Устройство для регулирования жесткостиупругой подвески инерционной массысейсмоприемника

 

Союз Советски к

Социалистическик

Респубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (842673 (6l ) Дополнительное к авт. с вид-ву (51 ) М. Кл. (22)Заявлено 11.12.78 (2I) 2694454/18-25 с присоединением Заявки №

601Ч 1116

Веударстеенный камитет

СССР (23) Приоритет

IIo делам изабретеиий и открытий

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30.06.81, (53) УДК 550.834 (088.8) (72) Автор изобретения

A. С. Бальбух (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЖЕСТКОСТИ

УПРУГОЙ ПОБЗЕСКИ HHEPLIHOHHOA МАССЫ СЕЙСМОПРИЕМНИКА Изобретение относится к сейсмическим тюспедованиям, в частности к сейсмоприемникам.

Известно устройство, позволяющее ре у

JIHpoBBtb жесткость упругой подвески инер5 ционной массы сейсмоприемника, которое, кроме основного упругого элемента подвес ки, имеет дополнительный упругий элемент, выполненный в виде нескольких пар стержней, шарнирно связанных с инерпионной массоя и поджатъпс пружинами. Иаг. меняя предварительный натяг пружин (изменяя таким образом отрипательную жесткость) можно регулировать суммар- . ную жесткость упругой подвески инерпионной массы (1).

Недостатками данного устройства являются сложность конструкпии и начапьной настройки системы, обусловленные, большим количествам упругих связей, наложенных на инерционную массу; ограниченные пределы измерения отрииатепьной жесткости; сложность обеспечения идентичности жесткостных характеристик прузакв поджатия и упругих шарнирсв сочленения стержней и трудность обеспечения строго симметричного нагружения пружин поджатия. Кроме того, дополнительный упругий элемент способствует увеличению паразитных крутильньтх колебаний инерционной массы вокруг оси Х.

Наиболее близким по технической cymности к предлагаемому явпяется сейсмоприемник, содержащий устройство дпя регупирсиания жесткости упругой подвески инерционной массы сейсмопвиемника, состоящее из трех узлов, одним из которых являетси магнитный узел регулировки. Данный узел выполнен в виде двух постоянных магнитов, один иэ которых эакреппен на корпусе с воэможностью регулирования, а другой — на индукционной катушке преобразтюатепя. Регулированием- расстояния между ними изменяется жесткость упругой подвески 21.

Недостаток известного устройствасложность регулировки, обусловленная наличием трех регулировочных узлов

3 8426 (регулировка магнитов, регулировка рабочей длины цилиндрической пружины, регулировка натяжения последней), причем все три регулировки взаимно зависимы, т.е. регулирование одного узла нарушает регулировку двух других и наоб о рот, н еобх одим ость вз аим ной увязки сум-. марной характеристики ирисовых и цилиндрической пружин с характеристикой взаt имодействия магнитов с цепью подбора 10 участков с кривизной близкой и обратной по знаку, ограниченные возможнос ти регулирования жесткости, т.е. регулирование производится .в узком диапазоне с целью устранения погрешностей от 15 изменения температуры, наклона оси прибора, усталостных деформаций в пружинах.

l.tåëü изобретения - упрощение конструкции и повышение точности. 20

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования жесткости упругой подвески инерционной массы сейсмоприемника, содержащем упругую подвеску инерционной массы, состоящей 25 из постоянного магнита и полюс ных наконечниксв, р дополнительный элемент, создающий отрицательную жесткость, дополнительный элемент выполнен в виде замкнутого магнитопровода, крышки которого 30 установлены с равными рабочими зазорами относительно торцов инерционной массы с возможностью регулирования.

На фиг. 2 показана схема устройства, на фиг. 2 — график, поясняющий попуче- 3> ние суммарной характеристики упругой подвески инерционной массы в результате сложения собственной характеристики упругого элемента с характеристикой магнитной системы, создающей отри - 40 нательную жесткость, на фиг. 3 - графики изме нения тяговых усилий в рабочих зазорах д магнитной системы, крив as отрицательной жесткости, получаемая геометрическим сложением тяговых усилий в рабочих зазорах и изменение отрицательной жесткости в результате синхронного изменения рабочих зазоров на величину Q, d

Устройство состоит из корпуса 1, на

50 котором жестко крепятся упругие элементы 2 подвески инерционной массы, включающей постоянный магнит 3 и два полюс— ных наконечника 4 из магнитомягкого материала, скрепленных обоймой 5, внешнего магнитопровода, содержащего резь бовой стакан 6 с правой и левой резьбой и двух крышек 7, перемещающихся в «орпусе 1 по скользящей посадке и

73 ф зафиксированных от поворота винтами 8, узла подвески и регулирования внешнего магнитопровода, включающего резьбовой валик 9 и гайку 10, в паз которой входит фланец стакана 6. Немагнитные шайбы 11 являются упорами, ограничивающими перемещение инерционной массы областью линейной характеристики и предотвращают залипание полюсных наконечников 4 и крышек 7. Инерционная масса подвешивается на упругих элементах

2, ограничивающих ее перемещение во всех направлениях, кроме оси 2. — Z .

При сборке крышки 7 устанавливаются относительно инерционной массы так, чтобы рабочие зазоры д были равны. Б этом случае воздействие магнитной системы на инерционную массу, находящуюся в положении равновесия, равно нулю. В случае отклонения массы от положения равновесия под действием возмуи:ающей силы равенство рабочих зазоров

С0 нарушается и на инерционную массу начинает воздействовать дополнительная сила, получаемая геометрическим сложением сип в рабочих зазорах.

На фиг. 3 показаны кривые 12, являющиеся тяговыми характеристиками рабочих зазоров Д, и результирующая тяговая характеристика 13, создающая в упругой подвеске отрицательную жесткость.

Дополнительная сила позволяет затягивать период колебаний основных упругих элементов, т.е. регулировать жесткость упругой подвески инерционной массы во время первоначальной настройки сейсмодат чика или при пересчройке на другой период во время эксплуатации. Регулировка жесткости упругой подвески производится вращением резьбового стакана 6, в резупьтате чего синхронно изменяютсч зазоры

СР (на фиг. 3 показана перестройка на другую отрицательную жесткость). Кривые

14 соответствуют новому значению зазора д + h(P, результирующая характеристика 15 — новому значению отрицательной жесткости.

Суммарная характеристика, 16 с жесткостью С упругой подвески инерционной массы (фиг. 2), получается сложением собственной характеристики 1 7 (с жесткостью С упругих элементов подвески с характеристикой 18 (с жесткостью С ) магнитной системы, создающей отрицательную жесткость. Линейная часть суммарной характеристики 1 6 является рабочей зоной сейсмодатчика, ограниченной перемещением + n около поло8424 3 жения равновесия системы. В конструкции сейсмоприемника ограничителями, не позволяющими системе перейти в положение неустойчивого равновесия, являются немагнитные шайбы 1l, с помощью которых можно устанавливать код инерцнонной массы +

В процессе эксплуатаиии сейсмоприемника может произойти изменение жест кости упругой подвески по различным при- о чинам (старение материала упругих элементов, изменение температуры эксплуатации и др). В этом случае положение равновесия может сместиться к краю рабочего диапазона.Для восстановления нарушенной симметрии служит регулировочный узел, содержащий реэьбовой валик 9 и гайку 10.

Регулирование жесткости упругой подвески инерционной массы сейсмоприемни-gp ка с помощью магнитных сил позволяет исключить контакт каких бы то ни было элементов или звеньев с Инериионной массой, что упрощает конструкцию, настройку и регулировку системы, а применение замкнутой магнитной системы дает возможность симметричного воздействия на колебания инерционной массы, т.е. ле нарушает гармоничность колебаний, позволяет просто совмещать положение нулевого воздействия магнитных сил с положением равновесия инериионной массы и с минимальными потерями испольэовать энергию магнитного поля постОяннОГО маГнита.

Формул а изобретения

Устройство для регулирования жест кости упругой подвески инерционной массы сейсмоприемника, содержащее упругую подвеску инердионной массы, состоящей иэ постоянного магнита и повлюсных наконечников, и дополнительный элемент, создающий отрицательную жест кость, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и по. вышения точности регулировки, дополнительный элемент выполнен в виде замкнутого магнитопровода, крышки котсрогоустановпены с равными рабочими зазорами относительно торцов инерционной массы с возможностью регулирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 286258, кл. 601Ч l/16, 1966, 2. Авторское свидетельство СССР

% 575592, кл. GO1V 1/16, 1974 (прототип) .

84 2673

=фс(,008иодесия

Фи, Заказ 5091/54 Тираа 732 Подписное

ИНИИПИ Государственного ксмитета СССР по лелею изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., oo. 405

Филиал ППП Патент, г. Упгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Райкова

Редакто Л. Филь Тех ед МТабакович Ко ект С- Шамак