SU1155898A1 - Устройство дл отбора проб осадков со дна водоемов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ОСАДКОВ СО ДНА ВОДОЕМОВ, включающее рабочий орган, выполненный в виде двухстворчатого грейферного механизма , снабженного штоком-лидером, поплавок и газогенератор с реагентом дл  продувки поплавка сжатым газом, соединенный с поплавком посредством трубопровода и клапана, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности пробоотбора и улучшени  эксплуатационных характеристик , газогенератор закреплен на створке грейферного механизма, а клапан, соедин ющий газогенератор с поплавком, выполнен в виде гидрозатвора, при этом газогенератор снабжен дополнительным клапаном , выполненным в виде подпружиненной крышки, установленным в нижней части газогенератора и кинематически соединенным . со штоком-лидером. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что поплавок снабжен системой газового замещени , выполненной в ви.ае баллона высокого давлени , клапана с подпружиненным штоком и гидростата. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что поплавок выполнен в виде жесткой оболочки с открытым дном, снабжен § трубопроводом газового замещени , при этом верхний конец последнего совмещен W с верхним торцом поплавка, а нижний конец выведен за его пределы в нижней части. 4.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что реагент изолирован от внешней среды нейтральной жидкостью, например глицерином. ел ел 00 со сх

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  отбора проб, в частности к автономным устройствам дл  отбора проб осадков со дна водоемов и может быть использовано при проведении геологических, океанологических и гидрографических работ.

Известен автономный пробоотборник, включающий поплавок с центральной штангой , рабочий орган, выполненный в виде створок грейферного ковша, и контейнеры с размеш,енными в них балластными гру:зами 1.

Недостатками этого пробоотборника  вл ютс  низка  производительность из-за малых скоростей вертикального погружени , св занных с экономией балласта, и невысока  надежность срабатывани  при перекосах грейфера в момент контакта со дном.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  отбора проб осадков со дна водоемов, включаюш1ее рабочий орган, выполненный в виде двухстворчатого грейферного механизма, снабженного штоком-лидером, поплавок и газогенератор с реагентом дл  продувки поплавка сжатым газом, соединенный с поплавком посредством трубопровода и клапана 2.

Недостатки данного устройства заключаютс  в низкой эффективности его применени  из-за ненадежности функционировани  систем и клапанов продувки под высоким гидростатическим давлением, опасности потери устройства при возгорании или взрыве водорода в балластных емкост х и поплавке и повышенном расходе газообразующего реагента, поскольку твердые продукты реакции не удал ютс  из газогенератора .

Цель изобретени  - повышение эффективности пробоотбора и улучшение эксплуатационных характеристик.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  отбора проб осадков со дна водоемов, включающем рабочий орган, выполненный в виде двухстворчатого грейферного механизма, снабженного штокомлидером , поплавок и газогенератор с реагентом дл  продувки поплавка сжатым газом , соединенный с поплавком посредством трубопровода и клапана, газогенератор закреплен на створке грейферного механизма , а клапан, соедин ющий газогенератор с поплавком, выполнен в виде гидрозатвора , при этом газогенератор снабжен дополнительным клапаном, выполненным в виде подпружиненной крышки, установленным в нижней части газогенератора и кинематически соединенным со штоком-лидером.

Поплавок снабжен системой газового замещени , выполненной в виде баллона высокого давлени , клапана с подпружиненным штоком и гидростата.

Поплавок выполнен в виде жесткой оболочки с открытым дном, снабжен трубопроводом газового замещени , при этом верхний конец последнего совмещен с верхним торцом поплавка, а нижний конец выведен за его пределы в нижней части. 5 Кроме того, реагент изолирован от внешней среды нейтральной жидкостью, например глицерином.

Оснащение газогенератора клапанами, размещенными в верхней и нижней его част х , причем верхний клапан выполнен в виде гидрозатвора: и совмещен с соединительным трубопроводом, а нижний выполнен в виде подпружиненной крышки и кинематически св зан со щтоком-лидером, позвол ет значительно улучщить эксплуатацион5 ные характеристики устройства за счет снижени  его общего веса и устранени  в конструкции сложного и ненадежного в работе под высоким гидростатическим давлением редукционного клапана.

Выполнение поплавка в виде жесткой

0 оболочки с открытым дном и снабжение его трубопроводом газового замещени  позвол ет улучшить эксплуатационные характеристики устройства в целом, так как обеспечиваетс  безопасность работ с устройством

5 после его всплыти  за счет замещени  объема поплавка нейтральным газом. Оснащение поплавка баллоном высокого давлени  системы газового замещени  с управл ющим клапаном, щток которого совмещен с гидростатом, обеспечивает безопасность экс

0 плуатации устройства, так как замещает взрывоопасный водород, наход щийс  в попла-вке после всплыти , на нейтральный газ.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел Н на фиг. 1; на фиг. 4- узел 1И на фиг. 1.

Устройство дл  отбора проб осадков со дна водоемов включает поплавковый узел

0 1, выполненный в виде жесткой оболочки 2 с открытым дном, на верхней части которой смонтировано устройство 3 дл  спуско-подъемных операций, радиома к 4 с антенной 5, световой ма к 6 и гидростатический клапан 7, выполненный в виде корпуса 8 с отверсти ми 9 и направл ющей 10, в которой установлен шток 11, на нижней части которого гайкой 12 закреплена тарелка клапана 13 с уплотнителем 14. Шток 11 имеет опору 15 с регулировочной гайкой 16 и пружину 17.

Опора 15 установлена с -возможностью взаимодействи  с гидростатом 18, установленным на кронштейне 19. Во внутренней полости оболочки 2 размешен вытеснительный трубопровод 20, нижний конец которого выведен за пределы оболочки 2 в нижней ее части. В нижней полости оболочки 2 установлена система 21 газового замещени , выполненна  в виде баллона 22 высокого давлени , содержащего нейтральный газ (например, углекислый) и управл ющего клапана 23, оснащенного щтоком 24, поджатого пружиной 25. На щтоке 24 размещены клапаны 26 и 27. Кроме того, управл ющий клапан 23 оснащен игольчатым клапаном 28 ручного управлени  с маховиком 29Шток 24 установлен с возможностью взаимодействи  с гидростатом 30, размещенным на кронщтейне 31. К нижней части поплавкового узла 1 посредством разъема 32 и тросовых т г 33 крепитс  двухстворчатый грейферный механизм, выполненный в виде трубчатой рамы 34, на которой размещены ковщи 35 и хомутами 36 закреплены газогенераторы 37, соединенные посредством трубопроводов 38 с полостью оболочки 2.

Грейферный механизм оснащен щтокомлидером 39, кинематически св занным с т гами, 40, установленными на ос х 41 с возможностью взаимодействи  с крышками 42, установленными на ос х 43 и подпружиненными пружинами 44. Во внутренней полости газогенераторов 37 на сетке 45 размещаетс  гидрореагирующий реаген 46, изолированный от окружающей среды нейтральной жидкостью (например глицерином). Трубопроводы 38 оснащены гидрозатвора .ми 47, совмещенными с верхней частью газогенераторов 37. Гидрозатворы 47 снабжены заливочными пробками 48.

Устройство работает следующим образом.

Перед сбросом устройства с судна его привод т в рабочее состо ние, дл  чего раз мещают в газогенераторе 37 реагент 46 и заливают через заливочные пробки 48 в газогенераторы 37 нейтральную жидкость. Вращением маховика 29 открывают игольчатый клапан 28 ручного управлени , обеспечива  поступление замещающего газа из баллона 22 к клапану 27. При этом вода, поступающа  через открытое днище в оболочку 2, выдавливает наход щийс  там воздух через отверсти  9 корпуса 8 гидростатического клапана 7.

Под действием собственной массы уст ройство начинает погружатьс . На глубине 12-15 м под действием гидростатического давлени  срабатывает гидростат 18, освобожда  опору 15, а шток 11, перемеща сь в направл ющей . 10 под действием пружины 17, перекрывает отверстие корпуса 8 гидростатического клапана 13, герметизиру  его уплотнением 14. На этой же глубине срабатывает гидростат 30, освобожда  щток 24 управл ющего клапана 23 устройства 21 газового замещени . При этом на клапан 26 действует гидростатичес - кое давление, удерживающее его от вертикального перемещени  и преп тствующее г открытию клапана 27. При достижении устройством дна водоема оно касаетс  осадков штоком-лидером 39, воздействующим на т ги 40, поворачива  их на ос х 41 и освобожда  крышки 42, которые, поворачива сь на ос х 43 под действием пружин 44, открывают доступ воды во внутреннюю полость газогенераторов 37.

После открыти  крышек 42 нейтральна  жидкость, изолирующа  реагент 46, вытесн етс  из газогенераторов 37 через трубопроводы 38 (при удельном весе изолирующей жидкости меньше удельного веса воды) или через открытый нижний торец газогенератора 37 (при удельном весе больше удельного веса воды). При взаимодействии с водой реагент 46 выдел ет водород, поступа0 ющий по трубопроводам 38 в оболочку 2, наполн   ее и вытесн   воду через открытое днище.

Твердые продукты реакции в виде мелкого шлама удал ютс  из внутренней

5 полости газогенератора 37 под действием собственного веса через решетку 45. Всплывающий поплавковый узел 1 воздействует через тросовые т ги 33 на грейферный механизм , закрыва  его и сгреба  донные осадки ковшами 35. Продолжа  всплытие, устройство отрываетс  от дна водоема и достигает поверхности. Расшир ющийс  при всплытии газ удал етс  из оболочки 2 через открытое днище. После всплыти  устройства на поверхность при давлении на клапан 26, равном атмосферному, под действием давлени  в баллоне 22 открываетс  клапан 27 и углекислый газ начинает поступать под оболочку 2, замеща  наход щийс  там водород, удал   его через трубопровод 20 и исключа  тем самым возможQ ность возгорани  или взрыва водорода в устройстве. На поверхности устройство по сигналам радиома ка 4 или светового ма ка 6 обнаруживаетс  и поднимаетс  на судно с помощью устройства 3 дл  спускоподъемных работ.

5 Экономический эффект от использовани  предлагаемого устройства заключаетс  в повышении производительности, улучщении эксплуатационных характеристик, а также в повышении безопасности работ за счет замещени  взрывоопасного водорода, наход щегос  в попдавке после всплыти  устройства, на нейтральный газ.

35

20

35

7

44

55

. /

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ОСАДКОВ СО ДНА ВОДОЕМОВ, включающее рабочий орган, выполненный в виде двухстворчатого грейферного механизма, снабженного штоком-лидером, поплавок и газогенератор с реагентом для продувки поплавка сжатым газом, соединенный с поплавком посредством трубопровода и клапана, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности пробоотбора и улучшения эксплуатационных характе ристик, газогенератор закреплен на створке грейферного механизма, а клапан, соединяющий газогенератор с поплавком, выполнен в виде гидрозатвора, при этом газогенератор снабжен дополнительным клапаном, выполненным в виде подпружиненной крышки, установленным в нижней части газогенератора и кинематически соединенным . со штоком-лидером.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что поплавок снабжен системой газового замещения, выполненной в виде баллона высокого давления, клапана с подпружиненным штоком и гидростата.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что поплавок выполнен в виде жесткой оболочки с открытым дном, снабжен _а трубопроводом газового замещения, при © этом верхний конец последнего совмещен с верхним торцом поплавка, а нижний конец выведен за его пределы в нижней части.

4. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что реагент изолирован от внешней среды нейтральной жидкостью, например глицерином.

SU „„1155898 >