Резонансный сейсмический источник вибрации

 

О П И С А Н И. Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>930186 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280880 (2) ) 2981221/18-25 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Опубликовано 230582. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 23. 05. 82 S< W.Кл.

С 01 Ф 1/155

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 550.83 (088. 8) » ». т т . г

Б " -:

Казахский филиал Всесоюзного научно-исследоват института разведочной геофизики Научно-производственного объединения Рудгеофизика и Красноярский политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) РЕЗОНАНСНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК

ВИБРАЦИИ

Изобретение относится к геофизическим методам разведки, в частности к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов.

Известны сейсмические источники вибраций, содержащие две инерционные массы с эластичным соединением и возбуждением от преобразователя (например, электродинамнческого), действующего в вертикальном направлении параллельно соединению масс.

Одна из масс устанавливается на почву, а вторая накладывается на нее.

Вся система настраивается с помощью эластичного соединения так,чтобы резонанс ее оказался в сейсмическом диапазоне частот (1).

Недостатками этих устройств являются невозможность настройки их в резонанс во всем исследуемом частотном диапазоне н низкая производительность работ. Это обусловлено использованием одной или двух определенных резонансных частот, зависящих от конструктивного исполнения, а также от жесткости эластичного соединения, свойств грунта и величины инерционных масс.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резонансный сейсмический источник вибрации, содержащий рабочий орган, инерционную массу, упругую подвеску и опорную плиту. Рабочий орган представляет собой вибрационный генератор, установленный между инер-. ционной массой и опорной плитой в диагональ пантографа. На связях установлены дополнительные массы.

Вибрационный генератор возбуждает всю систему и опорная плита передает упругие колебания в почву. Изменяя местоположение центра тяжести инерционной массы с помощью пантографа и дополнительных масс, можно настроить систему в резонанс, что увеличивает эффективность источника (2}.

Недостатком известного устройства является низкая производительность при настройке системы в резонанс, .что связано с перестановкой дополнительных грузов при прекращении работы источника.

25 Цель изобретения - повышение производительности путем ускорения настройки устройства в резонанс.

Поставленная цель достигается тем, что.резонансный сейсмический источник вибрации, содержащий оа930186 бочий орган, инерционную массу, упругую подвеску и опорную плиту, снабжен грузами с эксцентричными цапфами, соединенными с рабочим органом и инерционной массой с возможностью поворота вокруг оси вращения, а так- 5 же приводом для поворота грузов и их фиксации в заданном положении.

Это позволяет путем поворота эксцентрично расположенных на оси грузов обеспечить плавное изменение !О собственной частоты колебаний источника, упростить и ускорить настройку источника в резонанс.

На фиг. 1 представлен предлагаемый резонансный сейсмический )5 источник вибрации, общий вид;на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1(узел соединения грузов с направляющими) .

Устройство содержит инерционную массу 1 и рабочий орган 2 вибратора.

Между инерционной массой 1 и опорной плитой 3 размещена упругая подвеска

4. Рабочий орган 2 вибратора и опорная плита 3 соединены штоком 5 посредством, например, резьбового сое- 25 динения 6. К инерционной массе 1 жестко прикреплены прямолинейные направляющие 7, параллельные друг другу, а также направляющим 8, -образуя с ними одинаковые зазоры. Направляющие 8 размещены на корпусе 9, который связан с рабочим органом 2 с возможностью изменения их относительного положения в вертикальной плоскости. Грузы 10, выполнены с опорными цапфами 11, соединены с на- 35 правляющими 7 и 8 следующим образом.

На эксцентрично расположенной цапфе

11 имеются три шейки одинакового диаметра, к каждой из которых при креплены винтами 12 концы двух пру- 4() жинных лент 13. Каждая пара пружинных лент 13 навернута на шейки цапфы таким образом, что вторые их концы, располагаясь в одной плоскости, направлены в разные стороны. Эти концы 45 прикреплены винтами 14 к двум направляющим 7 и одной направляющей 8. Такое соединение, в отличие от зубчатого соединения, исключает проскальзывание цапфы 11 относительно пружинных лент 13 и направляющих 7 и 8, оставляя воэможность поворота вокруг собственной оси.

Привод 15 поворота грузов 10 посредством линейного перемещения корпуса 9 с направляющими 8 может быть . выполнен любым известным способом, на фимер механизмом поршень-жидкостьгидроцилиндр двойного действия.

Устройство работает следующим образом, 60

При возбуждении линейных колебаний инерционной массы 1, например, посредством взаимодействия проводников, по котором пропускают переменный ток, с постоянным магнитным по- g5 лем, грузы 10 будут совершать круговые колебания относительно точки контакта пружинных лент 13 с направляющими 8.

Определенному положению грузов

10 будет соответствовать определенная собственная частота W к

W =Ч(! (1)

ЭKB где К вЂ” жесткость упругой подвески;

m ö эквивалентная масса.

Эквивалентная масса слагается из постоянной и переменной составляющих (2) экв . 2!

=и! + где m1 — постоянная составляющая массы;

m — переменная составляющая

2 массы.

Постоянная составляющая массы включает инерционную массу 1 и массу жестко присоединенных к ней деталей (направляющих 7 и др.) .

Переменная составляющая массы зависит от положения грузов 10 и определяется следующим соотношением е, m = m (3)

1 где m - суммарная масса грузов; расстояние от центра тяжес2 ти груза до мгновенного центра колебания1

01 — расстояние между направляющими 7 и 8 по нормали.

При перемещении направляющих 8 с прикрепленными к ним и к цапфам

ll пружинными лентами 13 вдоль штока

5 посредством привода 15 происходит обкатывание цапф 11 грузов 10 по направляющим 7 и 8 и поворот грузов относительно оси вращения. При этом плавно изменяется расстояние 0< от центра тяжести грузов 10 до мгновенного центра колебания и,.следовательно, плавно регулируется собственная частота колебаний сейсмического источника.

Регулировка таким путем собственной частоты колебаний, а известны- ми способами — вынужденной, дает возможность настройки источника в резонанс на любой частоте возбуждаемых колебанйй, а изменение массы грузов и эксцентриситета расширяет диапазон частот с регулируемым резонансом,ироцесс настройки в резонанс упрощается и ускоряется, что позволяет повысить производительность работы.

Формула изобретениу

Резонансный сейсмический источник вибрации, содержащий рабочий орган, 93018Е

4Ы/

Составитель Н.Чикладзе

Редактор B.Ëàçàðåíêo Техред 3. Фанта - Корректор У.Пономаренко

Заказ 3461/59 Тираж 719 Подписное

ВПИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал -ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 инерционную массу, упругую подвеску н опорную плиту, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения пранзводительиости путем ускорения настройки в резонанс, он снабжен грузами с эксцентричными цапфами, соединенными с рабочим органом и инерционной массой с возможностью поворота вокруг оси вращения, а также приводом для поворота и Фиксации грузов в заданном положении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР М 97961, кл. 42.с.42, опублик. 1971.

2. Патент США 9 3122б64, кл. 310-23, опублик. 19б4 (прототип) .