоноса ем 37 воздействуют через отверстие танги 5 на верхний торец штока 33, мещая последний в нижнее положечто сопровождается сжатием пружины ри этом диск 34, перемещаясь вниз в е 30, выдавливает пробу из грунтоноосле удаления щтыря 37 шток 33 с дис под действием пружины 35 ращаются в исходное положение.более тяжелых условиях работы для печения постоянства усилия, передавао на ножи-подсекатели 19, в качестве матическай передачи от штанги 5 к 10 вместо диска б с пальцами 7 и ры 9 с пазами 8 может быть использовано атое зацепление (фиг,б).ри отборе проб прочных и вязких грунакрывание затвора грунтоноса после са вращения привода достигается и спользования храпового механизма в рукции, а лишь за счет возникновения ора грунта о тыльные поверхности рез- О, вызываощего затормаживание кор относительно приводного диска 6 и жения ножей-подсекателей 19. При сопротивление грунта, испытываемое ми 20, заставляет их смещаться к оси ения привода, что дополнительно обет процесс закрывания затвора груна. Однако при отборе проб малой ины и особенно в условиях слабых и чих грунтов (сухой песок, пепел) опие сопротивление может быть мало по ине и недостаточно для самоторможеорпуса 1. Поэтому применение храпомеханиэма предпочтительно в агаемом грунтоносе, так как повышаежность срабатьваия затвора в разх грунтовых условиях.райние угловые положения диска 6 отельно корпуса 1, соответствующие открытому и закрытому положениям затвора фиксируются подпружиненными фиксаторами (не показаны).К преимуществам предлагаемого грун тоносэ относятся широкий диапазон его использования для отбора проб различных категорий грунтов. высокая сохранность отобранных монолитов, а также отсутствие приемной полости ниже затвора и других 10 элементов конструкции, способствующихобразованию скоплений частиц раэбуренного грунта на наоужных поверхностях грунтоноса, что особенно важно при его использовании в автоматизированных комп лексах по отбору и доставке проб,например, в опасных для человека условиях.Формула изобретения 1. Грунтонос, включающий корпус, 20 штангу, коаксиально установленную в корпусе и связанную с приводом вращения, гильзу, резцы и ножи-подсекатели, закрепленные на осях, кинематически связанных со штангой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 25 целью повышения надежности процесса отбора проб малой толщины ненарушенной структуры в различных грунтовых условиях, он снабжен зэтвором, выполненным в виде объединенных в комплекты, имеощих фор му кольцевых отрезков переменной длиныострозаточенных пластин, одним концом установленных на осях ножей-подсекателей и соединенных между собой с возможностью ограниченного взаимного углового пе ремещения, при этом крайние пластиныкаждого комплекта соответственно соединены с корпусом и ножом-подсекателем, а резцы выполнены с боковыми режущими кромками и закреплены на ножах-подсека телях,2. Грутонос по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что корпус снабжен хвостовиком и кинематически связанным с ним храповым ме 45 ханизмом,3, Грунтонос по п., о тл и ч а ю ш ий с ятем, что каждая пластина комплекта выполнена с расположенным на ее периферийнойчасти вырезом, при этом вырезы пластин50 комплекта расположены со смещением относительно друг друга с возможностью образования винтовой канавки,4, Грунтонос по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я 55 тем, что штанга выполнена полой и снабжена размещенными в ней штырем и подпружиненным относительно его штоком с диском, установленным с возможностью осевого перемещения на величину, соответ" ствующую высоте гильзы, 16084545, Грунтонос по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что корпус снабжен установленными вегонижнейчасти упорами, выполненными в виде дугообразных пластин спилообразными зубьями нэ нижней кромке,1608454игСоставитель Г. Веселовдактор Е, Папп Техред М.Моргентал Корректор Л. Патай Заказ 3607 Тираж 496 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101