SU1544944A1

SU1544944A1 - Device for testing bottom soils

Info

Publication number: SU1544944A1
Application number: SU874337975A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Моисеевич Буачидзе; Дмитрий Арон-Моисеевич Ланцман; Яков Филиппович Хачапуридзе
Original assignee: Сектор Гидрогеологии И Инженерной Геологии Ан Гсср
Priority date: 1987-10-26
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1990-02-23

Abstract

Изобретение относитс к горной пром-сти и предназначено дл исследовани донных грунтов. Цель - повышение надежности в работе и уменьшение габаритов устр-ва. Дл этого источник гидравлической энергии устр-ва выполнен в виде емкости-преобразовател гидростатического давлени в разъемным корпусом 1. В первой его камере (К) 4 размещена герметична емкость с корпусом 15 соосно с корпусом 1, а в разъемах корпуса 1 закреплена диафрагма 3. К 4 имеет сквозное отверстие с установленным в нем клапаном 7 дл сообщени с окружающей средой, а втора К 2 заполнена рабочей жидкостью (РЖ) и св зана посредством магистралей и системы управлени с исполнительным органом и герметичной емкостью. Полость корпуса 15 разделена упругой диафрагмой 17 на две К 16 и 18. Причем К 18 заполнена воздухом. Принцип действи устройства основан на использовании гидростатического давлени природной энергии в качестве источника гидравлической энергии РЖ гидросистемы. Через систему управлени давление РЖ передаетс в К гидродвигателей дл совершени рабочего хода, а дл слива РЖ из К, противоположных рабочим, используетс герметична емкость. Она работает по мере заполнени как медленно зар жающийс гидропневматический аккумул тор. Горловина емкости преобразовател , через которую К 4 сообщаетс с окружающей водой сообщена соосно с горловиной герметичной емкости. Через нее производ тс зар дка К 18 низким давлением перед началом работы и разр дка после завершени рабThe invention relates to the mining industry and is intended to explore bottom sediments. The goal is to increase reliability and reduce the size of the device. For this, the source of hydraulic energy of the device is made in the form of a hydrostatic pressure transducer in a split housing 1. In its first chamber (K) 4 there is an airtight container with housing 15 coaxially with housing 1, and in connectors of housing 1 a diaphragm 3 is fixed. 4 has a through hole with a valve 7 installed therein for communication with the environment, and the second K 2 is filled with a working fluid (RJ) and is connected via lines and a control system to the actuator and the hermetic container. The cavity of the housing 15 is divided by an elastic diaphragm 17 into two K 16 and 18. Moreover, K 18 is filled with air. The principle of operation of the device is based on the use of hydrostatic pressure of natural energy as a source of hydraulic energy of the RJ hydraulic system. Through the control system, the pressure of the RJ is transmitted to K of the hydraulic engines to complete the working stroke, and to drain the RJ from K opposite to the workers, a sealed container is used. It works as it is filled, as a slowly charged hydropneumatic accumulator. The neck of the transducer tank, through which K 4 communicates with the surrounding water, communicates coaxially with the neck of the sealed tank. Through it, K 18 is charged with low pressure before starting work and discharging after completion

Description

Изобретение относитс к горной промышленности, в частности к устройствам дл исследовани донных грунтов .The invention relates to the mining industry, in particular to devices for researching bottom sediments.

Цель изобретени - повышение надежности работы и уменьшение габаритов устройства .The purpose of the invention is to increase the reliability of work and reduce the size of the device.

На фиг. 1 изображено устройство дл исследовани донных грунтов; на фиг. 2 - источник гидравлической онер гииFIG. 1 shows a device for testing bottom soils; in fig. 2 - source of hydraulic oner

Устройство дл исследовани донных грунтов состоит из источника гидравлической энергии. ПГД-Н (нагнетани ), выполненного в виде корпуса 1, камеры 2, заполненной рабочей жидкостью гидросистемы (например, маслом трансформаторным ) , котора через систему управлени подводитс к рабочим камерам , упругой сплошной диафрагмы 3, камеру А, сообщающуюс с окружающей средой, крышку 5 с уплотн ющей гайкой 6, клапана 7 с фильтрующим поступающую в камеру А воду устройством (фильтром) 8, гидродвигател (ГД) любого принципа действи , например, гидроцилиндра с двухсторонним полым штоком, на свободных концах которого закреплены зажимающие штангу механизмы M3I и M3IT, соответствующие каналы 9-1 служащие дл подвода и слива рабочей жидкости через систему управлени , содержащую распределители (Р), дроссели (ДР) , золотник (ЗН) и клапаны различного назначени (КР,A device for exploring bottom sediments consists of a source of hydraulic energy. PGD-N (injection), made in the form of housing 1, chamber 2 filled with hydraulic fluid (for example, transformer oil), which through the control system is supplied to the working chambers, elastic continuous diaphragm 3, chamber A, communicating with the environment, the lid 5 with a sealing nut 6, a valve 7 with a device (filter) 8 filtering the water entering chamber A, hydraulic engine (DG) of any principle, for example, a hydraulic cylinder with a double-sided hollow rod, on the free ends of which a clamping rod is fixed mechanisms M3I and M3IT, corresponding channels 9-1 serving for supplying and discharging working fluid through a control system containing valves (P), throttles (DR), spool (GH) and valves for various purposes (CU,

00

0 0

5five

00

5five

КО), герметичной емкости (ГПА-С), включающей корпус 15, камеру 16 дл слиаа в нее через систему управлени из камер ГД, МЗ, противоположных рабочим , упругую сплошную диафрагму 17, камеру 18, заполненную воздухом (инертным газом) при начальном низком , например атмосферном, давлении, крышку 19 с уплотн ющей гайкой 20, клапан КРЗ дл зар дки и разр дки воздушной полости камеры 18. Упруга сплошна диафрагма 3, раздел юща полость ПГД-Н на две полости,и диафрагма 17, образующа две полости в ГПА-С, имеют форму, например, повтор ющую внутренние шаровые формы емкостей ПГД-Н и ГПА-С в незаполненном состо нии , а утолщенные по периметру кра диафрагм используютс дл герметизации полостей камер k и 18 соответственно крышками 5 и 19 при зат жке уплотнительных гаек 6 и 20. Внутри емкостей ПГД-Н и ГПА-С закреплены кольца каплевидной формы дл ограничени изгиба диафрагм в крайнем положении при максимально заполненных рабочей жидкостью: полости ПГД-Н, т.е. перед опусканием агрегата устройства на поверхность дна, и полости 16 ГПА-С в конце рабочего цикла и сжати воздуха до максимального расчетного давлени РМО|КС.QoS), an airtight container (HPA-S), comprising a housing 15, a chamber 16 for fusion into it through a control system of chambers of the DG, MOH, opposite to the workers, an elastic continuous diaphragm 17, a chamber 18 filled with air (inert gas) at the initial low for example, atmospheric pressure, a lid 19 with a sealing nut 20, a valve for charging and discharging the air cavity of the chamber 18. The elastic aperture diaphragm 3 separating the PGD-H cavity into two cavities, and the diaphragm 17 forming two cavities in GPA-S, have the form, for example, repeating internal spherical forms The PGD-N and HPA-S containers are in the unfilled state, and the edges of the diaphragms thickened around the perimeter are used to seal the cavities of the chambers k and 18, respectively, with lids 5 and 19 when tightening the sealing nuts 6 and 20. Inside the containers PGD-N and HPA- Drop-shaped rings are fixed to limit the bending of the diaphragms in the extreme position with the maximum filled with working fluid: IHD-H cavity, i.e. before lowering the unit assembly to the bottom surface, and the cavity of the 16 GPA-S at the end of the operating cycle and compressing the air to the maximum design pressure of the RHO | CS.

При выполнении источника гидравлической энергии (фиг.2) обеспечиваете уменьшение оощих его габаритов заWhen performing a source of hydraulic energy (figure 2), ensure the reduction of its overall dimensions for

через систему управлени давление итоочег жидкости пеоедаетс в камеры гидравлических двигателей дл совершени раЬочего хода, а дл слива рабочей жидкости из камер, противоположных рабочим, используетс герметична емкость, работающа по мере заполнени как медленно зар жающийс г1 .дропневматический аккумул тор (ГПА-С)«through the control system, the pressure of the fluid is fed to the chambers of the hydraulic engines to perform the initial stroke, and to drain the working fluid from the chambers opposite to the workers, an airtight container is used, which works as it is filled up as a slowly charged g1-pneumatic accumulator (HPA-C) "

Устройство работает следующим образом (о)ИГ . 1„) .The device works as follows (o) IG. one") .

При включении с пульта управлени J5 режима Подача рабоча жидкость под давлением поступает от ПГД-h через обратный клапан К01 к напорному зо- When switched on from the control panel J5 of the mode Supply, the working fluid under pressure flows from the PGD-h through the check valve K01 to the pressure zone

10ten

счет размещени одного из корпусов в полости другого. На фиг. 2 показан пример исполнени при размещении корпуса герметичной емкости (ГПА-С) в полости ПГД-Н, сообщающейс с окружающей водой. При необходимости возможно и обратное размещение, т.е. корпуса ПГД-Н в воздушной камере ГПА-С. При этом горловина ПГД-Н (фиг.2) через которую сообщаетс полость камеры 4 с окружающей водой при помощи КР2 и фильтра 8, совмещена соосно с горловиной ГПА-С, через которую при помощи КРЗ производитс зар дка и разр дка воздушной полости камеры 18, низким давлением - вакууми- рованием - перед началом работы, и раз- лотнику ЗН1 и к регуп тору КР1 предепь- р дка после завершени рабочего цик- ного давлени (например, 10 МПа), ла, т.е. перекачивание рабочей жидко- 20 От Ч1 масло поступает через распре- сти гидросистемы из ГПЛ-С в ПГД-Н,by placing one of the bodies in the cavity of the other. FIG. Figure 2 shows an exemplary embodiment when placing a sealed container body (HPA-C) in a PGD-H cavity in communication with the surrounding water. If necessary, the reverse placement is also possible, i.e. PGD-N case in the GPA-S air chamber. At the same time, the PGD-N neck (Fig. 2) through which the cavity of the chamber 4 communicates with the surrounding water by means of CR2 and filter 8, is aligned coaxially with the neck of the HPA-S, through which the CR 18 is charged and discharged. , low pressure — vacuuming — before the start of work, and the throat plate ZN1 and to the regulator KP1 — before the end of the working cycle pressure (for example, 10 MPa), la, i.e. pumping of the working fluid 20 From Part 1, the oil enters through the distribution of the hydraulic system from the GPL-S to the PGD-N,

Доступ к КРЗ удобен при вывернутой пробке в горловине корпуса ПГД-Н„Access to the emergency repair facility is convenient when the cork is turned in the neck of the PGD-N case.

При соосном совмещении горловин ГПА-С и ПГД-Н корпус 1 (фиг.2) дл удобства сборки выполнен с технологическим разъемом, например, в диаметральной плоскости, уплотн емым болтами 21 по периметру утолщенным краем упругой сплошной диафрагмы 35 имеющей в данном исполнении форму полушара и раздел ющей полость корпуса 1 на две камеры - камеру 2, заполненную рабочей жидкостью гидросистемы, и камеру k, сообщающуюс с окружающей водой. В последней и размещен корпус 15 герметичной емкости (ГПА-С), конструкци которой практически полностью идентична констоукции, изображенной на фиг. 1. В месте стыка кор-40 ст х М31 и f 311 и верхней полости пуса 15 и горловины корпуса 1 устано- ГД давление уоазниваетс , при этом влено резиновое кольцо 22, которое величина его зависит от сопротивлени уплотн ет разъем при зат жке гайки грунтов подаче инструмента (проходделители Р1 и Р2 к зажимаюи,мм механизмам ,431 и М31Т . например, иедез каналы 9 и 14, з чеоез канаг 1 10 и 13 спив в ГПА-С, механизмыWhen the GPA-S and PGD-H necks are coaxially aligned, housing 1 (FIG. 2) is conveniently assembled with a process connector, for example, in the diametral plane sealed by perimeter bolts 21 by a thickened edge of an elastic solid diaphragm 35 having a hemispherical shape and dividing the cavity of the housing 1 into two chambers — a chamber 2 filled with the hydraulic fluid of the hydraulic system and a chamber k in communication with the surrounding water. In the latter, the housing 15 of an airtight container (HPA-C) is placed, the construction of which is almost completely identical to the constuction shown in FIG. 1. At the junction of core-40 St x M31 and f 311 and the upper cavity of the trigger 15 and the neck of the housing 1, the pressure is set to increase, and a rubber ring 22 is embedded, its size depending on the resistance seals the connector when the ground nut is tightened. feeding the tool (passage dividers P1 and P2 to the clamping, mm mechanisms, 431 and M31T. for example, taking out channels 9 and 14, from that canoe 1 10 and 13 after drawing into HPA-S, mechanisms

25 за г гчаюг штангу с опредеп ньуми усили ми , величина которого зависит от давлени , но которое отрегулирован 3h1 (например, 2,0...2,5 МПа), с целью исключени в начал ыи комент25 per gchayug bar with a certain amount of force, the value of which depends on pressure, but which is adjusted 3h1 (for example, 2.0 ... 2.5 MPa), with the aim of excluding

30 проскальзывани N3 по штанге. Б 3HI открываетс Копал подач, {. чей жидкости под давление-н через распределитель РЗ, качал 1i в верх кою полость ГД дл совер енл рабочг- го хода подачи, на прот жение ко i рого через канал 12, распределигепь РЗ к дроссель ДР1, регулирующий скорость подачи, рабоча жидкость сливаетс в ГПА-С. В дальнейшем в поло3530 slips N3 on the bar. B 3HI opens with Copal innings, {. whose fluid under pressure through the RZ distributor, pumped 1i into the top of the cavity of the DG for a complete feed stroke, for which I through channel 12, distribute the RP to the throttle DP1 regulating the feed rate, the working fluid is drained into HPA-S. Later in 35

ке), но не может быть меньше предель23 .ke), but there can be no less than the limit23.

При включении с пульта управлени режима Подача рабоча жидкость под давлением поступает от ПГД-h через обратный клапан К01 к напорному зо- When the mode is switched on from the control panel. The supply of working fluid under pressure flows from the PGD-h through the check valve K01 to the pressure zone.

лотнику ЗН1 и к регуп тору КР1 предепь- ного давлени (например, 10 МПа), От Ч1 масло поступает через распре- ZN1 trays and to the KP1 reguptor of pre-pressure (for example, 10 MPa), from CH1 the oil flows through the distribution

ст х М31 и f 311 и верхней полости ГД давление уоазниваетс , при этом величина его зависит от сопротивлени грунтов подаче инструмента (проходделители Р1 и Р2 к зажимаюи,мм механизмам ,431 и М31Т . например, иедез каналы 9 и 14, з чеоез канаг 1 10 и 13 спив в ГПА-С, механизмыArt x M31 and f 311 and the upper cavity of the DG pressure increases, while its magnitude depends on the resistance of the soil to the supply of the tool (P1 and P2 passage dividers to clamp, mm mechanisms, 431 and M31T. for example, channels 9 and 14, for example) 10 and 13 by spiv in GPA-S, mechanisms

за г гчаюг штангу с опредеп ньуми усили ми , величина которого зависит от давлени , но которое отрегулирован 3h1 (например, 2,0...2,5 МПа), с целью исключени в начал ыи коментFor a gchayug bar with a certain amount of effort, the value of which depends on pressure, but which is adjusted 3h1 (for example, 2.0 ... 2.5 MPa), with the aim of excluding it from the beginning

проскальзывани N3 по штанге. Б 3HI открываетс Копал подач, {. чей жидкости под давление-н через распределитель РЗ, качал 1i в верх кою полость ГД дл совер енл рабочг- го хода подачи, на прот жение ко i рого через канал 12, распределигепь РЗ к дроссель ДР1, регулирующий скорость подачи, рабоча жидкость сливаетс в ГПА-С. В дальнейшем в полоSlip N3 on the bar. B 3HI opens with Copal innings, {. whose fluid under pressure through the RZ distributor, pumped 1i into the top of the cavity of the DG for a complete feed stroke, for which I through channel 12, distribute the RP to the throttle DP1 regulating the feed rate, the working fluid is drained into HPA-S. Later in polo

ст х М31 и f 311 и верхней полости ГД давление уоазниваетс , при этом величина его зависит от сопротивлени грунтов подаче инструмента (проходке ), но не может быть меньше предельArticle x M31 and f 311 and the upper cavity of the HDD pressure increases, while its magnitude depends on the resistance of the soil to the tool feed (penetration), but there can not be less than the limit

Принцип действи основан на исполь-д5 чого Давлени , на которое отрегулирс- зовании гидростатического давлени - ван ЗН1 и не больше предельного рабочего давлени рован RP1.The principle of operation is based on the use of the Pressure at which the hydrostatic pressure is adjusted - van 3N1 and not more than the limiting working pressure RP1.

природной энер|ии - в качестве источника гидравлической энергии рабочей жидкости гидросистемы, т.е. потенциальна энерги превращаетс в кинетическую . Дл этой цели используетс источник гидравлической энергии, представл ющий собой емкость, разделенную упругой сплошной диафрагмой на две камеры, одна из которых через клапан сообщаетс с окружающей водой и давление ее столба сообщаетс с окружающей водой гидросистемы, заполн ющей вторую герметичную камеру.natural energy - as a source of hydraulic energy of the working fluid of the hydraulic system, i.e. potential energy is converted to kinetic. For this purpose, a source of hydraulic energy is used, which is a tank divided by an elastic continuous diaphragm into two chambers, one of which communicates through the valve with the surrounding water and the pressure of its column is connected with the surrounding water of the hydraulic system filling the second sealed chamber.

на которое отрегули50 Переключение ГД па холостой ход после завершени рабочего хода и на последующий рабочий ход в крайних положени х поршн (или другого вытеснител ) производитс автоматическойto which the adjustment50 is switched DG pa idling after the completion of the working stroke and the subsequent working stroke in the extreme positions of the piston (or other displacer) is performed automatically

25 системой реверсировани (не показана),25 by a reversing system (not shown),

Устройство может быть применено не только дл исследовани свойств грунтов, но и в любых погружных агрегатах , предназначенных дл выполнена которое отрегулирс льше предельного рабоThe device can be used not only to study the properties of soils, but also in any submersible units intended to be made that is adjusted beyond the limiting operation.

на которое отрегулиПереключение ГД па холостой ход после завершени рабочего хода и на последующий рабочий ход в крайних положени х поршн (или другого вытеснител ) производитс автоматическойto which the adjustment DG pa idle after the completion of the working stroke and the subsequent working stroke in the extreme positions of the piston (or other displacer) is performed automatically

системой реверсировани (не показана),a reversing system (not shown),

Устройство может быть применено не только дл исследовани свойств грунтов, но и в любых погружных агрегатах , предназначенных дл выполнени работ при помощи гидравлических двигателей любого принципа действи .The device can be used not only to study the properties of soils, but also in any submersible units designed to perform work with the help of hydraulic motors of any principle of action.

Claims

Invention Formula

1, A device for exploring bottom soils, including a source of hydraulic energy, made in the form of a hydrostatic pressure transducer - capacity, the cavity of which is divided into two chambers by an elastic diaphragm, the first of which has a through hole with a valve installed in it for communication with the environment, and the second filled with working fluid and connected via highways and jVCB control system

Go with an executive body and a sealed container, characterized in that, in order to increase reliability and reduce the size of the device, the housing of the hydrostatic pressure transducer is made detachable to accommodate in its first chamber a sealed container installed and the ends of the diaphragm are fixed in the connectors of the housing.

2. The device according to claim 1, that is, so that the cavity of the hermetic vessel is divided by an elastic diaphragm into two chambers, one of which is filled with air.

HPA-S

gd