Стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов

 

Союз Советскмн

Соцмаямстмческмн

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22)Занвлено 17.10.80 (21) 2993343/18-25 (51)М. Кл . с присоединением заявки М(23) Приоритет

G 01 V 13/00

1веудврвтванный квинтет

СССР во делам нзебретеннй н еткрытнй (опубликовано 15. 06. 82.Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15,06,82 (53) УДК 550. 83 (088,&) А. С. Шагинян, А. Г. Асан-Джалалов, А. . Шаповалов и В. В. Циммерман 7 „ с у

: л. !

Специальное конструкторское бюро сейсмичес (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ

МЕХАНИЗМОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для контроля и сопоставления хаоактеоистик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмиS ческих сигналов при создании их макетных, опытных и серийных образцов, а также для контроля качества их изготовления

Известно устройство для контроля и сопоставления характеристик поверхностных источников, в которое входит комплекс оборудования, состоящего иэ скважины, установленных в ней сейсмоприемников и сейсмостанции, ко входам которой присоединены скважинные сейсмоприемники. При работе поверхностного источника, установленного вблизи устья скважины, регистрируют сигналы сейсмоприемников и определяют энергию и частотный спектр проходящих волн, что в большинстве практических случаев достаточно для оценки и сопоставления возможностей источников (1 . .Недостаток устройства состоит в том, что из-за зависимости определяемых характеристик от состава и состояния грунтов нельзя сравнивать получаемые в разное время и разных местах результаты, в каждом новом районе работ необходимо выполнять контрольные проверки.

Известно также комплексное уст- ° ройство контроля характеристик поверхностных источников, которое сос-. тоит из датчика ускорения и скорости, соединенных с самописцем: Датчик ускорения крепится к реактивной массе, а датчик скорости - к опорной плите исполнительного механизма по верхностного источника сейсмических сигналов ° При работе источника регистрируются зависимости, ускорения . реактивной массы и скорости опорной плиты .от времени. Полученные записи позволяют определить силу воэдейст935860

1О

35

50 вия на грунт, выходную мощность, частотный спектр излучаемой сейсмической волны и другие характеоистики источника 12).

Недостатком ванного устройства является влияние изменчивости свойств грунта на сопоставимость результатов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов, включающий имитатор грунта и устройство крепления, установленные на фундаменте, и контрольные датчики, соединенные с регистрирующей аппара- турой, силовой гидравлический цилиндр с двухштоковым поршнем, причем полости цилиндра соединены через регулируемый дроссель. 8 исходном состоянии испол нительный механизм источника сейсмических сигналов установлен и закреплен на рабочем столе стенда. Там же закреплены сменные грузы, имитирующие присоединенную массу грунта M.

Дроссель отрегулирован на необходимую величину затухания Н. Подбором высоты стол .а рабочей жидкости, образованного под поршнем одностороннего действия, устанавливают требуемую жесткость К. Параметры М, Н и К являются характерис.тиками имитируемого грунта,При работе испытываемого исполнительного механизма источника развиваемого им усилие через опорную плиту передается рабочему столу стенда. Во время движения опорная плита преодолевает силу инерции сменных грузов

4 массой М, жесткость К.столба,жиакости и пеоепаа давления на дросселе из-за движения жидкости через него.

Выходной сигнал источника регистрируется с помощью датчика, установленного на опорной плите и контрольно-измерительной аппаратуры. Изме-няя значения параметров М, Н и К и повторяя укаэанные циклы работы, получают набор характеристик, позволяющих оценить возможности работы ис— ° точника сейсмических сигналов на грунтах с различными физико-механическими свойствами(3 1, Этому стенду присущи сложность и недостаточная имитация грунта, приводящая к ограничению его функциональных возможностей и возникновению побочных явлений, снижающих дос" товерность результатов контроля, несовершенство крепления опорной плиты к столу стенда, а также конечная величина жесткости конструкции стола приводящие к нежелательным резонансу, дребезгу, поперечным колебаниям. Из-эа малой амплитуды колебаний опорной плиты и малого расхода жид- . кости через дроссель,работа дросселя неэффективна и не обеспечивает требуемый диапазон изменения величины параметра Н.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в стенде для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов, включающем имитатор грунта и устройство крепления, установленные на фундаменте, и контрольные датчики, соединенные с регистрирующей аппаратурой, имитатор грунта выполнен в виде многослойного пакета из чередующихся упругоэластичных и металлических элементов, устройство крепления выполнено в виде расположенных на фундаменте кронштейнов, снабженных зажимными винтами, соединенными с пневмоопорами.

На фиг. 1 схематично представ" лен предлагаемый стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов; на фиг..2- имитатор.

Устройство содержит фундамент 1, имитатор 2 грунта, выполненный в виде многослойного пакета, устройство крепления, состоящее из кронштейнов

3, прижимных винтов 4 и пневмоопор 5, с помощью которых к имитатору 2 грунта прижимается опорная пли а 6 контролируемого исполнительного механизма, например гидравлического, выполненного в виде гидроцилиндра, обраэо вайного реактивной массой 7 и штоком 8, жестко связанным с рамой 9, оканчивающейся опорной плитой 6.

Кроме того, стенД содержит контрольные датчики 10 и регулирующую аппаратуру 11.

Имитатор 2 грунта выполнен в виде пакета из чередующихся упругоэластичных 12 и металлических 13 элементов.

9358б

Стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов повер хностных источников сейсмических сигналов, включающий имитатор грунта. и устройство крепления, установленные на фундаменте, и контрольные датчики, соединенные с регистрирую-. щей аппаратурой, о т л и ч à ю щ и йс я тем, uto, с целью расширения функциональных воэможностей и повы"

Параметры имитируемого грунта устанавливаются путем подбора толщины и количества упругоэластичных элементов и массы элементов металличе" ских. %

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии исполнитель" ный механизм источника установлен . на имитаторе 2 грунта и прижат к ней винтами 4. Силу прижатия контро" лируют по степени деформации пневмоопор и устанавливают примерно равной по величине весу транспортного средства источника.. Пневмоопоры,. обеспечивая необходимую силу прижатия, не мешают плите совершать колебания, поскольку обладают малой жесткостью. Усилие, создаваемое при работе исполнительного механизма, 20 передается через опорную плиту б имитатору 2 грунта, вызывая его деформацию. Регистрирующая аппаратура

11 с помощью датчиков 10 производит контроль выходных сигналов. 25

Предлагаемый стенд, отличаясь -простотой конструкции, позволяет приблизить условия контроля к реальным, чем исключаются явления и повышается достоверность контроля. 30

Действительно, равномерно распре. ,деленная под плитой упругоэластич-ная поверхность имитатора грунта и устройство крепления, имитирующее реальный прижим весом транспортного средства, создают для плиты условия работы те же, что и при установке ее на грунт в реальной работе.Это позволяет при контроле дополнительно учитывать проявление упругих 4в свойств плиты на характеристики вы- ходного сигнала. Кроме того, появляется возможность контролировать качество изготовления исполнительного механиз- . ма по характеру выходного сигнала, а именно люфты в креплении, трещины и другие дефекты вызывают при работе высокочастотный дребезг, легко регистрируемый контрольными дат иками 1О.

При необходимости характеристики имитатора грунта могут быть изменены путем дополнительного введения или исключения упругоэластичных или металлических элементов. Например, величина присоединения массы грунта может регулироваться массой металлических элементов, жесткость - применением упругоэластичных элементов, 0 6 изготовленных иэ материала различной упругости, или же изменением толщины упругоэластичных элементов, а демпфирование - путем изменения коЛичества упругоэластичных элементов, изготовленных из материала с большим коэффициентом поглощения.

В качестве упругоэластичных элементов могут быть использованы лис" товая резина различных марок, поро-. лон, линолеум, полиуретан, древесно-волокнистая плита и другие подобные материалы. Металлические элементы распог11гаются между упругоэластичными для равномерного распределения массы и сохранения упругости имитатора грунта, в особенности зоны контакта с опорной плитой источника. Для того, чтобы металлические элементы не ухудшали эласти чность всей конструкции имитатора нагрузки, они выполняются разрезными (фиг. 2) .

Простота задания характеристик имитируемого грунта путем подбора материала элементов и их количества, долговременная стабильность характеристик, позволяют создать-ряд калиброванных имитаторов, соответствующих различным типам грунтов, а также различным поверхностям и сейсмогеологическим.условиям.

Использование предложенного стенда позволит повысить производительность труда и точность контрольных измерений при испытании источников эа счет воспроизводимости условий контроля, сокращения затрат íà определение характеристик источников для выбора оптимальных условий их эксплуатации в разных районах, а также затрат на работы по контролю характеристик источников в процессе их разработки. и прозводства. формула изобретения

7 935960 8 вения точности контроля, имитатор ких волн вибрационным источником", грунта выполнен в виде многослойно- Новосибирск, иэд. Сибирского отделего пакета иэ чередующихся упруго" ния AH СССР, .1976, с. 87-91. эластичных и металлических элементов, устройство крепления выполнено в ви- s 2. Чичинин И, С. 0 методике испы" де установленных на фундаменте крон- таний невзрывных источников сейсмиетейнов, снабженных зажимными вин- ческих сигналов.-"Вибрационная сейстами, соединенными с пневмоопорами. мораэведка на продольных и поперечИсточники информации, ных волнах". Труды СНИИГГиИС, принятые во внимание при экспертизе 1в .вып. 219. Новосибирск, с. 118-133.

1. Некрасов Г. A. и др. Реэульта- 3. Авторское свидетельство СССР ты опробования невзрывных источников. по заявке N 2610372/25(062754), Сб. "Вопросы возбуждения сейсмичес- кл. G 01 V 13/00, 1973 (прототип).

935860

Составитель Н. Чихладзе

Техред И. Тепер КорректоР И. Шароши

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 4203/47

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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