Патент на корисну модель № 31074
ПІДВОДНИЙ ПРОБОВІДБІРНИК

Каракозов А.А. (ДонНТУ), Попова М.С. (ДонНТУ), Парфенюк С.М. (ДонНТУ), Єремеєвич В.А. (ДонНТУ)



ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

Підводний пробовідбірник, що містить буровий снаряд з колонковою трубою і гідроударником, опору та зв'язаний вхідним каналом з напірною магістраллю і вихідним каналом з гідроударником сигналізатор нахилу, встановлений у верхньому перехіднику бурового снаряда і виконаний у вигляді корпусу з підпружиненим відносно нього клапаном, постаченим упором у вигляді кулі, розміщеної на увігнутій конічній поверхні всередині корпусу з можливістю вільного бічного зсуву, та з штоком з радіальними отворами і осьовим каналом, який відрізняється тим, що у вершині увігнутої конічної поверхні виконано випускний отвір, зв'язаний з зовнішнім простором і перекритий упором клапана, в клапані встановлена дросельна втулка і він з’єднаний штоком з поршнем, розташованим у вхідному каналі, з'єднаному з порожниною корпусу під поршнем осьовими каналами в поршні, штоку і дросельній втулці, а також радіальними отворами в штоку, при цьому клапан виконаний з можливістю перекриття випускного отвору дросельною втулкою, а також перекриття вихідного каналу при контакті клапану з увігнутою конічною поверхнею.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 показаний загальний вид підводного пробовідбірника, на фіг. 2 – сигналізатор нахилу підводного пробовідбірника, на фіг. 3 – сигналізатор нахилу підводного пробовідбірника при роботі гідроударника, а на фіг. 4 – сигналізатор нахилу при падінні підводного пробовідбірника на бік.




Підводний пробовідбірник містить буровий снаряд, до складу якого входить гідроударник 1, колонкова труба 2 і сигналізатор нахилу, встановлений у верхньому перехіднику 3, та опора, до складу якої входить основа 4 зі стойками 5, упорами 6 і кареткою 7, яка з’єднана з гідроударником 1. До верхнього перехідника 3 приєднаний шланг 8 напірної магістралі та трос 9. В верхньому перехіднику 3 встановлено клапан 10, з’єднаний штоком 11 з поршнем 12, розміщеним у вхідному каналі 13, зв'язаному з напірною магістраллю. В клапані 10 встановлена дросельна втулка 14. В клапані 10, штоку 11, поршні 12 і дросельній втулці 14 виконані осьові канали 15 і 16. В штоку 11 також виконані радіальні отвори 17. В корпусі перехідника 3 нижче клапана 10 виконана увігнута конічна поверхня 18, у вершині якої виконаний випускний отвір 19, зв'язаний з зовнішнім простором каналом 20 і перекритий упором 21 клапана 10. Упор 21 клапана 10 виконаний у вигляді кулі. Клапан 10 підпружинений відносно корпуса верхнього перехідника 3 пружиною 22. Вихідним каналом 23 верхній перехідник 3 з’єднаний з гідроударником 1.

Підводний пробовідбірник працює таким чином. Він спускається на дно моря на тросі 9. При цьому з’єднана з гідроударником 1 каретка 7 за упори 6 вдержує стойки 5 з основою 4. Після постановки основи 4 на дно по шлангу 8 подають рідину, яка через сигналізатор нахилу, встановлений у верхньому перехіднику 3, проходить в гідроударник 1. При цьому під напором рідини клапан 10 з штоком 11 і поршнем 12 переміщуються вниз до контакту з упором 21, стискаючи пружину 22. Рідина проходить через вхідний канал 13, осьовий канал 15, радіальні отвори 17 в порожнину корпуса сигналізатора під поршнем 12 і далі через зазор між клапаном 10 і увігнутою конічною поверхнею 18 і вихідний канал 23 подається в гідроударник 1. Гідроударник 1 вмикається, і під дією ударних імпульсів, що він генерує, колонкова труба 2 входить в ґрунт і заповнюється керном. При цьому каретка 7 ковзає по стойкам 5. Після закінчення відбору проби подачу рідини припиняють, натягують трос 9, гідроударник 1 з колонковою трубою 2 і кареткою 7 піднімаються до контакту каретки 7 з упорами 6. Далі буровий снаряд піднімається на палубу судна разом з опорою. На палубі з колонкової труби 2 достають керн.

У випадку, коли підводний пробовідбірник перекидається, упор 21 викочується з вершини увігнутої конічної поверхні 18, відкриваючи випускний отвір 19. Коли по шлангу 8 подають рідину, то під напором рідини клапан 10 з штоком 11 і поршнем 12 переміщуються вниз до контакту з поверхнею 18, стискаючи пружину 22. При цьому клапан 10 перекриває вихідний канал 23 до гідроударника 1. Рідина проходить через вхідний канал 13, осьовий канал 15, осьовий канал 16 в дросельній втулці 14 в випускний отвір 19 і далі через канал 20 – у зовнішній простір. Таким чином, гідроударник 1 не вмикається в роботу, а в сигналізаторі підтримується тиск, який обумовлений гідравлічним опором дросельної втулки 14 і який повинен бути меншим, ніж робочий тиск гідроударника, але перевищувати тиск при холостому перетоку рідини через гідроударник при відкритих клапанах. Це і є однозначним сигналом про перекидання підводного пробовідбірника на дні: більш високий тиск в системі при неробочому гідроударнику свідчить про поломку останнього, а більш низький – про обрив шланга або про проблему з запуском гідроударника, наприклад із-за заклинювання його деталей при відкритих клапанах.

Застосування запропонованої корисної моделі дозволяє досягти зниження непродуктивних витрат часу на виконання допоміжних операцій і як наслідок – підвищення швидкості відбору проби за рахунок забезпечення однозначної сигналізації положення підводного пробовідбірника на дні моря.