Устройство для отбора проб мерзлых пород

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА МЕРЗЛЫХ ПОРОД, включающее пробоприемник , снабженный электромагнитным генератором, коробчатым волноводом и излучателем в виде растру ба с двумя параллельными и двумя 8983 расходящимися под острым углом стенками , отличающееся --тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства , пробоприемник выполнен в виде пары упругих Т-образных пластин , симглетрично установленных снаружи на параллельных стенках излучателя с возможностью горизонтального перемещения, и пары упругих эллипсовидных пластин, симметрично установленных на расходящихся под острыг/i углом стенках излучателя в плоскости , перпендикулярной плоскости расположения Т-образных пластин, при этом Т-образные и эллипсовидные пластины жестко скреплены одна с другой в одной точке и связаны кинематически , . 3

(29) (222

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(522 G 01 N 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ -:

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! г

18ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР п0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452538/23-26 (22) 10. 06. 82 (46) 30.12.83.Бюл. 9 48 (72) Л.Б.Некрасов, В.С.Петров, A.Е.Ярлов и А.Г.Поздняков (71) Якутский государственный университет и Институт горного дела

Севера Якутского филиала СО AH СССР (53) 543.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 446655, кл. E 21 С 37/18, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 815566, кл. G 01 N 1/04, 1981. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА

ПРОБ МЕРЗЛЫХ ПОРОД, включающее пробоприемник, снабже нный электромагнитным генератором, коробчатым волноводом и излучателем в виде раструба с двумя параллельными и двумя расходящимися под острым углом стенками, о т л и ч а ю щ е е с я ."тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства, пробоприемник выполнен в виде пары упругих Т-образных пластин, симметрично „становленных снаружи на параллельных стенках излучателя с возможностью горизонтального перемещения, и пары упругих эллипсовидных пластин, симметрично установленных на расходящихся под острым углом стенках излучателя в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения Т-образных пластин, при этом Т-образные и эллипсовидные пластины жестко скреплены одна с другой в однои точке и связаны кине- матически..

1064184

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что эллипсовидные пластины выполнены в виде

Изобретение относится к геологоразведочным работам, в частности к получению и подготовке образцов для исследования в твердом состоянии, например к опробованию подземных вы- 5 работок, шурфов и траншей в зимний период при разработке вечномерзлых россыпных месторождений полезных ископаемых.

Известно устройство для отбора iO проб мерзлых пород, включающее пробоприемник с режущими элементами, снабженный электромагнитным генератором и излучателем t1j .

Однако известное устройство не обеспечивает взятие проб требуемой формы и представительности.

Известно также устройство для отбора проб мерзлых пород, включающее пробоприемник, снабженный электромаг. нитным генератором, коробчатым волноводом и излучателем в виде раструба с двумя параллельными и двумя расходящииися под острым углом стенками (>) .

Недостатками известного устройст,ва являются сложность конструкции и недостаточная надежность в работе, обусловленные тегл, что присутствующий пробоотборник, жестко соединенный с излучателем, ухудшает электродинамические свойства излучателя. В пробоприемнике в процессе работы электромагнитного генератора возникает рассогласование излучателя с по" родой.

Кроме того, известное устройство имеет большое число конструктивных элементов, в частности кроме привода пробоприемника имеются узлы фазовращателя и диэлектрического согла40 сующего поршня.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности ра боты устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб мерзлых пород, включающем пробоприемник, снабженный электромагнитным генератором, коробчатым волноводом и излучателем в виде раструба 50 с двумя параллельными и двумя расходящимися под острым углом стенками, пробоприемник выполнен в виде пары упругих Т-образных пластин, симметрично уатановленных снаружи на парал - 55 четвертей эллипсов с возможностью вращения в противоположном направле. нии. лельных стенках излучателя с возможностью горизонтального перемещения, и пары упругих эллипсовидных пластин, симметрично установленных на расходящихся под острым углом стенках.излучателя в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения

Т-образных пластин, при этом Т-образные и эллипсовидные пластины жестко скреплены одна с другой в одной точке и связаны кинематически.

Целесообразно элли совидные пластины выполнить в виде четвертей эллипсов с возможностью вращения в противоположном направлении.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство включает электромагнитный генератор (не показан), коробчатый волновод 1 и излучатель 2, представляющий собой раструб с двумя параллельными и двумя расходящимися под острым углом стенками.

На внешних поверхностях параллельных стенок установлены Т-образные пластины 3, выполненные из листового упругого металла, например из стали.

Для обеспечения возможности перемещения пластин 3 вдоль оси, перпендикулярной плоскости раскрыва излучателя, в этих пластинах имеются продолговатые сквозные пазы 4, болты

5 ограничивают возвратно-поступательное перемещение пластин 3 в пазах 4, Этими же болтами осуществляется регулировка степени прижатия пластин 3 к параллельным стенкам излучателя.

С целью снижения трения скольжения, возникающего при перемещении пластин

3 по поверхности стенок излучателя, между ними устанавливают прикрепленные к параллельным стенкам излучатеЛя прокладки 6, выполненные из тонкого листового полимерного материала с низким коэффициентом трения. Пластины 3 в углах, примыкающих к краю стенок излучателя, жестко соединены в точках 7 с ребрами двух пар идентичных пластин 8, расположенных на противоположных расходящихся стенках излучателя. Пластины 8 выполнены в виде четвертей эллипсов и установлены на расходящихся стенках излучателя вблизи его краев на осях 9 под некоторым углом к этим стенкам. Благодаря этому эллипсовидные пластины

1064184

Тираж 873 Подписное

4>илиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, оказываются расположенными под прямым углом по отношению к пластинам

3. Пластины 8 могут поворачиваться на 90 (верхние пластины по часовой, о а нижние — против часовой стрелки) вокруг осей 9, совпадающих с эксцентриситетом этих пластин.

Части ребер эллипсовидных пластин в исходном положении, совпадающих с краем излучателя, снабжены породоразрушающей кромкой 10. 10

Пластины 3, соединенные между собой фигурными металлическими стойками 11, образуют жесткую раму. Эта рама приводится в возвратно-поступательное движение вдоль пазов 4 по- - 15 средством установленных на обеих фигурных стойках 11 двух равномощных реверсируемых электродвигателей 12 с редукторами 13 и винтовых стержней

14, неподви>кно укрепленных на кронштейнах 15. Электродвигатели 12 снабжены дибалансами. Поэтому они обеспечивают не только поступательное движение пластин 3 и поворот кинематически связанных с ними пластин

8, но и сообщают этим пластинам виброколебания.

Для снижения уровня вибраций, неизбежно передаваемых электродвигателем 12 коробчатому волноводу 1 через стержни 14 и кронштейны 15, последние укрепляют на широких стенках коробчатого волновода посредством виброгасящих прокладок 16. Эту же функцию, помимо своего прямого назначения снижения трения скольжения, выполняют также и прокладки 6.

Раскрыв излучателя защищен от попадания в его полость породы радиопрозрачной перегородкой 17.

Для предотвращения нежелательных 40 изгибов пластин 3 в перпендикулярной к ним плоскости в передней части этих пластин жестко укрепляют планки 18 из твердосплавного металла. Эти планки выполняют также функцию поре- 45 дораэрушающих кромок. Поступательное движение пластин 3 происходит только в пределах стенок излучателя. За пределами краев излучателя пластины 3, будучи кинематически связанными с пластинами 8, при их повороте изгибаются, повторяя профиль ребра пластин 8. При повороте пластин 8 на 90 образуется пробоприемник в форме слегка овального параллелепипеда 55 (показан пунктиром).

Благодаря предлагаемому конструктивному исполнению устройства его

ВПШИП>(Заказ 10514/45 пробоприемник в отличие от пробоприемника прототипа уже не является с точки зрения электродинамики частью излучателя. Более того, в предлагаемом устройстве, пока работает излучатель, пробоприемник как таковой вообще не существует. Следовательно, не могут возникать и фазовые искажения, которые имеют место в прототипе. Поэтому отпадает необходимость в сложной и недостаточно надежной в работе системе полного согласования излучателя с нагрузкой (породой)..

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении устройство краями излучателя 2 устанавливают на породный массив, включают электромагнитный генератор. При этом излучатель создает направленный поток электромагнитной энергии, обеспечивающий оттайку объему породы требуемой формы. При достижении заданной глубины оттайкн выключают электромагнитный генератор и включают электродвигатели 12 привода пластин 3, что приводит их в поступательное, а пластин 8 — во вращательное движение в сторону забоя.

По мере выдвигания пластин 3 и 8 эа края излучателя они будут внедряться в породный массив, отделяя от него талый объем породы. При повороте пластин 8 на 90О пластины 3 сомкнутся, проба породы окажется заключенной в замкнутом пространстве пробоприемника. После этого устройство вместе с пробой, заключенной в пробоприемнике, поднимают из выработки и включают с реверсом электродвигателя 12. При этом пластины 3 и 8 начнут возвращаться в исходное поло>кение. По мере увеличения зазора между пластинами 3 порода будет высыпаться из пробоприемника с ускоряющимся темпом. Вибрация; сообщаемая пластинам

3 и 8, предотвращает налипание на них породы.

Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом достигается путем повышения произво- дительности труда, повышения надежности работы оборудования и снижения его вынужденных простоев.

Ожидаемыи экономический эффект от

Hci .îëüýo;>àíèÿ одного комплекта предлагаемого устройства при проходке

5000 и;м в год составит 50 тыс.руб.