SU1446520A1 - Устройство дл подводного отбора проб грунта и полезных ископаемых - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  отбора и подъема на поверхность проб грунта и полезных ископаемых со дна водоемов и позвол ет повы- сить эффективность работы путем повышени  точности пробоотбора и снижени  габаритов и веса устройства. Устройство включает блок переменной плавучести 1, энергетический блок 2 и блок рабочего органа 3. В верхней части устройства установлен уравновешивающий поплавок 4 и тормозные закрьшки 5 с гидроцилиндрами 6, смонтированными посредством шарниров 7 на силовой раме 8. Блок переменной плавучести 1 снабжен прочн1 1и корпусами в виде сфер П, св занными посредством штуцеров 12-и верхнего и нижнего коллекторов 13 и 14, причем верхний подключен к газовому баллону 15 через редукционный клапан 16, а нижний подключен к насосному блоку высокого давлени  18 и через электромагнитный клапан 19 к насосу 20. Б нижней части блок переменной плавучести 1 снабжен вьтускным клапаном 23. Насосный блок высокого давлени  18 в зависимости от, глубины работы устройства собираетс  из необходимого числа прочных камер 24, св занных между собой каналами 26.Про- боотборный кран 31 включает подрезающий нож 33 и бункер 34. Блок ра- g « -J2

Description

бочего органа 3 снабжен погруженными электроприводами 36 и 37. Устройство имеет повьшенный КПД, позвол ет регулировать скорость спуска и подъема, имеет повьппенную маневренность, 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  отбора и подъема на поверхность проб грунта и полезных ископаемых со дна водоема.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы путем повышени  точности пробоотбора и снижение габаритов и веса устройства

На чертеже схематически изображе- но предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство включает р д разъемных блоков: блок 1 переменной плавучести энергетический блок 2 и блок 3 рабочего органа, которые вьтолнены в отдельных корпусах и соедин ютс  между собой с помощью, напримерi болтовых соединений (не показано),

В верхней части блока I переменной плавучести установлен уравновешивающий поплавок 4, выполненный из материала , например синтактика, сферо- лита и т.п., способного выдержать гидростатическое давление на рабочей глубине погружени . Поплавок 4  вл етс  уравновешивающим элементом, т.е. придающим, устройству заданную плавучесть и выполнен в виде обте ,-

каемой конструкции. Возможно приме- нение в качестве поплавка титановой емкости той же формы, заполненной жидким парафином.

Между блоком 1 переменной плавучести и поплавком 4 смонтированы тормозные закрьшки 5, которые цилиндрически облегчают блок 1 переменной плавучести и установлены с возможностью вьшуска при торможении устройства на подходе к дну посредством гидроцилиндров 6. Г1вдроцилиндры 6 установлены на шарнирах 7 (гидромоторы дл  работы гидроцилиндров не показаны). Тормозные закрьшки 5 и гидроцилиндры 6 установлены на еди- ной силовой раме 8, снабженной цент , 5

15

20

35 40

ральным вертикальным штырем 9, на котором крепитс  уравновешивающий поплавок 4, а верхний конец штыр  9 снабжен рьм-болтом 10 дл  строповки устройства.

Основу блока 1 переменной плавучести составл ют прочные корпуса в виде сфер 11, расположенные поэтажно. Дл  уменьшени  вертикального габарита блока сферы могут быть установлены относительно друг друга так, что верхние сферы частично наход тс  в углублени х между нижними. Сферы 1I соединены между собой посредством соединительных штуцеров 12, верхнего 13 и нижнего 14 коллекторов. Верхний коллектор 13 подключен к газовому баллону 15 через редукционный клапан 16. В верхней части коллектор 13 имеет электромагнитный автоматический клапан 17 тарельчатого типа дл  вьшуска газа. Нижний коллектор 14 подключен к насосному блоку 18 высокого давлени  и через электромагнитный клапан 19 к насосу 20 с электромагнитными клапанами 21 и 22. Сферы 1 1 заключены в цилиндрический герметичный легкий корпус, в верхней части которого установлен клапан 17. В.нижней части блок 1 переменной плавучести снабжен выпускным клапаном 23 с электроприводом (не показан)

Насосный блок 18 высокого давлени  в зависийости от глубины погружени  собираетс  из необходимого (определ етс  расчетом с учетом характе выбранных насосов) количества прочнокорЛусных камер 24, гидравлическа  св зь между которыми JB .процессе работы осуществл етс  однотипньп-1и погружными насосными агрегатами 25 (насос высокого давлени , двигатель). Кажда  камера 24 выполнена с каналом 26 дл  сообщени  с полостью последующей камеры. Таким образом камеры 24

3. ,

1ч

последовательно соединены между собой посредством размещенных в них насосов высокого давлени  и каналов 26. Дл  быстрого монтажа и демонтажа камеры 24 снабжены быстроразъемными (не показано) соединени ми 27.

Энергетический блок 2 снабжен кас сетами .аккумул торных батарей 28, четырьм  подруливающими двк сите- л ми 29 с электроприводом и герметичным боксом 30 автоматической системы управлени  устройством.

Блок 3 рабочего органа снабжен пробоотборным органом 31, вьтолнен- ным в виде колеса с режущими пластинами 32. Пробоотборный орган 31 имеет подрезающий нож 33 и бункер 34 дл  сбора проб грунта или полезного ископаемого. Пробоотборный орган 31 и подрезающий нож 33 смонтированы на одной оси 35. Устройство имеет также погружной электропривод 36 подрезающего ножа и электропривод 37. На корпусе 2 энергетического блока уста новлены гидрофоны 38 гидроакустической системы наведени .

Устройство работает следующим об- ра.зом.

В снар женном состо нии сферы 1I блока 1 переменной плавучести заполнены жидким балластом (например, индустриальным маслом), а пространство между ними заполнено морской водой. В этом случае устройство обладает отрицательной плавучестью и погружаетс  с определенной скоростью . При этом по сигналам гидроакустической системы наведени  с помощью гидрофонов 38 включаютс  подрули- вающие движители 29 и смещают устрой ство в горизонтальной плоскости в процессе погружени , с целью наведени  его на акустический излучатель (не показан), установленный на дне в заданной точке. При подходе к дну на определенное .рассто ние, по сигналу гидроакуст.ической системы срабатывают гидроцилиндры 6 вьшуска тормозных закрылков 5, вследствие чего устройство входит в контакт с дном на замедленной скорости, после чего тормозные закрылки 5 принимают первоначальное положение. При проведении работ на дне При заполнении бункера 34 полезным, грузом .(пробами грунта или полезного ископаемого) включаетс  в работу Пробоотборный орган 31, который, враща сь на оси 35

6520

от электропривода 37, с помощью подрезающего ножа 33 и режущих пластин 32 захватывает пробы грунта или полезного ископаемого и транспортирует их в бункер 34. В это врем  подрезающий нож 33 с помощью электропривода

36 заглублен на необходимую глубину в грунт, а само устройство медленно

10 перемещаетс  по поверхности дна с помощью пробоотборного органа 31 и подруливающих движителей 29. Во врем  проведени  работ на дне проибходит откачка балластной жидкости (масла)

15 из сфер И с помощью насосного блока 18 высокого давлени . В это врем  клапаны 19, 21 и 22 закрыты. При работе насосных агрегатов 25 осуществл етс  гидравлическа  св зь посредством

20 каналов 26 между внутренними объемами камер 24. Последовательное каскадное соединение камер 24 позвол ет на выходе насосного блока получить давление, превьшающее давление ок25 ружанмцей среды. В свою очередь камеры 24 предохран ют корпуса насосов от вли ни  внешнего гидростатического давлени . Балластана  жидкость заполн ет пространство между сферами 11,

30 вспльша  вверх внутри корпуса блока I .переменной плавучести, а-а ранее находивша с  там заборна  вода через выпускной клапан 23 выходит в окружающее пространство. Дл  нормаль ,,с ной работы насосного блока 18 высо- кого давлени  в освободившеес  пространства внутри сфер 11 (объем которых рассчитываетс  исход  из подъемной силы устройства) поступает воздух

40 из баллона 15 через редукционный кла-- пан 16. При окончательной откачке балластной жидкости из сфер 11 устройство приобретает положительную плавучесть , всплывает с заданной скоро45 стью и наводитс  при помощи гидроакустической системы на устройство захвата судна (не показано), При всплытии на поверхность мор  и после строповки устройства открываетс  клапан

g при помощи насоса 20 через клапан 22 балластна  жидкость закачиваетс  обратно в сферы 11, а наход щийс  там воздух выходит через тарельчатый клапан 17. При полном заполнеgg НИИ сфер балластной жидкостью устройство за рым-болт 1 О поднимаетс  на борт судна, где оно освобождаетс  от пробы грунта или полезного .ископаемого, перезар жаютс  или замен ютс  аккумул торные батареи 28, и после этого устройство готово к повторению цикла. При работе устройства все его узлы обеспечиваютс  энергией от аккумул торов 28 и управл ютс  с помощью автоматической системы 30 управлени  и гидрофоно- нов 38.

При использовании предлагаемого устройства дл  глубоководного отбора проб по сравнению с известными повышаетс  КПД за счет отбора за один спускоподъем большей массы пробы и регулировани  скорости спуска и подъема, исключаетс  использование балластных грузов и загр знение ими дна глубоководных водоемов, повьппа- етс  маневренность, а следовательно точность пробоотбора при работе на дне.

Claims (3)

1. Формула изобретений

   I. Устройство дл  подводного отбора проб грунта и полезных ископае- мых, включающее блок переменной плаРедактор С. Пекарь

   Составитель Е. Гарбуз

   Техред Л.Олийнык

   Заказ 6741/48

   Тираж 847

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   вучести с корпусом, уравновешивающий поплавок и пробоотборный орган, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  эффективности работы путем повышени  точности пробоотбора и снижени  габаритов и веса, оно снабжено прочными корпусами в виде сфер со штуцерами и коллекторами , смонтированными поэтажно, газовым баллоном с редукционным клапаном , насосным блоком высокого давлени  с камерами и каналами, причем камеры последовательно соединены между собой посредством каналов.
2. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что корпус блока переменной плавучести снабжен выпускным клапаном.
3. 3.Устройство по п, 1, о т л и - чающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона глубин эксплуатации , насосный блок высокого давлени  вьтолнен сборным из отдельных камер, а камеры блока снабжены соединительными фланцами.

   Корректор Э. Лончакова

   Подписное