Отборник проб донных отложений

ОТБОРНИК ПРОБ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Полезная модель относится к устройствам для взятия проб донных наносов с целью изучения строения и состава грунтов на дне водотоков и водоёмов.
Известен отборник проб донных наносов ГР-86, предназначенный для взятия илистых и песчано-гравелистых проб грунта со дна рек, каналов, озёр и водохранилищ. 1, с. 122.
Отборник состоит из корпуса, заборного ковша, установленного на оси и помещённого в открытую снизу полость корпуса, поворотного рычага, гибкой тяги, связывающей ковш с поворотным рычагом, подпружиненного фиксатора, служащего для удержания ковша в открытом положении при погружении прибора на дно, съёмных грузов, предназначенных для утяжеления прибора, и стабилизатора. Принцип действия отборника основан на механическом отделении пробы грунта от дна водотока или водоёма поворотным заборным ковшом. Взятие пробы происходит при отрыве прибора от дна в процессе поворота ковша под воздействием натяжения несущего троса лебёдки, соединённого с системой поворота ковша.
Однако такие пробоотборники конструктивно сложны, что приводит к частым сбоям в их работе, дороги, так как состоят из большого количества деталей сложных конфигураций и могут быть изготовлены только на специализированном предприятии.
Известен также отборник проб донных отложений ДЧ - 0,025 , предназначенный для взятия проб галечных и гравелисто-галечных отложений и рассчитанный на работу с троса. . Он состоит из двух поворачивающихся и захватывающих грунт металлических скребков, установленных на одной оси, и крюка - сбрасывателя, обойма которого соединена со скребками при помощи троса. К скребкам прикреплены цепи.
GOIN 1/02
поддерживающие пробоотборник открытым при спуске. Скребки могут раскрываться на угол до 65°. Для взятия пробы грунта пробоотборник с раскрытыми скребками опускают на тросе с помощью гидрометрической лебёдки. При подъёме скребки закрываются, захватывая грунт во внутреннюю полость.
Существенным недостатком данной конструкции является её металлоёмкость и ненадёжность вследствие частого «заедания механизма смыкания скребков из-за скопления грязи и плавника во внутренних полостях механизма. Кроме того, во время работы при отрицательных температурах воздуха вода замерзает во внутренних полостях механизма и устройство требует прогрева. Неплотное смыкание скребков ведёт к вымыванию частиц донного грунта, захваченного скребками, и исключает возможность использования данного пробоотборника для отбора проб донных отложений жидких субстанций, например, сапропелевого ила. Данный пробоотборник не может быть использован и для отбора проб тугопластичных глин и плотных слежавшихся пылеватых песков в водоёмах из-за небольшого усилия и малого радиуса захвата.
Недостатками данной конструкции пробоотборника является также её относительная сложность и большой вес, что обусловливает необходимость применения лебёдки.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей пробоотборника путём обеспечения герметичного закрытия скребков, увеличения радиуса захвата отложений, а также повышение надёжности и снижение металлоёмкости конструкции.
Поставленная задача решена за счёт того, что в известном отборнике проб донных отложений, содержащем два скребка с пригрузами для захвата грунта, установленных внутренней полостью навстречу друг другу с возможностью вращения вокруг общей оси, механизм смыкания скребков с тросом, согласно заявляемому техническому решению, ось расположена над скребками и оба конца её шарнирно соединены с
.Я
верхними концами соответствующей пары кронштейнов, нижние концы которых жёстко попарно соединены с тыльной поверхностью скребков по их периферии, причём два кронштейна каждого скребка соединены между собой перекладиной, кроме того, отборник проб дополнительно снабжён арретиром, шарнирно соединённым с перекладиной кронштейнов одного скребка и установленным с возможностью контактирования своим выступом с перекладиной кронштейнов другого скребка, а трос механизма смыкания скребков жёстко закреплён на одном из скребков, пропущен через блок, жёстко соединённый с другим скребком, и через сквозной штуцер на оси отборника.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображён заявляемый отборник проб донных отложений в аксонометрии.
Отборник проб донных отложений содержит два скребка 1 и 2, установленные полостью навстречу друг другу и приваренные к парам кронштейнов (3-4) и (5 - 6) соответственно. Вторые концы кронштейнов шарнирно связаны с осью 7 и попарно (3-5 и 4- 6 ) - друг с другом с возможностью вращения кронштейнов вокруг оси 7 и встречного перемещения скребков до их смыкания. Кронштейн 3 связан дополнительно с кронштейном 4, а кронщтейн 5 - с кронштейном 6 перекладиной, соответственно 8, 9. На перекладине 9 шарнирно закреплён арретир 10с выступом 11, который препятствует смыканию скребков при спуске прибора. На скребке 2 закреплён подвижный блок 12, через который перекинут стягивающий трос 13, нижний конец которого жестко закреплён на скребке 1, а верхний пропущен через отверстие в штуцере 14, приваренном к середине оси 7. Верхний конец троса 13 оканчивается петлёй 15. Скребки 1 и 2 снабжены пригрузами 16 и 17 соответственно.
Перед опусканием отборник проб за петлю 15 на тросе 13 карабином прикрепляется к тросу лебёдки или к нему привязывается верёвка достаточной длины (на чертеже не показано). Скребки 1, 2 раскрываются, арретир 10 поднимается вверх до перекладины 8 кронштейнов 3 ,4 и трос натягивается. Отборник проб находится в висячем положении, скребки 1, 2 отборника раскрыты, распёртые арретиром 10.
Отборник проб донных отложений опускают на тросе на дно водоёма.
После ослабления троса арретир под действием собственного веса на шарнире падает вниз, освобождая кронштейны со скребками от распора.
При подъёме пробоотборника трос 13, перекинутый через подвижный блок 12, стягивает скребки 1, 2 до их полного смыкания. При этом захватывается проба грунта.
В связи с тем, что ось 7 взаимного крепления скребков расположена на кронштейнах на расстоянии от скребков, увеличен радиус захвата, что позволяет собирать отложения с большей площади дна, в том числе пробы тугопластичных глин и плотных слежавшихся пылеватых песков в водоёмах.
Обеспечение герметичности смыкания скребков позволяет производить отбор проб донных отложений жидких субстанций, например, сапропелевого ила.
Уменьшенные габариты и вес прибора, не превышаюший 5 кг, позволяет осуш;ествлять отбор проб «вручную при помоши верёвки, привязанной к петле троса.
Источники информации:
1. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам. Гидрометеорологическое издательство. Ленинград, 1971г., стр.122, 231.