Отборник проб донных отложений

Номер патента: 8543

Опубликовано: 30.10.2006

Автор: Комиссаров Феликс Давидович

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Комиссаров Феликс Давидович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси(56) Соловьев Н.Я. и др. Отборник проб донных отложений Труды ГГИ. Вып. 172. Ленинград Гидрометиздат, 1969. С. 100-104.1239298 1, 1986.2527770 А 1, 1983.2045753 1, 1995.(57) Отборник проб донных отложений, включающий корпус, содержащий П-образную стойку, поперечную планку, пробоотборную емкость, втулку с желобом, жестко связанную с осью, установленной во вмонтированных неподвижно в противоположные стенки П-образной стойки подшипниках, на концах которой имеются рукоятки, противовес, канат, поворотный рычаг с осью, вилку, фиксатор и механизм крепления отборника на дне,отличающийся тем, что введена вторая втулка с желобом, размещенная идентично первой втулке с желобом в П-образной стойке, в которой на осях размещена система неподвижных и подвижных блоков с желобами канат, огибающий первую втулку, установлен с 8543 1 2006.10.30 возможностью движения через два подвижных блока, закрепленных на пластинах, установленных на стенках П-образной стойки, огибает вторую втулку и присоединен двумя концами к кольцу с внутренним выступом, и далее карабином к подъемному тросу, пробоотборная емкость включает внешний и внутренний стаканы квадратной формы в сечении, входящие друг в друга, причем внешний стакан в нижней своей части имеет противоположно расположенные подвижные на осях створки, имеющие в верхней своей части выступы, выходящие за периметр внешнего стакана, на торцевой крышке внутреннего стакана установлен шток, проходящий через отверстие в крышке внешнего стакана,на котором закреплен на оси ролик, под которым проходит тросик, соединяющий два противовеса, расположенных у боковых стенок корпуса, и проходящий через два подвижных блока, поворотный рычаг с грузом расположен сверху корпуса отборника с возможностью фиксации положения каната при погружении отборника в воду, фиксатор положения каната при подъеме пробоотборника подпружинен плоской пружиной и размещен на левой стороне П-образной стойки с возможностью ограничения движения вилки, причем на канате, с возможностью воздействия на фиксатор, размещен диск, механизм крепления отборника на дне скважины или колодца включает жестко прикрепленные с обеих сторон корпуса к его боковым стенкам две консоли, на которых подвижно установлены на осях рычаги, имеющие подвижную связь с вертикально размещенными штангами с ограничителями и противоположно расположенными на осях упорами, имеющими на противоположных концах подвижные на осях башмаки, штанги установлены на регулировочных болтах с контактными плитами, шайбами и пружинами с возможностью изменения высоты расположения относительно корпуса, на штангах сверху установлены направляющие стержни, имеющие периодический контакт с посыльным грузом, подвешенным на веревке и имеющим возможность перемещения по посыльномому тросику, закрепленному на направляющем стержне. Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных отложений, в частности для отбора проб водонасыщенных грунтов или ила в водоемах, загрязненных химическими или радиоактивными веществами. Известно устройство для отбора проб донных отложений, используемое для проведения контроля за раскладкой фракций в частях намываемых сооружений под названием Грейферный грунтонос. Грунтонос состоит из двух сферических частей, образующих полость для взятия грунта, шарнирно закрепленных на диске. При взятии пробы диск опирается на грунт и ограничивает сверху образец. Сферические части приводятся рычагами при нажиме сверху и, сближаясь, вырезают образец под диском. Предлагаемый грейферный грунтонос позволяет отбирать пробы грунта в точно намеченных точках с малым нарушением структуры 1. К недостаткам устройства следует отнести следующие 1) отбор пробы осуществляется сферическими частями с помощью рычагов. Получается керн пробы неравной толщины и диаметра 2) отобранная проба непосредственно в самом устройстве постоянно контактирует с окружающей водой и, следовательно, происходит ее промывка и частичная потеря фрагментов 3) отбор проб с помощью штанги не всегда приемлем как, например, отбор с больших глубин, когда сама штанга является мешающим приспособлением и не позволяет оператору развернуться на плавающем средстве или когда отбор пробы донных осадков осуществляют из колодцев в районах загрязнения радиоактивными веществами. Изобретение относится к устройствам для отбора проб донных отложений, в частности для отбора проб слабых водонасыщенных грунтов или ила в водоемах, загрязненных химическими или радиоактивными веществами. 2 8543 1 2006.10.30 Известен пробоотборник донных отложений под названием Прибор для взятия проб грунта со дна водоема, состоящий из внутреннего и наружного пустотелых цилиндров,присоединенных через штангу к подъемному тросу, и разъемной гильзы, расположенной во внутреннем цилиндре, подпружиненной крышки, прикрепленной к наружному цилиндру, обеспечивающей сохранность отобранной пробы при подъеме прибора через толщу водоема, защелки, фиксирующей крышку от закрывания в положении внедрения прибора в грунт, а после его извлечения из грунта освобождающей крышку от фиксации 2. Прибор работает следующим образом. Прибор с открытым входным отверстием, с зафиксированной при помощи защелки крышкой на тросу опускают в водоем, где внутренний цилиндр с гильзой под тяжестью прибора внедряется в грунт. При натяжении подъемного троса внутренний цилиндр входит в наружный, нажимает на защелку, защелка освобождает крышку, которая под действием пружины закрывает нижние отверстия цилиндров с находящимся в них образцом грунта, удерживая его от выпадения. К недостаткам конструкции прибора следует отнести 1) необеспечение возможности отрыва грунта от основы, так как прибор не имеет приспособления для отрыва керна 2) перекрывание входного отверстия только после того, как внутренний цилиндр поднят из скважины, что может привести к потере части керна, особенно если грунт слабый и водонасыщенный 3) опускание прибора до внедрения в грунт с открытым входным отверстием не способствует отбору представительной пробы, особенно если имеет место отбор проб донных отложений из водоемов, загрязненных высокотоксичными или радиоактивными веществами, которые в больших количествах находятся в воде 4) невозможность производить отбор проб с малых глубин, например 1-2 м, так как кинетическая энергия, приобретенная прибором, будет недостаточной для углубления цилиндра в грунт уже на глубину 5-10 см. Известен пробоотборник донных отложений ГР-86. Он предназначен для взятия проб грунта с нарушением структуры с поверхностного, толщиной 50 мм, активного слоя дна водоема. Прибор рассчитан на взятие проб несвязанных и слабосвязанных глинистых,песчано-гравелистых донных отложений рек и каналов глубиной до 15 м и скоростью течения воды до 2 м/сек, а также озер и водохранилищ глубиной до 30 м. Отборник рассчитан на работу с троса при использовании лебедок или гидрометрических установок ГР-64 и ГР-70. Применение последних позволяет существенно механизировать процесс взятия проб донных отложений на реках и каналах и значительно уменьшить трудоемкость работ. Пробоотборник состоит из корпуса и стабилизатора. Корпус включает в себя П-образную стойку, передний и задний фланцы, передний и задний стержни, поперечную планку и две опорные лапы. В полости корпуса находится заборный ковш, укрепленный на втулке,размещенной на оси, на которой размещены два противовеса, а сама ось с подшипниками закреплена на стенках стойки, имеет на своих концах рукоятки, а на втулке закреплены концы охватывающего ее каната, средняя часть которого соединена со свободным концом поворотного рычага, в центральной части имеющего ось поворота, размещенную в вилке,а фиксация заборного ковша осуществляется упорным подпружиненным рычагом, нижняя часть которого выполнена в виде вилки, а верхняя часть его выведена через прорезь в полке наружу корпуса и фиксируется фиксатором 3. Пробоотборник работает следующим образом. Перед производством работ по взятию проб грунта со дна водоема к поворотному рычагу при помощи карабина присоединяют трос лебедки, а заборный ковш рукоятками устанавливают в открытое положение. При этом взводится отводом его рукоятки до упора назад и фиксируется фиксатором в этом положении. Поднимают пробоотборник при помощи лебедки в подвешенное состояние, и при этом противовесы войдут в соприкосновение с концами вилки упорного рычага, а за 3 8543 1 2006.10.30 борный ковш будет зафиксирован в открытом положении. Пробоотборник опускают в заданном месте на дно водоема. При ослаблении несущего троса лебедки упорный рычаг под действием пружины устанавливается в вертикальном положении, и тем освобождается противовес от контакта с упорным рычагом, а заборный ковш приходит в соприкосновение с грунтом. При подъеме отборника со дна свободный конец рычага, соединенный с несущим тросом лебедки, начнет перемещаться вверх и поворачивать связанный с ним канатом заборный ковш. В процессе поворота заборный ковш врезается в грунт, проба грунта отделяется от дна и поступает в полость ковша. После выхода ковша из грунта режущие кромки входной части ковша приходят в соприкосновение с прокладкой и прижимаются к ней, препятствуя вымыванию пробы при подъеме отборника из воды. При извлечении из заборного ковша взятой пробы отборник устанавливают на подставку. После освобождения троса лебедки ковш с помощью рукояток переводят в открытое положение и вращательным движением с ударами противовесов о поперечную планку освобождают от пробы. Проба собирается в совок, установленный под заборным ковшом между стойками подставки. Отборник проб донных отложений имеет следующие недостатки. 1. Использование для отбора проб открытого ковша, который производит перемешивание отобранной пробы, чем нарушается ее послойная структура и теряется представительность пробы для различного рода исследований как, например, исследование физических свойств грунта, определение послойного залегания донных осадков и распределение в них биологических объектов и т.п. 2. При отборе проб на химический, радиоактивный и биологический анализ применение такого рода отборника не представляется возможным, так как отбор пробы производится ковшом, который отбирает пробу способом зачерпывания таким образом, что глубина отбора пробы по профилю почвы неравномерна, и при этом возможны потери какой-то части пробы, что недопустимо по причине непредставительности образца. 3. При отборе проб из водоемов, каналов и канав необходимо применять лебедки или другие подъемные механизмы из-за большого веса отборника, что создает неудобства и требует использования дополнительного персонала кроме оператора. Задачей настоящего изобретения является создание такого отборника, который бы не имел перечисленных недостатков и позволял производить отбор проб донных отложений без потерь части керна и получать представительную пробу. Поставленная задача решается тем, что устройство включает корпус, содержащий П-образную стойку, поперечную планку, пробоотборную емкость, втулку с желобом, жестко связанную с осью, установленной во вмонтированных неподвижно в противоположные стенки П-образной стойки подшипниках, на концах которой имеются рукоятки,противовес, канат, поворотный рычаг с осью, вилку, фиксатор и механизм крепления отборника на дне. Отличительной особенностью является то, что введена вторая втулка с желобом, размещенная идентично первой втулке с желобом в П-образной стойке, в которой на осях размещена система неподвижных и подвижных блоков с желобами канат, огибающий первую втулку, установлен с возможностью движения через два подвижных блока, закрепленных на пластинах, установленных на стенках П-образной стойки, огибает вторую втулку и присоединен двумя концами к кольцу с внутренним выступом и далее карабином к подъемному тросу пробоотборная емкость включает внешний и внутренние стаканы квадратной формы в сечении, входящие друг в друга, причем внешний стакан в нижней своей части имеет противоположно расположенные подвижные на осях створки, имеющие в верхней своей части выступы, выходящие за периметр внешнего стакана, на торцевой крышке внутреннего стакана установлен шток, проходящий через отверстие в крышке внешнего стакана, на котором закреплен на оси ролик, под которым проходит тросик, соединяющий два противовеса, расположенных у боковых стенок корпуса, и проходящий 4 8543 1 2006.10.30 через два подвижных блока, поворотный рычаг с грузом расположен сверху корпуса отборника с возможностью фиксации положения каната при погружении отборника в воду,фиксатор положения каната при подъеме пробоотборника подпружинен плоской пружиной и размещен на левой стороне П-образной стойки с возможностью ограниченного движения вилки, причем на канате, с возможностью воздействия на фиксатор, размещен диск, механизм крепления отборника на дне скважины или колодца включает жестко прикрепленные с обеих сторон корпуса к его боковым стенкам две консоли, на которых подвижно установлены на осях рычаги, имеющие подвижную связь с вертикально размещенными штангами с ограничителями и противоположно расположенными на осях упорами, имеющими на противоположных концах подвижные на осях башмаки, штанги установлены на регулировочных болтах с контактными плитами, шайбами и пружинами с возможностью изменения высоты расположения относительно корпуса, на штангах сверху установлены направляющие стержни, имеющие периодический контакт с посыльным грузом, подвешенным на веревке и имеющим возможность перемещения по посылаемому тросику, укрепленному на направляющем стержне. На фиг. 1 изображен отборник проб донных отложений, включающий в себя два блока блок компоновки механизма отбора проб и блок механизма крепления отборника проб на дне скважины или колодца в позиции перед отбором пробы в разрезе. На фиг. 2 изображен тот же отборник проб, поперечный разрез. Отборник содержит корпус 1, П-образную стойку 2, поперечную планку 3, пробоотборную емкость 4, втулку с желобом 5, ось 6, подшипники 7, рукоятки 8, противовес 9,канат 10, поворотный рычаг 11 с осью 12, вилку 13, фиксатор 14, опорные лапы 15, систему неподвижных 16 и подвижных блоков 17, два подвижных блока 18 на пластинах 19,кольцо 20 с внутренним выступом 21, карабин 22, подъемный трос 23, внешний 24 и внутренний 25 стаканы, подвижные на осях створки 26, выступы створок 27, шток 28, отверстие в крышке внешнего стакана 29, ролик 30, тросик 31, поворотный рычаг с грузом 32 и зацепом 33, стойку 34, плоскую пружину 35, диск 36, консоли 37, рычаги 38 с осями 39, штанги 40 с осями 41, упоры 42, башмаки 43, ограничители 44, регулировочные болты 45 с контактными плитами 46, шайбы 47, пружины 48, направляющие стержни 49, посыльной груз 50, подвешенный на веревке 51, посыльной тросик 52. Отборник проб, предназначенных для определения физических свойств грунта, на химический, биологический и радиоактивный анализ включает в себе блок механизма отбора пробы и блок механизма крепления отборника проб на дне скважины или колодца. Блок механизма отбора пробы состоит из корпуса 1, П-образной стойки 2, поперечной планки 3, предназначенной для крепления фиксатора 12 с плоской пружиной 35, пробоотборной емкости 4, выполненной в виде двух внешнего 24 и внутреннего стаканов 25 квадратной формы в сечении, входящих друг в друга, втулки 5 с желобом и осью 6, двух подшипников 7, имеющих на концах оси 6 рукоятки 8, размещенные вне корпуса 1, двух противовесов 9, служащих для фиксации положения пробоотборной емкости 4 внутри блока механизма отбора пробы в положении перед отбором пробы и для фиксации пробоотборной емкости 4 после отбора пробы, каната 10, предназначенного для погружения отборника пробы в скважину и для его подъема, поворотного рычага 11 с осью 12,служащего для фиксации положения кольца 20, вилки 13, фиксирующей положение кольца 36, фиксатора 14, фиксирующего положение вилки 13, опорные лапы 15, систему неподвижных 16 и подвижных блоков 17 с желобами, двух подвижных блоков 18,закрепленных на пластинах 19, имеющих возможность перемещаться на своих осях в пределах ограничителей 44, установленных на стенках П-образной стойки 2. Канат 10 огибает первую и вторую втулки 5 с желобом и присоединен двумя концами к кольцу 20 с внутренним выступом 21, а кольцо 20 присоединено к карабину 22, скрепленному с подъемным тросом 23. Пробоотборная емкость 4 состоит из внешнего 24 и внутреннего 25 стаканов квадратной формы в сечении, входящих друг в друга. Внешний стакан 24 в ниж 5 8543 1 2006.10.30 ней своей части имеет противоположно расположенные подвижные на осях створки 26,имеющие в верхней своей части выступы 27, выходящие за периметр внешнего стакана 24. На торцевой крышке внутреннего стакана 25 установлен шток 28, проходящий через отверстие 29 в крышке внешнего стакана 24, на котором закреплен на оси ролик 30, под которым проходит тросик 31, соединяющий два противовеса 9, расположенные у левой и правой стенок корпуса 1, и проходящий через два подвижных блока 18. Поворотный рычаг 11 с грузом 32 и зацепом 33 закреплен на стойке 34, и расположен сверху корпуса 1 и фиксирует положение каната 10 отборника. Фиксатор 14 с плоской пружиной 35 размещен на левой стороне П-образной стойки 2 и фиксирует положение каната 10 при помощи вилки 13 воздействием на диск 36, закрепленный на канате 10 с возможностью ограниченного движения вилки 13. Механизм крепления отборника на дне скважины или колодца представляет собой устройство, жестко прикрепленное с обеих сторон корпуса 1 к его боковым стенкам при помощи двух консолей 37, на которых подвижно установлены на осях 39 рычаги 38,имеющие подвижную связь с вертикально размещенными штангами 40 с ограничителями 44 движения упоров 42 и противоположно расположенными на осях 41 упорами 42,имеющими на противоположных концах подвижные на осях башмаки 43. Штанги 40 установлены на регулировочных болтах 45 с контактными плитами 46, шайбами 47 и пружинами 48 и имеют изменения высоты расположения относительно корпуса. На штангах 40 сверху установлены направляющие стержни 49, имеющие периодический контакт с посыльным грузом 50, подвешенным на веревке 51 и имеющим возможность перемещения по посылаемому тросику 52, укрепленному на направляющем стержне 49. На фиг. 1 представлен отборник проб донных отложений в полной компоновке, состоящий из двух блоков механизма отбора пробы, размещенного в объеме П-образной стойки 1, и блока механизма крепления отборника на дне скважины или колодца. Блок механизма отбора пробы состоит из П-образной стойки 2, поперечной планки 3,пробоотборной емкости 4, втулки 5 с желобом, жестко связанной с осью 6 и с подшипниками 7, которая имеет на своих концах рукоятки 8 и которая закреплена на стенках стойки 2, противовеса 9, каната 10, поворотного рычага 11 с осью 12, зацепа 33, стойки 34, вилки 13, подпружиненного фиксатора 14. В П-образной стойке 2 размещена система неподвижных 16 и подвижных 17 блоков с желобами на осях и двух втулок 5 с желобами, оси 6 которых жестко связаны с втулками 5, имеющими желоба, а подшипники 7 вмонтированы неподвижно в противоположные стенки стойки 2, и канат 10, огибающий одну втулку 5,подвижно проходит через два неподвижных блока 16, закрепленных на торцевой поверхности пробоотборной емкости 4, и огибает вторую втулку 5, и дальше прикреплен двумя концами к кольцу 20 с внутренним выступом 21, и далее карабином 22 подсоединен к подъемному тросу 23. Пробоотборная емкость 4 состоит из внешнего 24 и внутреннего 25 стаканов квадратной формы в сечении, выполненных квадратных труб, и входящих друг в друга. Внешний стакан 24 в нижней своей части имеет противоположно расположенные подвижные на осях створки 26, имеющие в верхней своей части выступы 27, выходящие за периметр внешнего стакана 24. На торцевой крышке внутреннего стакана 25 установлен шток 28, проходящий через отверстие 29 в крышке внешнего стакана, на котором закреплен на оси ролик 30, под которым проходит тросик 31 от двух противовесов 9,расположенных у левой и правой стенок корпуса 1, соединенных между собой этим тросиком 31, проходящим через два подвижных блока 18, закрепленных на пластинах 19, установленных на стенках П-образной стойки 2. Поворотный рычаг 11 с грузом 32 и зацепом 33 закреплен на стойке 34 и расположен сверху корпуса отборника, фиксирует положение кольца 20 при погружении отборника в воду. Подпружиненный фиксатор 14 фиксирует положение вилки 13 при опускании отборника в воду, а вилка 13 фиксирует положение каната 10 при подъеме отборника посредством воздействия на диск 36. Подпружиненный фиксатор 14 размещен на левой стороне П-образной стойки 2 на попереч 6 8543 1 2006.10.30 ной планке 3. Фиксация каната 10 осуществляется посредством действия диска 36, размещенного на канате 10, на фиксатор 14 с плоской пружиной 35. Ограничители движения 44 пластин 19 и ограничители смещения противовеса 9 служат для обеспечения свободы их движения в допустимых пределах. Блок механизма крепления отборника на дне скважины или колодца, позволяющий производить отбор проб в данной точке, представляет собой устройство, жестко прикрепленное с обеих сторон корпуса к его боковым стенкам при помощи двух консолей 37, к которым подвижно прикреплены нижними концами рычаги 38 на осях 39, прикрепленные подвижно к вертикально размещенным штангам 40 при помощи осей 47. К штангам 40 подвижно прикреплены упоры 42, имеющие на своих противоположных концах подвижные на осях башмаки 43. Движение упоров 42 на осях 41 ограничено ограничителями 44,жестко установленными на штангах 40. Штанги 40 устанавливаются вертикально на регулировочных болтах 45 на контактных плитах 46. Регулировочные болты 45 с резьбой при помощи шайб 47 и пружин 48 ввинчены снизу в штанги 40 и служат для установления высоты расположения штанг 40 на грунте для крепления отборника проб в скважине или колодце. Сверху штанг 40 установлены направляющие стержни 49, которые под действием посыльного груза 50, подвешенного на веревке 51, перемещают штангу 40 вниз до ее установки на грунте, за счет чего упоры 42 перемещают башмаки 43 до их жесткого упора в стенки скважины. Точность перемещения посыльного груза обеспечивается посыльным тросиком 52. При подъеме тросика 52 происходит отрыв штанг 40 от грунта и отсоединение башмаков 43 от стенок скважины или колодца. На фиг. 2 представлен поперечный разрез отборника пробы по линии размещения заборной емкости. В разрезе видны П-образная стойка 2, емкость 4, втулка 5 с осью, рукоятки 8, противовес 9, канат 10, зацеп 33, стойка 34, подвижные блоки 15, размещенные один на штоке 28, а второй на оси пластины 18, кольцо 20 с внутренним выступом 21, карабин 22, внешний стакан 24 и внутренний стакан 25, диск 36. Работа механизма крепления отборника проб донных отложений в скважине осуществляется следующим образом. Перед опусканием пробоотборника в скважину замеряют диаметр скважины и по его размерам устанавливают расхождение башмаков 43, упоров 42 регулировкой длины рычагов 38, при этом имея ввиду прогиб резиновых прокладок башмаков под действием груза при расположении их в одну линию, и производят регулировку высоты штанги 40 длиной регулировочных болтов 45 путем вращения регулировочных шайб 47, и проверяют работу механизма крепления отборника проб путем надавливания на направляющий стержень 49. При надлежащем проведении процесса подготовки башмаки 43 расходятся друг от друга на расстояние, несколько большее диаметра скважины, с учетом просадки резины башмаков 43. Пробоотборник на тросе 23 опускают в скважину до самого дна, и при этом к направляющим стержням 49 присоединены посыльные тросики 52. При достижении дна скважины посыльные тросики 52 продевают сквозь отверстие в посыльном грузе 50 (вариант - посыльной груз имеет продольную щель для прохождения тросика 52 и скобки, ее закрывающие). А к посыльному грузу 50 привязывают веревку 51. Такие действия проделывают и со вторым посыльным грузом 50. Оба груза опускают одновременно, и по достижении ими площадки крепления направляющих стержней 49 происходит распор крепежного механизма в скважине, прослабляют несколько несущий трос 23, и при этом поворотный рычаг 11 выходит из зацепления с кольцом 20, и выступ 21 вместе с кольцом 20 опускается. Под действием груза 33 поворачивается поворотный рычаг 11 на своей оси в стойке 34, и трос 23 освобождается от веса отборника. Трос 23 поднимают на высоту емкости 4, и при этом внешний стакан 24 вместе с внутренним стаканом 25 внедряются в грунт. После внедрения емкости 4 в грунт опускают трос 23 несколько больше, чем в первый раз, и диск 36 надавливает на фиксатор 14, и плоская пружина 35 изгибается, и фиксатор 14 освобождает подпружинен 7 8543 1 2006.10.30 ную вилку 13, которая под действием собственной пружины выходит из зацепления с фиксатором 14 и с трех сторон охватывает диск 36. Система натяжения троса зафиксирована. При дальнейшем натяжении несущего троса 23 происходит смещение внутреннего стакана 25, а затем и внешнего стакана 24 при упоре дна внутреннего стакана 25 в дно внешнего стакана 24, при этом происходит высвобождение подвижных створок 26, и их выступы 27 под сопротивлением грунта поворачивают створки 26 вокруг своих осей, и створки 26 поворачиваются внутрь внешнего стакана 24 и перекрывают его входное отверстие. Дальше оба стакана поднимаются вместе, и при выходе из скважины створки 26,плотно прилегают своими выступами 27 ко дну корпуса механизма отбора пробы, заключенного в П-образной стойке 2 (фиг. 2). При этом, из-за неполного вхождения внешнего стакана 24 в корпус механизма отбора пробы, противовесы 9 остаются в приподнятом положении и своим весом притягивают внешний стакан 24 с закрытыми створками 26 ко дну корпуса механизма отбора пробы, т.е. ко дну П-образной стойки 2. При помощи веревок 51 одновременно поднимают оба посыльных груза 50, при этом происходит некоторый подъем штанг 40 от опорных лап 15, при этом происходит некоторое ослабление упора башмаков 43 в стенки скважины или колодца. Затем натягивают посыльные тросики 52, при этом происходит полное отделение башмаков 43 от стенок скважины. Отборник проб готов к подъему. В таком положении отборник проб донных отложений поднимают на поверхность и ставят на опорные лапы 15 на стойку с отверстием, в которое вставляется пенал для отобранной пробы. Отводят вилку 14 и освобождают диск 36 от фиксации. При освобождении диска 36 натяжением троса 23 и вращением рукояток 8 выводят внешний стакан 24 из корпуса механизма отбора пробы, и при этом створки 26 под действием собственного веса становятся вертикально, и отобранная проба в виде керна выходит из внутреннего стакана 25 под собственным весом в подставленный пенал. Пробу в пенале переносят в лабораторию для дальнейших исследований. По сравнению с прототипом предлагаемый отборник проб донных отложений имеет следующие преимущества. 1. Он производит отбор проб на определение физических свойств грунта, химический,биологический и радиоактивный анализ и включает в себя блок механизма отбора пробы и блок механизма крепления отборника на дне скважины или колодца, такое функциональное разделение отборника на два блока позволяет использовать блок механизма отбора пробы в сочетании с блоком механизма крепления отборника на дне, который имеет более малый вес чем прототип, и его применение для отбора проб в скважинах и колодцах облегчает работу оператора. 2. Пробоотборная емкость состоит из внешнего и внутреннего стаканов квадратной формы в сечении, так как внутренний стакан в нижней своей части имеет противоположно расположенные подвижные на осях створки, которые имеют в верхней своей части выступы, выходящие за периметр трубы, тоэто позволяет перекрывать входное отверстие внутреннего стакана при выемке емкости из скважины за счет сопротивления грунта. Такое выполнение емкости из двух входящих друг в друга стаканов по сравнению с прототипом,где отборная емкость выполнена в виде ковша, имеет преимущество, так как позволяет производить отбор проб колонкой, не подвергая пробу разрушению в процессе ее отбора,и тем самым получается проба с ненарушенной, естественной структурой, т.е. представительной. Размещение внутри П-образной стойки 2 системы неподвижных 16 и подвижных 17 блоков с желобами на осях и двух втулок 5, оси которых жестко связаны с втулками 5,имеющими желоба, а подшипников 7 на осях вмонтированными неподвижно в противоположные стенки стойки 2 и каната 10, огибающего вначале одну втулку 5 и далее проходящим через два подвижных блока 17, закрепленных на торцевой поверхности пробоотборной емкости 4 и далее огибающим вторую втулку 5 и далее двумя концами присоединенного к кольцу 20, и далее через карабин 22 присоединенным к подъемному 8 8543 1 2006.10.30 тросу 23, обеспечивает при натяжении каната 10 смещение подвижных блоков 17, установленных на торцевой поверхности пробоотборной емкости 4, смещение внешнего 24 и внутреннего 25 стаканов емкости 4 вниз, и углубление ее в донные отложения. Выполнение пробоотборной емкости 4 в виде внешнего стакана 24 квадратной формы в сечении и внутреннего стакана 25 квадратной формы в сечении, выполненных из квадратных труб, входящих друг в друга, и при том, что внешний стакан 24 в своей нижней части имеет противоположно расположенные подвижные на осях створки 26, которые имеют в верхней своей части выступы 27, направленные вверх, за его периметр, позволяет при внедрении внешнего стакана 24 в грунт створкам 26 не захлопываться, так как они имеют заточку режущей кромки под острым углом наружу, а при подъеме всей емкости 4 вверх после отбора пробы из скважины происходит захлопывание створок 26 внутрь емкости 4,благодаря тому, что силы сопротивления грунта, действуя на выступающий за периметр внешнего стакана 24 край выступов 27, заставляют створки 26 поворачиваться на своих осях внутрь, и тем самым происходит подрез колонки грунта, и она без потерь выходит из скважины, а при касании выступающего края выступа 27 дна отборника происходит надежная фиксация положения створок 26 и перекрытие входного отверстия стакана 25. Укрепление на верхней крышке внутреннего стакана 24 штока 28 с подвижным роликом 30, под которым проходит тросик 31, скрепленный с противовесами 9 через подвижные блоки 18, позволяет поддерживать внутренний стакан 25 в заданном положении во внешнем стакане 24 в начальном положении, когда нижняя часть внутреннего стакана 24 находится в контакте со створками 26 внешнего стакана 24 и не позволяет створкам 26 при касании грунта повернуться внутрь и, тем самым, перекрыть входное отверстие стакана 25. Когда же внешний стакан 24 вместе с внутренним стаканом 25 внедряются в грунт до самой нижней точки в скважине, то нижняя часть внутреннего стакана 25 выходит из контакта со створками 26, и сам стакан 25 полностью входит во внешний стакан 24 благодаря натяжению тросика 31 под действием противовеса 9 при подъеме емкости 4 из скважины. Размещение подвижных блоков 18 на пластинах 19, имеющих возможность в пределах ограничителей 44 смещаться на некоторое расстояние от своего обычного положения,обеспечивает плавный подъем противовесов 9 в пределах ограничителей 44. Закрепление на концах каната 10 кольца 20 с треугольным выступом 21 внутри его нижней части обеспечивает возможность зацепу 33 входить в контакт с поворотным рычагом 11 и фиксировать положение подъемного троса 23 при опускании отборника на дно водоема в начальном положении до его контакта с дном. Установка на концах каната 10 диска 36 позволяет фиксировать положение подъемного троса 23 при подъеме отборника проб со дна водоема на поверхность действием вилки 13 на подпружиненный пружиной 35 фиксатор 14. Установка на поворотном рычаге 11 груза 32 обеспечивает, при прослаблении несущего троса 23, выход зацепа 33 поворотного рычага 11 из кольца 20 и освобождает от фиксации канат 10 и делает возможным внедрение стаканов 24 и 25 емкости 4 в грунт. Применение диска 36 позволяет при прослаблении подъемного троса 23 диску 36 опуститься на фиксатор 14, ограничивающий движение вилки 13, и своей тяжестью снять зацепление его с вилкой 13, и вилка 13 мгновенно зафиксирует положение диска 36, охватывая его с трех сторон. Применение предложенного механизма крепления отборника проб в скважинах и колодцах необходимо ввиду стесненных условий отбора проб и невозможности применения известного утяжеленного отборника проб из-за его большого веса, так как обычно такая операция проводится одним оператором без помощника. Применение в механизме крепления подвижных башмаков 43 на подвижных упорах 42 обеспечивает должное сцепление башмаков 43 со стенками скважины при их упоре в стенки скважины. 9 8543 1 2006.10.30 Применение рычагов 38 и штанги 40, консоли 37 обеспечивает упор механизма крепления отборника проб в скважине при ударе посыльного груза 50 о площадку крепления направляющего стержня 49, для чего снизу штанги 40 установлены подпружиненные регулировочные болты 45 с контактными плитами 46, регулировка длины которых осуществляется регулировочными шайбами 47 еще вне скважины на ширину, обеспечивающую расположение по одной линии упоров 42, рычагов 38 и башмаков 43, а для исключения просадки контактных плит 46 в грунт к корпусу отборника приварены опорные лапы 15,на которых устанавливаются контактные плиты 46. Возможно применение вместо одной из штанг 40 с ее упорами 42 и рычагами 38 неподвижных, регулируемых по длине, упорных болтов 45, жестко связанных с консолями 37, на концах которых укреплены башмаки 43, что позволяет использовать только один посыльной груз для жесткой фиксации отборника в скважине, а регулируемая длина упорного болта позволяет производить смещение блока механизма отбора пробы от центра скважины к ее периметру, что важно при изучении путей поступления водных потоков в скважину. Источники информации 1.60113 НКИ 421, 17,011/04, МПК В 66 С 3/00, 1941. 2.123901 НКИ 5 а, 2410, 42, 1, 17, 1959. 3. Соловьев Н.Я. и др. Отборник проб донных отложений Труды ГГИ. Вып. 172. - Ленинград Гидрометиздат, 1969. - С. 100-104. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 10

МПК / Метки

МПК: E21B 49/02, G01N 1/02

Метки: отложений, отборник, проб, донных

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/10-8543-otbornik-prob-donnyh-otlozhenijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Отборник проб донных отложений</a>

Похожие патенты