Возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 041231 (21) 3364050/18-25 ($1) М. КЛ.

4 01 Ч 1/155 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй и открмтнй

t$3) УДК 550.83 (088. 8) Опубликовано 070383. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 070383 (72) Автор изобретения

Н.В. Буров

Ъ

У

s

Ленинградский ордена Ленина политехническттй нститут им. М.И ° Калинина (71) Заявитель (54) ВОЗБУДИТЕЛЬ ВИБРАЦИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА, СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к геофизике, а именно к гидравлическим устройствам вибрационного действия для возбуждения сейсмических сигналов.

Известен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмичес ких сигналов, содержащий замкнутую .силовую раму, соединенную с опорной .плитой, и инерционную массу с размещенным в ней поршневым узлом, выпол-. ненным в виде поршня со штоками, один из которых соединен с силовой рамой, а другой — с опорной плитой.

В этом устройстве инерционная масса, связанная с поршневым узлом и совершающая возвратно-поступательное движение, передает воздействие на опорную плиту, установленную на грунт (1$

Недостатком такого устройства является невозможность управления его энергией воздействия на грунт.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий силовую раму, образованную поперечиной со стойками и опорнрй плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметйчной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичной пе;:регородкой гидравлические рабочие полости плунжеров, один из которых соединен с опорной плитой, другойс поперечиной. Жидкость под давлением попеременно подается в гидравлические рабочие полости.. При этом инерционная масса совершает возвратно-поступательное движение, передающееся опорной плите, установяенной на грунт.

При изменении высоты рабочих гидравлических полостей из-эа изменения жесткости возбудителя вибраций изменяется и собственная частота колебаний инерционной массы, причем собственную частоту изменяют таким образом, чтобы она совпадала или была близкой с частотой вынужденных колебаний инерционной массы, определяемой частотой, с которой рабочая жидкость под давлением подводится к возбудителю вибраций, тем садним обеспечивая работу возбудителя вибраций в резонансном или околореэонансном режиме, достигая при этом изменения амплитуды колебаний инер ционной массы. а . следсвательно, 1002999

40

55 неподвижной герметичной перегородкой

7 гидравлические рабочие полости 12, выполнены из ряда втулок 13, установ-,65 и энергии воздействия на грунт источ ника сейсмических сигналов 2).

Недостатком этого устройства является ограниченность диапазона управления энергией воздействия на грунт, определяемого длиной сквозного цилиндрического канала, выполненного в инерционной массе. Кроме того, известное устройство не позволяет управлять энергией воздействия на грунт за счет изменения силового воздействия возбудителя вибраций.

Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности источника за счет расширения диапазона регулирования энергией воздействия на грунт.

Поставленная цель достигается тем, что в возбудителе вибраций гидравлического источйика сейсмических сигналов, содержащем силовую раму, образованную поперечиной со стоЯками и опорной плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенвыгл в средней части неподвижной герметичной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичноЯ перегородкой гидравлические. рабочие полости плунжеров, один из которых соединен с опорной плитой, а другой с поперечиной, каждый плунжер выполнен в виде ряда концентрических втулок, установленных одна в другой с воэможностью относительного осевого перемещения, при этом каждая втулка за исключением центральной снабжена фланцем, выполненным с возможностью жесткого подсоединения к инерционной массе, фланцы втулок выполнены разъемными .

Это позволяет изменять в широком диапазоне амплитудно-частотные характеристики источника сейсмических сигналов, обеспечить повышение его сейсмической эффективности.

На чертеже изображен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов.

Возбудитель вибраций содержит стойки 1, которые одним концом приварены к поперечине 2, другим соединены при помощи болтов 3 с опорной плитой 4, установленной на грунт 5, инерционную массу б с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой

7; плунжер 8, соединенный с попере чиной 2 болтами 9, и плунжер 10, соединенный с опорной плитой 4 болтами

11. Плунжеры 8 и 10 выполнены с возможностью изменения их площади, а инерционная масса 6 и опорная плита 4 — с возможностью изменения их веса. Плунжеры 8 и 10, образующие с

50 ленных одна в другой с возможностью осевого перемещения, и фланцев 14, соединенных с втулками 13 болтами

15, при этом каждый фланец 14 выполнен из двух половин 16. Длина втулки 13 без учета толщины фланца 14, имеющей наибсиввщм4Ь-наружный диаметр, не менее максмиальиой гидравлической рабочей полости 12, а длина каждой последующей больше предыдущей на толщину ее фланца 14 ° Втулки 13 с фланцами 14 {êðoìå центральной втулки 13 ) могут быть отсоединены от поперечины 2 и опорной плиты 4 при помощи болтов 9 и 11 и подсоединены к инерционной массе 6, как показано на чертеже пунктирной линией, при помощи болтов 17.

Устройство работает следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением циклически подается в противофазе в гидравлические рабочие полости 12 (подвод жидкости на чертеже не показан ). При этом инерционная масса 6 совершает возвратно-поступательное движение относительно опорной плиты 4 ° Реактивные силы, возникающие при движении инерционной массы 6, вызывают колебания опорной плиты 4, в результате чего в грунте 5 возбуж1 аются сейсмические волны. При отоединении втулок 13 с фланцами 14, которые могут быть выполнены достаточно массивными, от поперечины 2 и опорной плиты 4 при помощи болтов

9 и 11 и подсоединении их к инерционной массе 6 при помощи болтов 17 уменьшается площадь плунжеров 8 и

10, вес опорной плиты 4 и увеличивается вес инерционной массы 6, что при неизменном давлении рабочей жидкости, подаваемой в рабочие гидравлические полости 12, приводит к уменьшению силы воздействия на грунт

5 источника сейсмических сигналов, аплитуды: колебания инерционной массы 6 и опорной плиты 4, а следовательно, и уменьшению энергии воздействия на грунт 5 источника сейсмических сигналов.

Очевидно, что обратное подсоединение втулок 13 с фланцами 14 к поперечине 2 и опорной плите 4 приводит к увеличению энергии воздействия.

При этом фланцы 14 выполнены разъемными, замена которых на другие, отличные по весу, позволяет также изменять энергию воздействия.

При заданной площади плунжеров амплитудно-частотная характеристика возбудителя вибраций имеет два максимума, соответствующих собственным частотам колебаний инерционной массы и опорной плиты. Изменение площа ди плунжеров, а также инерционной массы и массы опорной плиты, обеспечиваемое предлагаемым устройством, 1002999

Формула изобретения,ВНИИПИ Заказ 1543/28 Тираж 708 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

I позволяет изменить не только положение обоих максимумов, но и амплитуду силового воздействия, что значительно расширяет диапазон возможного изменения характеристик возбудителя вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, 1. Возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий силовую раму, образованную поперечиной со стойками и опорной плитой, инерционную массу 15 с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичной ;щ перегородкой гидравлические рабочие полости плунжеров, один из которых соединен с опорной плитой, другой—.с поперечиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьыения сейсмической эффективности источника за счет расширения диапазона регулирования энергией воздействия на грунт, каждый плунжер выполнен в виде ряда концентрических втулок, установленных одна в другой с возможностью относительного осевого перемещения, при этом каждая втулка за исключением центральной снабжена фланцем, выполненным с возможностью жесткого подсоединения к инерционной массе.

2. Возбудитель вибраций по п. 1, отличающийся тем, что фланцы втулок выполнены разъемными .

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3159233, кл. 181-5, опублик. 1964 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 612196, кл. 01 Ч 1/155, 1977 (прототип).