RU214140U1 - WALKING DEVICE FOR INVESTIGATION OF THE BOTTOM SURFACE OF SUB-GLACIAL WATER BODIES - Google Patents
WALKING DEVICE FOR INVESTIGATION OF THE BOTTOM SURFACE OF SUB-GLACIAL WATER BODIES Download PDFInfo
- Publication number
- RU214140U1 RU214140U1 RU2022118533U RU2022118533U RU214140U1 RU 214140 U1 RU214140 U1 RU 214140U1 RU 2022118533 U RU2022118533 U RU 2022118533U RU 2022118533 U RU2022118533 U RU 2022118533U RU 214140 U1 RU214140 U1 RU 214140U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- truss
- working body
- supports
- length
- walking
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- 238000009114 investigational therapy Methods 0.000 title 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 21
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 2
- 206010054107 Nodule Diseases 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к горному делу, в частности к устройствам для взятия проб из верхнего слоя донных отложений подледниковых водоемов, способным передвигаться шаганием по поверхности дна, с возможностью их доставки на требуемую глубину через предварительно пробуренную в толще льда скважину. The utility model relates to mining, in particular to devices for taking samples from the upper layer of bottom sediments of subglacial reservoirs, capable of walking along the bottom surface, with the possibility of delivering them to the required depth through a well previously drilled in the ice mass.
Техническим результатом является повышение эффективности процесса шагания устройства.The technical result is to increase the efficiency of the walking process of the device.
Шагающее устройство для исследования донной поверхности подледниковых водоёмов содержит несущую ферму, опоры с платформами, телескопические штанги, рабочий орган. A walking device for studying the bottom surface of subglacial reservoirs contains a supporting truss, supports with platforms, telescopic rods, and a working body.
Description
Полезная модель относится к горному делу, в частности к устройствам для отбора проб донных отложений подледниковых водоёмов, способным передвигаться шаганием по донной поверхности, с возможностью их доставки на требуемую глубину через предварительно пробуренную в толще льда скважину. Устройство может быть также использовано для отбора проб донных отложений подледниковых озёр Антарктиды, в частности, озера Восток.The utility model relates to mining, in particular to devices for sampling bottom sediments of subglacial reservoirs, capable of moving by walking along the bottom surface, with the possibility of delivering them to the required depth through a well previously drilled in the ice mass. The device can also be used for sampling bottom sediments subglacial lakes of Antarctica, in particular, Lake Vostok.
Известно устройство для перемещения под водой (Шагающие машины для освоения ресурсов морского дна. Л., 1987 г., с. 12-13) на колёсном ходу для выполнения на дне исследовательских работ. Оно выполнено в виде сварной рамы с центральным отсеком для исследовательской аппаратуры и опирается на восемь колёс, выполненных в виде цилиндров, высота которых больше диаметра. Цилиндрическая поверхность покрыта вдоль образующей шипами. Каждое колесо имеет встроенный гидромотор, создающий давление рабочей жидкости через шланги. Оси колёс на концах установлены шарнирно и подвешены на вертикальных цилиндрах.A device is known for moving under water (Walking machines for the development of seabed resources. L., 1987, p. 12-13) on wheels to perform research work at the bottom. It is made in the form of a welded frame with a central compartment for research equipment and rests on eight wheels made in the form of cylinders, the height of which is greater than the diameter. The cylindrical surface is covered along the generatrix with spikes. Each wheel has a built-in hydraulic motor that pressurizes the working fluid through the hoses. The axles of the wheels are hinged at the ends and suspended on vertical cylinders.
Недостатком является то, что цилиндрическая поверхность колёс покрыта вдоль образующей шипами, что при движении приводит к разрушению поверхностного слоя грунта и замутнению воды.The disadvantage is that the cylindrical surface of the wheels is covered along the generatrix with spikes, which, when moving, leads to the destruction of the surface layer of the soil and clouding of the water.
Известно добычное шагающее устройство для подводной разработки полезных ископаемых (авторское свидетельство SU №1027343, опубл. 07.07.1983), состоящее из фермы, установленной на двух опорах, рабочего органа с тяговой тележкой и механизм поворота.Known mining walking device for underwater mining (author's certificate SU No. 1027343 , publ. 07/07/1983), consisting of a farm mounted on two supports, a working body with a traction trolley and a turning mechanism.
Недостатком является то, что опоры с внешней стороны имеют форму дуг, а механизм поворота выполнен в виде установленных на концах фермы упоров с наклонными направляющими, что значительно усложняет конструкцию, создаёт дополнительные силы сопротивления при шагании и повороте при наличии неровностей на донной поверхности водоёмов.The disadvantage is that the supports on the outside are in the form of arcs, and the turning mechanism is made in the form of stops installed at the ends of the truss with inclined guides, which greatly complicates the design, creates additional resistance forces when walking and turning in the presence of irregularities on the bottom surface of the reservoirs.
Известна установка для разработки конкреций илов и россыпей со дна морей и океанов (авторское свидетельство SU №1099081, опубл. 23.06.1984), у которой рама снабжена механизмом поперечного заноса одного конца относительно другого.Known installation for the development of silt nodules and placers from the bottom of the seas and oceans (author's certificate SU No. 1099081, publ. 06/23/1984), in which the frame is equipped with a mechanism for transverse drift of one end relative to the other.
Недостатком установки является несущая рама, опирающаяся на две лыжи, которые создают дополнительные сопротивления повороту установки в горизонтальной плоскости.The disadvantage of the installation is the supporting frame, based on two skis, which create additional resistance to the rotation of the installation in a horizontal plane.
Известно шагающее устройство для подводной добычи полезных ископаемых (патент RU № 2601880, опубл. 10.11.2016), включающее ферму, снабжённую противовесом с барабаном, опоры, рабочий орган и поворотные платформы.A walking device for underwater mining is known (patent RU No. 2601880 , publ. 11/10/2016), including a farm equipped with a counterweight with a drum, supports, a working body and turntables.
Недостатком является то, что рабочий орган и противовес выполнены раздельно, что значительно усложняет синхронизацию работы их приводов.The disadvantage is that the working body and the counterweight are made separately, which greatly complicates the synchronization of their drives.
Известна шагающая буровая установка (патент RU № 166446, опубл. 04.07.2016), принятая за прототип, включающая несущую ферму, выполненную из двух параллельных труб с продольными направляющими и снабжённую серьгами, шарнирно соединёнными с платформами опор, при этом концы труб изогнуты вверх, образуя симметричные консоли, левую и правую и жёстко связаны между собой поперечными балками с размещенными на них блоками, опоры, рабочий орган, выполненный в виде тележки с роликами, взаимодействующими с продольными направляющими фермы, с жесткозакрепленными на ней буровым станком и двумя лебедками, снабженными гибкими тяговыми элементами (тросами), охватывающими блоки поперечных балок, один конец которых закреплен на барабане лебедки, а другой на тележке рабочего органа, и систему управления.A walking drilling rig is known (patent RU No. 166446, publ. 07/04/2016), adopted as a prototype, including a supporting truss made of two parallel pipes with longitudinal guides and equipped with earrings hinged to the support platforms, while the ends of the pipes are bent upwards, forming symmetrical consoles, left and right, and rigidly interconnected by transverse beams with blocks placed on them, supports, a working body made in the form of a trolley with rollers interacting with the longitudinal guides of the truss, with a drilling machine rigidly fixed on it and two winches equipped with flexible traction elements (cables) covering blocks of transverse beams, one end of which is fixed on the winch drum, and the other on the trolley of the working body, and the control system.
Недостатком прототипа является несущая ферма, длина которой выбрана произвольно из-за невозможности определения длины консоли, что не позволяет обеспечить процесс шагания установки.The disadvantage of the prototype is the bearing farm, the length of which is chosen arbitrarily due to the inability to determine the length of the console, which does not allow for the process of walking installation.
Техническим результатом является повышение эффективности процесса шагания устройства.The technical result is to increase the efficiency of the walking process of the device.
Технический результат достигается тем, что консоли несущей фермы выполнены соосно участку несущей фермы между опорами, при этом оптимальную длину консоли, относительно веса и длины несущей фермы, определяют по формуле: The technical result is achieved by the fact that the consoles of the carrier truss are made coaxial with the section of the carrier truss between the supports, while the optimal length of the console, relative to the weight and length of the carrier truss, is determined by the formula:
l – длина участка несущей фермы между опорами, м; l is the length of the section of the supporting truss between the supports, m;
Шагающее устройство для исследования донной поверхности подледниковых водоёмов:Walking device for studying the bottom surface of subglacial reservoirs:
фиг. 1 – общий вид шагающего устройства;fig. 1 – general view of the walking device;
фиг. 2 – вид сверху на шагающее устройство;fig. 2 – top view of the walking device;
фиг. 3 – разрез несущей фермы;fig. 3 - section of the supporting farm;
фиг. 4 – положение устройства в начале цикла;fig. 4 – position of the device at the beginning of the cycle;
фиг. 5 – вид сверху на устройство в начале цикла;fig. 5 – top view of the device at the beginning of the cycle;
фиг. 6 – положение устройства в вертикальной плоскости, рабочий орган на консоли, расположенной слева;fig. 6 - the position of the device in the vertical plane, the working body on the console located on the left;
фиг. 7 – положение устройства в горизонтальной плоскости, рабочий орган на консоли, расположенной слева;fig. 7 - the position of the device in the horizontal plane, the working body on the console located on the left;
фиг. 8 – положение устройства в вертикальной плоскости, рабочий орган на консоли, расположенной справа;fig. 8 - the position of the device in the vertical plane, the working body on the console located on the right;
фиг. 9 – положение устройства в горизонтальной плоскости, рабочий орган на консоли, расположенной справа, где:fig. 9 - the position of the device in the horizontal plane, the working body on the console located on the right, where:
1 – несущая ферма;1 - bearing farm;
2 – опора;2 - support;
3 – рабочий орган;3 - working body;
4 – труба;4 - pipe;
5 – консоль;5 - console;
6 – продольная направляющая;6 - longitudinal guide;
7 – поперечная балка;7 - transverse beam;
8 – тяговая тележка;8 - traction trolley;
9 – ролик;9 - roller;
10 – опорный стол;10 - support table;
11 – телескопическая штанга;11 - telescopic rod;
12 – опорный башмак;12 - support shoe;
13 – поворотная платформа;13 - turntable;
14 – горизонтальная ось;14 - horizontal axis;
15 – угол в вертикальной плоскости;15 - angle in the vertical plane;
16 – вертикальная ось;16 - vertical axis;
17 – угол в горизонтальной плоскости.17 - angle in the horizontal plane.
Шагающее устройство для исследования донной поверхности подледниковых водоёмов включает несущую ферму 1 (фиг. 1-3), установленную на двух опорах 2, и рабочий орган 3. Несущая ферма 1 выполнена из двух параллельно закрепленных относительно друг друга труб 4 с симметричными консолями 5, установленными слева и справа соосно участку несущей фермы 1 между опорами 2, а оптимальную длину консоли 5, относительно веса и длины несущей фермы 1, определяют по формуле:A walking device for studying the bottom surface of subglacial reservoirs includes a carrier truss 1 (Fig. 1-3) mounted on two
l – длина участка несущей фермы между опорами, м; l is the length of the section of the supporting truss between the supports, m;
Продольные направляющие 6 выполнены в форме швеллера, установлены внутри несущей фермы 1 и жестко связаны с наружной боковой поверхностью труб 4. Концы труб 4 жестко соединены между собой поперечными балками 7. Рабочий орган 3 выполнен в виде тяговой тележки 8 с роликами 9 и собственным приводом в герметичном исполнении (на фигуре не показан), кинематически связанным с приспособлением для отбора проб донных отложений (на фигуре не показано). Ролики 9 тяговой тележки 8 установлены в продольных направляющих 6 несущей фермы 1 с возможностью возвратно-поступательного движения рабочего органа 3 вдоль несущей фермы 1, включая консоли 5. Каждая из опор 2 состоит из опорного стола 10, телескопических штанг 11 с опорными башмаками 12, и поворотной платформы 13. Поворотная платформа 13 при помощи горизонтальных осей 14 шарнирно соединена с несущей фермой 1 с возможностью относительного поворота на угол в вертикальной плоскости 15 и связана с опорным столом 10 вертикальной осью 16 с возможностью относительного поворота на угол в горизонтальной плоскости 17.
Работа шагающего устройства для исследования донной поверхности подледниковых водоёмов осуществляется следующим образом. Устройство устанавливается на дне подледникового водоёма, при этом рабочий орган 3 занимает положение на несущей ферме 1 между опорами 2 (фиг. 4, 5), и производится отбор пробы донных отложений. После взятия первой пробы, включают привод (на фигуре не показан) тяговой тележки 8 и перемещают рабочий орган 3 с помощью роликов 9, по продольным направляющим 6 на консоль 5, расположенную слева (фиг. 6, 7). В момент достижения рабочим органом 3 конца консоли 5, расположенной слева, рабочий орган 3 упирается в поперечную балку 7, жёстко связывающую между собой концы труб 4, опора 2, расположенная справа, за счёт изменения положения центра масс системы несущая ферма 1 – опоры 2 – рабочий орган 3 отрывается от дна и происходит поворот несущей фермы 1 на угол в вертикальной плоскости 15 относительно горизонтальных осей 14 шарнирного соединения несущей фермы 1 с опорой 2, расположенной слева (фиг. 6). В указанном положении включают привод поворота (на фигуре не показан) поворотной платформы 13 опоры 2, расположенной слева, и осуществляют поворот несущей фермы 1 относительно вертикальной оси 16, связанной с опорным столом 10 (фиг. 6, 7), на угол в горизонтальной плоскости 17. Величины угла в вертикальной плоскости 15 и угла в горизонтальной плоскости 17 определяются размерами неровностей донной поверхности. Далее включают привод (на фигуре не показан) тяговой тележки 8 и перемещают рабочий орган 3 в сторону консоли 5, расположенной справа. Как только рабочий орган 3 смещается от конца консоли 5, расположенной слева, нарушается условие равновесия системы, происходит поворот несущей фермы 1 в вертикальной плоскости и поднятая опора 2, расположенная справа, опускается и устанавливается с помощью телескопических штанг 11 с опорными башмаками 12 на дне подледникового водоёма в новом положении (фиг. 6, 7). Производят отбор второй пробы донных отложений, при этом рабочий орган 3 находится между опорами 2. По окончании отбора второй пробы цикл шагания повторяется перемещением рабочего органа 3 на консоль 5, расположенную справа (фиг. 8, 9).The operation of a walking device for studying the bottom surface of subglacial reservoirs is carried out as follows. The device is installed at the bottom of the subglacial reservoir, while the working
Повышение эффективности процесса шагания устройства достигается за счёт выполнения консолей несущей фермы соосно участку несущей фермы между опорами, а также за счёт оптимизации длины консоли относительно веса и длины несущей фермы.An increase in the efficiency of the walking process of the device is achieved by making the consoles of the carrier truss coaxial with the section of the carrier truss between the supports, as well as by optimizing the length of the console relative to the weight and length of the carrier truss.
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214140U1 true RU214140U1 (en) | 2022-10-12 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220605U1 (en) * | 2023-07-07 | 2023-09-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | WALKING DEVICE FOR STUDYING THE BOTTOM SURFACE OF SUBGLACIAL RESERVOIRS |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1151675A1 (en) * | 1983-12-28 | 1985-04-23 | Ленинградский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Г.В.Плеханова | Walking unit for taking samples from sea and ocean bottom |
DE19541324A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Giancarlo Zamagni | Machine with movable legs for support and propulsion |
RU2601880C1 (en) * | 2015-11-11 | 2016-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Legged device for underwater mining of minerals |
RU166446U1 (en) * | 2016-07-04 | 2016-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | STEPPING DRILLING RIG |
RU2648365C1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-03-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Walking installation for transportation and laying of oil and gas pipes on the seabed |
RU186415U1 (en) * | 2018-07-03 | 2019-01-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | UNDERGROUND MINING DEVICE FOR COLLECTING IRON-MANGANese NUCLEI FROM THE SEA BOTTOM |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1151675A1 (en) * | 1983-12-28 | 1985-04-23 | Ленинградский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Г.В.Плеханова | Walking unit for taking samples from sea and ocean bottom |
DE19541324A1 (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Giancarlo Zamagni | Machine with movable legs for support and propulsion |
RU2601880C1 (en) * | 2015-11-11 | 2016-11-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Legged device for underwater mining of minerals |
RU166446U1 (en) * | 2016-07-04 | 2016-11-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | STEPPING DRILLING RIG |
RU2648365C1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-03-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Walking installation for transportation and laying of oil and gas pipes on the seabed |
RU186415U1 (en) * | 2018-07-03 | 2019-01-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | UNDERGROUND MINING DEVICE FOR COLLECTING IRON-MANGANese NUCLEI FROM THE SEA BOTTOM |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220605U1 (en) * | 2023-07-07 | 2023-09-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | WALKING DEVICE FOR STUDYING THE BOTTOM SURFACE OF SUBGLACIAL RESERVOIRS |
RU221278U1 (en) * | 2023-09-18 | 2023-10-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | WALKING DEVICE FOR STUDYING THE BOTTOM SURFACE OF SUBGLACIAL RESERVOIRS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4755080A (en) | Device for inserting a drainage wick into the ground | |
KR100703620B1 (en) | Cutter and method for working the soil | |
US3218739A (en) | Dredge | |
RU214140U1 (en) | WALKING DEVICE FOR INVESTIGATION OF THE BOTTOM SURFACE OF SUB-GLACIAL WATER BODIES | |
RU214112U1 (en) | WALKING DEVICE FOR INVESTIGATION OF THE BOTTOM SURFACE OF SUB-GLACIAL WATER BODIES | |
CN215057115U (en) | Perforating device is used in ground reconnaissance | |
RU2601880C1 (en) | Legged device for underwater mining of minerals | |
CN108593335B (en) | Rock sampling equipment for geological exploration | |
RU2761235C1 (en) | Walking device with adaptive supports | |
RU220605U1 (en) | WALKING DEVICE FOR STUDYING THE BOTTOM SURFACE OF SUBGLACIAL RESERVOIRS | |
CN204782997U (en) | Impacted style soil layer sample rig | |
RU221278U1 (en) | WALKING DEVICE FOR STUDYING THE BOTTOM SURFACE OF SUBGLACIAL RESERVOIRS | |
CN206468895U (en) | A kind of conduit jacking | |
CN214463879U (en) | Portable engineering reconnaissance rig that fetches earth | |
RU166446U1 (en) | STEPPING DRILLING RIG | |
CN115236725A (en) | Shock excitation device for shallow seismic exploration | |
SU1624228A1 (en) | Device for seating pipeline into watered ground | |
CN215165601U (en) | Portal frame structure for ramming equipment with quick adjustment rammer position | |
CN201635653U (en) | Hydraulic drill rig device on construction drill carriage | |
CN206128038U (en) | Self -propelled island reef basis construction platform of equipment that hangs is bored in area | |
CN216787135U (en) | Complicated mutual fine sand layer overlength major diameter pile foundation underwater concrete construction structures of powder | |
CN217483619U (en) | Be used for well point precipitation water level detection device | |
CN113062319B (en) | Piling and soil taking device | |
CN117738608B (en) | Oil sand probing coring device | |
CN214832661U (en) | Long spiral pile machine suitable for piling hard block soil |