FIELD: sampling; soil drilling.SUBSTANCE: invention relates, in particular, to devices for drilling and sampling planets and other celestial bodies with low attraction force. Proposed device comprises working tool (5) with concentrator (6) with resonant length. One of end faces of concentrator (6) is connected to concentrating pad of piezoelectric oscillating system (2). Rotation unit (3) is connected to housing (1) of the oscillating system through elastic element (8). Unit for creation of low-frequency vibrations includes resonant spring (9) and free mass (4). When voltage of ultrasonic frequency (~21 kHz) is applied to piezoelectric elements of system (2), concentrator (6), as well as system, starts oscillating at the same frequency. Amplitude of its oscillations towards tool (5) increases. When interacting with concentrator (6), free mass (4) pressed to it by spring (9) starts to perform low-frequency oscillations, impacting the whole structure. To this, tool (5) rotation is added.EFFECT: technical result consists in increase of speed and depth of drilling, with removal of products of soil destruction along outer walls of working tool.1 cl, 1 tbl, 1 dwg
Изобретение относится, в частности к устройствам для бурения и забора проб грунта планет и других небесных тел с малой силой притяжения. В предлагаемом устройстве рабочий инструмент (5) с концентратором (6) выполнены резонансной длины. Один из торцов концентратора (6) присоединен к концентрирующей накладке пьезоэлектрической колебательной системы (2). Узел вращения (3) соединен с корпусом (1) колебательной системы через эластичный элемент (8). Узел создания низкочастотных вибраций содержит резонансную пружину (9) и свободную массу (4). При подаче напряжения ультразвуковой частоты (~ 21 кГц) на пьезоэлектрические элементы системы (2) концентратор (6), так же как и система, начинает колебаться с той же частотой. Амплитуда его колебаний по направлению к инструменту (5) возрастает. При взаимодействии с концентратором (6) свободная масса (4), прижимаемая к нему пружиной (9), начнет совершать низкочастотные колебания, ударно воздействуя на всю конструкцию. К этому прибавляется вращение инструмента (5). Технический результат состоит в повышении скорости и глубины бурения, с удалением продуктов разрушения грунта вдоль внешних стенок рабочего инструмента. 1 табл., 1 ил.
DEVICE FOR ULTRASONIC DRILLING OF EXTRATERRESTRIAL OBJECTS
Устройство ультразвукового бурения внеземных объектов
2020-07-14
Patent
Electronic Resource
Russian
The Search for Extraterrestrial Microorganisms on Cosmic Objects from Space
Springer Verlag | 2020
|NTRS | 1966
|