Двухкомпонентная вибрационная платформа для градуировки маятниковых сейсмоприемников

 

Союз Соввтскмк

Социалист ическм

Республик (»>661463

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (6l) ДополнитеЛьное к авт. свил-ву ¹ 542961 (22) Заявлено 21.03. 77 (21) 2464130/18-25 . (51-)-М-.-Кл.

С; 01 1/16 с присоединением заявки № (23) ПриоритетГооударотевк 1ый коивтвт

СССР по долам кзоорвтвнмй и открытий

Опубликовано 05.05.79.Бюллетень ¹ 1 7

Дата опубликования описания 30.05.79 (53) УДК 550.834 (088. 8) H. Е. Федосеенко, А. С. Денисков, С. А. Касторский, Л. Ф. Баранов, Н. И. Недошивин и В. Б. Ивакин (72) Автори изобретения (71) Заявитель

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта АН СССР (54) ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ ВИБРАЦИОННАЯ ПЛАТФОРМА

ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ МАЯТНИКОВЫХ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ

Изобретение относится к сейсмометрии и предназначено для экспериментального определения чувствительности сейсмических датчиков и является дальнейшим усовершенствованием двухкомпонентной вибрационной платформы для градуировки маятниковых сейсмоприем ников, содержашей рабочий стол, два приводных механизма и узел развязки угловых и вертикальных возвратно-поступательных движений (11

Эта платформа обеспечивает угловые и т вертикальные колебательные движения в диапазоне частот от 0,5 Гц. до 20 Гц с динамическим диапазоном угловых коле.о о бательных движений от 0,5 до 4 при

15 заметных нелинейных искажениях в области инфранизких частот. Данная платформа также не может быть применена для градуировки, испытаний и отбора сейсмических датчиков, предназначенных для работы в морских условиях, где требуется применение вибростенда угловых колебательных движений с динамическим о диапазоном от 3-5 до 20, с частотамй от 0,1 Гц до 0,03 КГц, при допустимых нелинейных искажениях, не превышаюших

1%.

Кроме того, известная конструкция вибростенда угловых колебательных движений не в состоянии обеспечить такие высокие требования в области инфранизких частот. На таких частотах особенно отчетливо видны даже незначительные нелинейные искажения, обусловленные неравномерностью движения рабочего стола.

Мошные моторы и массивные маховики известного устройства не могут обеспечить стройную линейность движения вибрациоиного стола ввиду того, что в процессе работы изменяется нагрузка платформы за счет смешения центра тяжести установленных на вибростоле приборов, Причем: нагрузка изменяется тем сильнее, чем больше угол отклонения рабочего стола.

Бель предлагаемого Изобретения — расширение рабочего диапазона в область инфранизких частот при одновременном уво661463 личвнии амплитуды угловых колебательных движений.

Для етого рабочий стол виброплатформы снабжен компвнсатором нелинейных искажений в вертикальной плоскости, ком- пенсатор нелинейных искажений в вертикальноф плоскости выполнен в вйде двух закрепленных на боковых стойках рабочего стола полэунов, каждый из которых содержит соосно расположенные подстро ечный винт, установленный во фланцах стойки, н гайку-полэун с жестко закрепленной нв ней полуосью, при огом гайкаползун выполнена в виде пврвллелвпипе дв, а полуось жестко закреплена своим цилиндрическим концом в плавающем подшипнике, Нв фиг. 1 изображена предлагаемая двухкомпонвнтнвя вибрационнвя плвтфор% 20

Мв; нв фиг. 2 - конструкция компенсвто рв нелинейных искажений, вертикальный разрез; на фиг. 3 приведена осциллограмма с разбалансированным рабочим столом платформы, на фиг. 4 - осциллограмма с

25 отбалансированным столом компенсатором нелинейных искажений в вертикальной плоскости.

Двухкомпонентнвя вибрвцьонная платформа состоит из двух независимых с ре30 гулируемой скоростью редукторов и маховиков приводных механизмов, один нз которых 1 служит для возбуждения угловых колебательных движений вокруг горизон- тальной оси и соединен кривошипом 2 ча 35 рез камень 3 с узлом 4 развязки, выполненным в виде четырехзввнного кулисно-. го механйзма, другой 5 - для вертикальных, возвратно-поступательных дцижений,; и общего рабочего стола, имеющего основвнйв 6, две боковых стойки 7, снвбженньи компенсвторвми нелинейных искаже- ний, в вертикальной плоскости полуоси 8 которых установлены в плавающих подшипниках 9, соединенных верхними обоймами с кронштейном 10 вертикального возврат. но поступательного привода 5. Одна из полуосей 8 имеет разъемное соединение с рычагом 11 ° второй конец которого свя -. зан с кулисой, перемещающейся в горизонтальной плоскости по направляющйм станины 12. другая полуось 13 жестко со едииена с рамкой-катушкой 14 контрольного прйбора угловых колебательных движений, помещенной в линейное поле пос д тониного магнита 15, установленного на кронштейне 10.

Компенсатор нелинейных нннряжений в вертикальной плоскос ги (фиг. 2) состоит иэ полэуна, содержащего подстроечный винт 16 со шляпкой 17, втулку 18 н гайку-полэун 19 с жестко закрепленной нв ней полуосью.

На осциллограммах изображены (фиг.

Э н 4) кривые 20 н 21, 22, 23 контроля движения платформы. с углом наклона до 20 от эталонного генератора с нели Ф .нейными искажениями до 0,7% от вертикальных сейсмометров различных типов.

Предлагаемая платформа работает следующим образом.

Вначале подстроечными винтами устанавливают рабочий стол в нижнее положение (фиг. 1), имеющее устойчивое состояние равновесия. Затем устанавливают для градуировки сейсмические датчики с таким расчетом, чтобы центр тяжести установленных приборов лежал в плоскости перпендикулярной оси вращения рабочего сто» ла. Полуось 8 освобождают от рычага 12 и проверяют балансировку стола в горизонтальной плоскости. При правильной балансировке плоскость стола должна принять строго горизонтальное положение, определяемое соответствующим уровнем.

В случае необходимости добиваются балансировки перемещением приборов относительно оси вращения стола. Далее закрепляют приборы н производят балансировку в вертикальной плоскости при помощи подстроечных винтов 16. Поворачивая винты 16 против часовой стрелки, добиваются такого аперноднческого процесса, при котором стол останавливается в любой точке своего рабочего динамического диапазона, не совершая при .этом колебательных движений. Горизонтальность оси вращения стола определяется уровнем н при необходимости ripoизводаг выравнивание одним иэ подстроечных винтов. И, наконец, полуось 8 отбаланснрованного рабочего стола соединяют с рычагом 1 1, устанавливают необходимые значения угла поворота и величины смещения вертикапьных колебательных движений стола, вкщочают моторы, устанавливают необходимые частоты и производщ градуировку и отбор сейсмн» ческих датчиков.

Сравнивая осциллограммы на фиг. Э

/ и 4 можно убедиться, что предлагаемая платформа с компенсатором нелинейных искажений в вертикальной плоскости имеет нелинейные искажения до 1%, т.е. близкое к эталонному генератору в области инфрвниэкнх частот, тогда квк в разбалансированной известной платформе

661463 етн искажения достигают значительной величины. Изучая кривые 22 и 23 можно придти к выводу, что сейсмический датчик с градуировочной кривой 22 не может быть рекомендован дпя работы в 5 морских условиях, так как он не только меняет свои параметры при угловых колебаниях, но и почти прекращает работу.

Однако датчик другого типа с градуировочной кривой 23 сохраняет работоспособ» ность и оеновные параметры нри морских качках с углом наклона до 20 .

Таким образом, предлагаемая плат фор ма позволяет осуществить градунровку н отбор сейсмоприемннков, используемых . для морских измерений.

Предлагаемая платформа имеет следующие основные технические данные.

Платформа угловых колебательных движений частотный диапазон от 1 до 0,01 Гц при угловых копебатепьных движениях от

0,5о до 20о, а при угловых колебатель- ных движениях от 0,5о до 4о частотный диапазон может быть расширен до 20 Гц.

Платформа вертикальных возвратно-. поступатепьных движений частотный диапазон от 0,01 до 70 Гц.,Динамический диапазон (смещение двойной амплитуды) от 10 до 2.40 мк.

Допустимые нелинейные искажения дпя угловых и вертикальных копебатеш ных движений до 1%. Угловые и вертикальные копебатепьные движения ппатфор-... ,I: мы могут возбуждаться как одновременно, так и порознь.

Формула изобретения

1. Двухкомпонентная внбрационная платформа дпя градуировки маятниковых сейсмоприемников по авт. свид. № 542861, о т и и ч а ю щ а и с я тем, что, с цепью расширения рабочего диапазона в область инфранизккх частот при одновременном увеличении амплитуды угловых колебательных движений, рабочий стол виброплатформы снабжен компенсатором нелинейных искажений в вертикальной плоскости.

2. Двухкомпонентная вибрационная платформа по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что компенсатор,нвпинвйых но кажений в вертикальной плоскости-выполнен в виде двух закрепленных на боковых стойках рабочего стопа повзунов, каждый из которых содержит соосно располо женные подстроечный винт, установленный во фланцах стойки, и гайку-юваэун с жестко закрвцлвнвой на нвй полуосью, при этом гайка-попэун выполнена в виде паралпвпе нипеда, а полуось жестко закрвцлвна,своим цилиндрическим "концом в плавакпием подшипнике.

Источники информации, принятые во внимание нри эксцвртизе

1. Авторское свидетельство СССР.

¹ 542961, к 9 01Ч ж6, 1 973.