Глибинний пробовідбірник

Реферат: Винахід належить до видобувної галузі для відбору проб мінеральної та органічної сировини на морському шельфі. Пробовідбірник гравітаційного принципу дії містить пристрій для орієнтування при зануренні та фіксації його на дні, який має шахту, нижній торець якої виконаний у вигляді конуса та стрижнів, кожний з яких закріплено у верхній її частині з нахилом від неї, а нижні мають анкери, жорстко закріплені до шахти крилами орієнтування, які водночас виконують роль баласту. Вздовж шахти переміщується пробовідбірник, який має змінну колонкову трубу з механізмом запирання, виконаного у вигляді двох пелюстків, шарнірно закріплених на нижньому торці, що обертаються незалежно один від одного навколо своєї осі на заданий кут в межах дозволених упорами. Під час занурення, пелюстки знаходяться в закритому стані, але за рахунок водяного потоку та маси проби відбору вільно відкриваються на необхідний кут для забезпечення безперешкодного занурення або закриття отвору колонкової труби при підйомі. Процес занурення та пробовідбору відбувається під дією власної ваги пристрою. Технічний результат: досягається відбір проб із значних глибин з гарантовано орієнтовним зануренням пристрою; заповнена колонкова труба може бути змінним контейнером; досягається високий показник екологічної безпеки, зменшується вимивання проби при підйомі на поверхню. UA 99533 C2 (12) UA 99533 C2 UA 99533 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до видобувної галузі. Призначений для відбору проб мінеральної та органічної сировини з морського дна. Основне призначення - відбір проб сапропелю (гнилий мул). Відомий пробовідбірник для відбору проб мінеральної та органічної сировини з морського дна (Ударна ґрунтова трубка з вантажем-розвідником (По М. Юнгу) [Е. Ф. Шнюков, Р. Н. Белодед, В. П. Цемко. Полезные ископаемые мирового океана. - К.: Наукова думка, 1979 254с.]. Має складний виконавчий та привідний механізми, схильний до порушення екологічної рівноваги придонної екосистеми, що обмежує його застосування. Найбільш близьким технічним рішенням (найближчим аналогом) є відома схема глибоководного пробовідбірника, яка містить стальну колонкову трубу із запірним механізмом та пристрій орієнтування, що містить шахту (Глибоководний пробовідбірник Зіборов К. А., Ванжа Г. К., Федоряченко С. О., а.с №200911844, 25.05.2011). Недоліки найближчого аналога: - складність конструкції запірного механізму; - велика ймовірність порушення працездатності запірного механізму при попаданні твердого тіла в проміжки конструкції; В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомого процесу відбору проб, в якому шляхом введення нових конструктивних елементів та їх взаємодії досягається: покращення орієнтування, більша можливість стабільного заглиблення колонкової труби у шельф зі зменшенням кількості здійнятого мулу, покращення експлуатаційних характеристик при зменшенні втрат, зменшення часу на забір та збереження проби всередині і за рахунок цього поліпшується екологія навколишнього середовища. Поставлена задача вирішується тим, що у глибинному пробовідбірнику що містить елемент орієнтування у вигляді шахти, до якої в верхній частині за допомогою стрижнів жорстко приєднані крила, і з можливістю переміщення вздовж установлена колонкова труба з запірним механізмом, згідно з винаходом, кожне крило жорстко закріплено безпосередньо в нижній частині шахти, а колонкова труба в нижній частині має дросельного типу запірний механізм виконаний з двох пелюстків, кожний з який рухомо установлено на загальній осі з можливістю повороту навколо неї, відкриття та закриття відповідно в моменти спуску та підйому, а вісь жорстко закріплена в колонковій трубі. Суть винаходу пояснюється графічними матеріалами, де на кресленні показано пристрій (загальний вигляд). Пробовідбірник має пристрій орієнтування, що містить шахту 1, нижній кінець якої виконано у вигляді конуса 2 та стрижнів 3, кожний з яких закріплені на верхній частині зовнішньої поверхні шахти 1 з нахилом від неї. Нижні кінці стрижнів оснащені анкерами 4, жорстко кріпляться до шахти 1 за допомогою крил 5. У повздовжньому перерізі вони утворюють собою піраміду з меншою основою у верхній частині шахти 1. Така конструкція знижує вірогідність прокидування пробовідбірника при падінні на дно. Стабілізуючі крила 5 виконані у вигляді клина та як одне ціле виконуючи роль баласту, що дозволяє знизити центр ваги, та сприяє заглибленню пробовідбірника у шельф. Всередині шахти 1 колонкова труба 6, має можливістьпереміщення вздовж неї, обмежується упором 7, виконаного у вигляді кільцевого бурта, а знизу центрується конусами 2, 8. На верхньому торці колонкової труби 6 розміщена петля 9 за допомогою якої через канат виконується підйом усього пристрою. На нижньому розташовано запірний механізм, що являє собою дросельну заслінку, виконану з двох пелюстків 10, які рухомо установлені на осі 11 та двома обмежувачами 12 та 13. У піднятому положенні колонкової труби 6, дросельна заслінка 10 приймає горизонтальне положення, спираючись на обвідне кільце 12 під дією добувної маси, тим самим упереджує витік проби. Кут розкриття заслінок обмежує упор 13. Прилад працює наступним чином. Пробовідбірник занурюється під власною вагою на дно за допомогою петлі 9, до якої кріпиться канат. Орієнтування під час занурення здійснюється за допомогою шахти 1, оснащеною знизу крилами 5, які дозволяють встановлювати параметри занурення конструкції завдяки підбору оптимальних характеристик та форм крил, що вирівнюють її знижуючи центр ваги пробовідбірника до максимально можливого рівня, та придають пробовідбірнику стійкості. При досяганні дна пробовідбірник фіксується на дні анкерами 4, які попереджують зміщення пробовідбірника по площі дна. Під час різкого зменшення швидкості пробовідбірника, колонкова труба 6 продовжує зниження за рахунок власних інерційних властивостей та занурюється у товщу дна. В процесі занурення у товщу дна, запірний механізм вільно пропускає пробу всередину колонкової труби 6 за рахунок переміщення маси забірного пристрою. Витіснена вода виходить через отвори 14 на кришці 15. Після повного зупинення виконується підйом конструкції за петлю 9, яка закріплена на кришці 1 UA 99533 C2 5 10 15. При підйомі проба за рахунок інерції, приводить у дію запірний механізм. Запірний вузол, складається з двох пелюстків 10, шарнірно закріплених відносно нерухомої осі 11, та можуть вільно повертатися на необхідний кут, що обмежується упорами 12, 13. В разі підйому, під натиском ваги відібраної проби, пелюстки закриваються. Закриття та ущільнення запірного пристрою відбувається за рахунок кільця 12. Підйом пробовідбірника здійснюється колонковою трубою 6, яка упирається у обмежувач 7. Після підйому на поверхню колонкова труба 6 виймається шляхом підняття шахти 1 за петлі 16, та звільнення її від пристрою орієнтування. Розвантаження колонкової труби 6 відбувається з верхнього торця. В результаті впровадження нових конструктивних елементів та їх взаємодії досягається відбір проб із значних глибин з гарантовано орієнтовним зануренням пристрою, високий показник екологічної безпеки, зменшується вимивання проби при підйомі на поверхню. Дану конструкцію можна використовувати при промисловій розробці. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Глибинний пробовідбірник, що містить елемент орієнтування у вигляді шахти, до якої в верхній частині за допомогою стрижнів жорстко приєднані крила, і з можливістю переміщення вздовж установлена колонкова труба з запірним механізмом, який відрізняється тим, що кожне крило жорстко закріплено безпосередньо в нижній частині шахти, а колонкова труба в нижній частині має дросельного типу запірний механізм, виконаний з двох пелюстків, кожний з який рухомо установлено на загальній осі з можливістю повороту навколо неї, відкриття та закриття відповідно в моменти спуску та підйому, а вісь жорстко закріплена в колонковій трубі. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2