Электродинамический источник силы

 

ОПИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистические

Республик

<(((940100 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (51 ) М. Кл.

G 01 Ч 1/04 (22) Заявлено 19. 12.80 (21)3220559/18-25 с присоединением заявки Ля (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

1ееударсткниый камнтет

СССР во делам нэабретеннй н отерытнй (53 ) УД К 550.83 (088.8) Дата опубликования описания 02 07 82

А. Г. Гурин и О. А. Литвиненко (72) Авторы изобретения ( (((1g3(f. ((,,((,", с г т ;(. ( х (z:(;(:;(;(,, (3

Харьковский ордена Ленина политехнический нститут им. В. И. Ленина И ЛИОт -ад (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СИЛЫ

Изобретение относится к сейсморазведке полезных ископаемых и к экспериментальной сейсмологии и может быть использовано в сейсморазведке полезных ископаемых и в экспериментальной геофизике.

Известен механический источник силы, состоящий из легкого излучателя с растягивающейся на земле поверхностью относительно .тяжелого массивного элемен о та, находящегося над излучателем и рычажной балансирной системы, содержащей массивный элемент и обеспечивающей его вертикально колебательное движение.

Д вижушийся возврати о-пос тупа те льн ый вертикальный приводной вал соединен с одной стороны с внутренними концами рычагов, чтобы они работали синхронно, а с другой стороны через редуктор с элект родви гате ле м ) 1 j. го

Недостатками механического источника силы являются ограничение регулирования параметра и амплитуды воздействия на грунт, сложность распределения дав2 ления по поверхности, довольно слабая синхронизация (т.е. точность включения установки) и плохая повторяемость ударов. Кроме того, необходим привод or электродвигателя, применяемый в качестве источника энергии.

Известен источник с гидравлическим приводом, выполненным в виде цлунжера, передающего земле повторяющиеся усилия, достаточные для создания в грунте низкочастотных акустических колебаний повышенной интенсивности. В качестве инертной массы применяется устанавливаемая над плунжером платформа с баластом Р21.

Однако источник с гидравлическим приводом характеризуется необходимостью применения специального компрессора и гидросисте мы, сложностью синхронизации и управления таким источником, непригодность известного источника к возбуждению высокочастотных колебаний.

Таким образом, известные источники силы имеют следующие общие недостатки: сложную конструкцию, ограниченную точность синхронизации, невозможность регулирования параметрами импульсов, низкую напежность при пониженной температуре окружающей срепы. Также невозможно созпать на основе указанных источников силы недорогие многоэлементные системы, излучаюшие сейсмические волны в заданном направлении. Имеются ограничения в применении накопления си гналов и использовании известных источников силы в районах Крайнего Севера и Сибири.

Наиболее близким к предлагаемому яа ляется источник силы электропинамического типа, применяемый в устройстве Пля возбуждения сейсмических колебаний и сопержаший плоские спирально намотанные катушки, заключенные в жесткие каркасы. Такие катушки образуют пве плоские токопровопяшие системы, при проте- 20 кании тока через которые возникают силы, отталкивающие их друг от l1pyt а в резульrare взаимодействия магнитного поля. Созпаваемое усилие используют пля возбуж пения сейсмических колебаний. 25

Производя то или иное электрическое соединение катушек с помощью коммутационных провопов, осуществляют управление плительностью силового воздействия посрепством изменения инпуктивности токо- щ проводящих систем (3 j.

Однако известный источник силы характеризуется неравномерностью создаваемого Павления на поверхности изменяющейся кривизны, что, например, характерно пля дневной поверхности в сейсморазвепке, трудностью создания непрерывных источников силы с большой рабочей поверхностью пля направленных сейсмических излучений систем, обуславливаемой, в ча40 стности, необхопи мост ью применения пс полнительных мер по перераспрепелению усилия на всю рабочую поверхнссть, так как коэффициент использования рабочей поверхности прототипа меньше единицы, низким коэффициентом полезного пействия, труцоемкой технологией изготовления, включающей большой обьем ручного труда.

Кроме того, существенным недостатком пля источников силы с большим числом катушек являются увеличение потерь и снижение силовых характеристик, связанные с активным и инпуктивным сопротивлением коммутационных проводов.

Цель изобретения - обеспечение равно-55 мерного давления на поверхности изменякацейся кривизны, созпание непрерывных источников силы с большой рабочей поверхностью пля направленных сейсмических излучающих систем, увеличение коэффициента полезного действия и повышение технологичности изготовления электропинамических источников силы.

Поставленная цель постигается тем, что в электропинамическом источнике силы пве токопровопяшие системы образованы согнутой поперек и сложенной впвое i лентой из эластичного диэлектрика, в которой размещены токопровопы, расположенные вдоль ленты параллельно пруг пругу, концы ленты соединены с коммутирующей колопкой, обеспечивающей электрическое соепинение токопровопов межпу собой и с источником тока.

Обеспечение равномерного давления на поверхности изменяющейся кривизны или создание непрерывных источников силы с большой рабочей поверхностью пля направленных сейсмических излучающих систем постигается Ва счет поЛучения большой поверхности контакта электропинамического источника силы с грунтом.

Коэффициент полезного действия увеличивается в результате уменьшения расстояния между пвумя взаимопействуюшими провопниками, по которым протекает ток в разном направлении.

Технология изготовления препла гаемых электропинамических источников силы упрощает по сравнению с существуктщей и аналощчна технологии изготовления ленточных пров опников. Произвопительность трупа повышается благопаря возможности автоматизировать процесс изготовления электродинамических источников силы, На фиг. 1 аксонометрически изображен электропинамический источник силы, на фиг. 2 — токопровопящие элементы коммутирующей колодки для опного из возможных вариантов соединения токопровопов, расположенных в ленте.

Пре пла гаемый электропинамический источник силы состоит из сложенной

i вдвое эластичной диэлектрической ленты

1, например резинавой, в которой расположены медные токопровопы 2 прямоугольного сечения,, коммутирующей колодки 3, осуществляющей электрическое соепинение токопровопов 2, вывопов 4, K которым поцключают источник тока.

Устройство работает слепуюшим образом. Через выводы 4 попается ток в элэктрическую цепь, образованную токопровопами 2, расположенными в ленте, и проводящими элементами коммутирую5 940 щей колодки 3 (фиг. 2). Токопроводы соединены так, что направление тока во всех токопроводах каждой половины ля ты одинаково. При протекании тока по

/ электрической цепи электродинамического источника силы в результате магнит ного взаимодействия возникают силы, отталкивающие токопроводящие системы двух половин ленты друг от друга. Создаваемое усилие может быть использо- lP вано для возбуждения сейсмических колебаний. B зависимости or способа сое1 динения токопроводов (последовательного или параллельного), обеспечиваемого коммутирующей колодкой 3, меняется индуктивность источников силы. Это исполь.зуют для управления длительностью возбуждаемого усилия.

Использование предлагаемого электродинамического, источника силы позволяет создать равномерное давление на поверхности различной кривизны, уменьшить отрицательное влияние неровнсстей почвы на работу поверхностных излучателей сейсмических колебаний в сейсморазведке, тем самым открывая возможность возбуждения упругих колебаний среды с заданной сложной синфазной поверхностью.

Создание на базе электродинамического источника силы непрерывных линейных 30 сейсмоизлучаюших систем позволяет в несколько раз увеличить амплитуды принимаемых полезных сейсмических волн без увеличения мощности источников сейсмических колебаний (мощности, подводимой к источнику силы).

Коэффициент полезного действия источника силы увеличивается на 24 благодаря исключению потерь энергии на активном сопротивлении коммутационных прово-ш дов, так как проводящие элементы коммутирующей колодки имеют достаточно ма100 6 лое сопротивление, которым можно прея ебречь.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет улучшить его силовые характеристики за счет уменьшения активного и индуктивного сопротивлений коммутационных проводов.

Ф ор му ла изобретения

Электродинамический источник силы, состоящий из источника тока и двух токопроводящих систем, при протекании тока через которые в результате мажитного взаимодействия возникают силы, отталкивающие их одну от другой, о т— л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения равномерного давления на поверхности изменяющейся кривизны, создания непрерывных источников силы с большой плошадью рабочей поверхности для направленных сейсмических излучающих систем, увеличения КПД, повышения технолощчности изготовления, токопроводящие системы выполнены в виде сегнутой поперек и сложенной вдвое ленты из эластичного диэлектрика, в котором размещены токопрсаоды, расположенные вдоль ленты параллельно друг другу, а концы ленты соединены с коммутирующей колодкой, обеспечивающей электрическое соединение токопроводов между собой и с источником тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 2558089, кл. 116-137, 195 l.

2. Патент США N 3034594, кл. 181-05, 1962.

3. Авторское свидетельcr o СССР

М 280900, кл. G 01 Ч 1 j14, 1970 (прототип).