Устройство для проведения сейсмических исследований

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сото э Советскнк

Социалистических

Реснубяик

«о989497

{611 Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20. 02. 81 (21) 3250739/1 8"25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5!)М. Кл.

G 01 V 1/143

Гес1дарстввлвыв квинтет

СССР вв аелви кзвбрвтвлля и етврытия

Опубликовано 15.01,83, Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.01.83 (53) УДК 550,83 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л,И.Нечуйвитер, М.H.Êîäåíêî, Б.И.Кальче ко и В .Г,Чйстяков

/е

Харьковский ордена Ленина политехничес ий ийетинтут им. В.И,Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Изобретение относи тся к техни ке сейсморазведки, в частности к невзрывным источникам сейсмических колебаний, а именно к устройствам

1 для возбуждения упругих колебаний в различных грунтах, в особенности на грунтах с неоднородной и смешанной структурой.

Известна установка для сейсморазведки, которая содержит транспорт" ную базовую машину, электродинамические излучатели, силовые цилиндры, коромысло, шарнирно закрепленное на раме базовой машины, Ось шарнира расположена в продольной плоскости машины, При этом на концах коромысла закреплены силовые цилиндры с источниками сейсмических колебаний, которые для лучшего копировали:профиля между собой соединены сферически- щ ми шарнирами (1 ь

Недостатком этой установки является то, что при ведении геологичес= ких изыскательских работ на сложно

2 пересеченном рельефе местности опор-. ная поверхности излучателя составляет с горизонтальной плоскостью значительный угол, Наличие такого угла

;приводит к горизонтальной составляющей излучения энергии, которая, в свою очередь, уменьшает соотношение сигнал/помеха, а также приводит к раскачиванию установки, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для проведения сейсмических исследований, которое содержит транспортную базу, силовой цилиндр подачЮ, электродинамический излучатель, на корпусе которого на шлицевых втулках H подшилниковых опорах установлено бурофреэерное устройство, а также силовой привод к нему. Бурофрезерное устройство, имеющее породораэрушающие резцы, размещается параллельно торцовой по" верхности излучателя с воэможностью осевого перемещения относительно корпуса излучателя под действием упру989497

3 гого элемента, При горизонтальной выставке этого устройства подготавливаются опорные площадки на грунте, параллельные торцевой поверхности излучателя, что при возбуждении упругих колебаний приводит к значительному уменьшению горизонтальной составляющей излучения энергии (2 1.

Недостатком данного устройства является то, что при работе на грун- 10 тах с неоднородной и смешанной струк турой происходит неравномерное его уплотнение, приводящее к образованию по контактируемой плоскости участков, различных по плотности. Наличие 15 небольшого участка с большей плотностью на каком-то удалении от центра приводит к возникновению большего изгибающего момента, что отрицательно сказывается на долговечности соединения штока силового цилиндра с излучателем, Кроме того, в процессе обеспечения одинаковой плотности площадки происходят пластические деформации, которые в значительной степени уменьшаю-. соотношение сигнал/помеха, Цель изобретения - повышение отношения сигнал/помеха и увеличение долговечности при проведении сейсмических исследований, Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для возбуждения упругих колебаний, состоящем иэ транспортной базы, силового цилиндра подачи, электродинамичес- . кого излучателя, на корпусе которого на шлицевых втулках и подшипниковых опорах установлено бурофрезерное устройство, и силового привода, 10 между штоком силового цилиндра и излучателем размещается сферический шарнир с расположенными по его гориэонтальному контуру коническими пружинами, каждая из которых предварительно сжата регулировочным при4S способлением винт - гайка до большей величины, чем усилие подачи фрезерования.

На чертеже изображена кинемати" ческая схема устройства для проведения сейсмических исследований.

Устройство для проведения сейсмических исследований содержит подвижную транспортную базу 1, оборудованную приводом для 3-фаэного синхрон-. ного генератора, блоком электродинамического излучателя, включающего высоковольтные импульсные конденсаторы, воздушные искровые разрядники.

Излучатель 2 и бурофрезерное устройство 3 устанавливается на штоке 4 силовогQ гидроцилиндра 5, который жестко смонтирован на базе 1. При этом гидроцилиндр выполняет роль механизма подачи для бурофрезерного устройства

3 и механизма загрузки излучателя 2 весом транспортной базы 1.. Шток 4 соединяется с полой штангой 6 излучателя 2 с помощью сферического шарнира 7, который позволяет копировать рельеф на неоднородных грунтах, Конические пружины 8, расположенные между дисками 9 и 10, предварительно сжимаются регулировочным приспособлением винт 11 и гайка 12 до усилия в каждой пружине большего, чем усилие подачи фрезерования, В полости полой штанги 6 уложены токопроводники 13 и 14 питания излучателя 2, который содержит две последовательно-встречно включенные плоские индукционные обмотки 15 и

16, заформованные в эпоксидную смолу, одна из них закреплена на плите

17, а другая - на торцевой поверхности 18, Индукционные обмотки между собой и с токопроводами 13 и 14 соединены гибкими токопроводами 19 и

20 соответственно. Между плитой 17 и корпусом излучателя 2 на стержнях

21 установлены по периметру индукционных обмоток пружины 22 для автоматизации в транспортном положении, Корпус бурофрезерного устройства сверху накрыт крышкой 23, которая закреплена неподвижно на штанге

6. Между крышкой 23 и устройством

3 установлено лабиринтное уплотнение 29. На крышке выполнено посадочное место для установки силового привода 25 и ведущего колеса 26, а ведомое колесо 27 закреплено на бурофрезерном устройстве 3, которое установлено на подшипниковых опорах

28 и 29 и подвижных шлицевых втулках 30 и 31, которые установлены на шлицевые поверхности, выполненные на штоке 6 и на цапфе пилотной головки 32. Для осевого перемещения устройства 3 относительно излучателя на торце цапфы пилотной головки 32 закреплены подшипник 33 с набором тарельчатых пружин 34, которые упи» раются в стакан 35, закрепленный на торцевой поверхности 18 излучателя

2. На торцевой поверхности 36 корпуформула изобретения

9894 са бурофрезерного устройства 3 за-. креплены породоразрушающие резцы

37 для производительной расчистки снежного покрова 38 и выравнивания поверхности 39, 5

Для автоматического регулирования момента включения и отключения силового привода установлен.индукционный датчик 40, Дпя восприятия реактивного момента от сил резания уста- 10 навливают гидроцилиндр 41 °

Устройство работает следующим образом, При расчистке снежного покрова и зачистке неровностей профиля с не- 1S однородной и смешанной структурой грунта торцевой поверхностью 36 свойства сферического шарнира 7 выключаются предварительно сжатыми коническими пружинами 8, выполняющими роль m стабилизатора горизонтального фрезе" рования.

Уаилие прижатия на торцевую поверхность 36 передается от цилиндра подачи 5 через сферический шарнир 7 25 штангу 6> плиту 17, корпус 2, ста-. кан 35, йабор тарельчатых пружин 34, упорный подшипник 33, цапфу пилотной головки 32. Крутящий момент корпусу бурофрезерного устройства 3 переда- З0 ется от двигателя 25 ведущим и ведомым колесам 26 и 27. При этом развивается усилие цилиндром подачи 5 меньше, чем усилие, развиваемое набором тарельчатых пружин 34, Разность усилий создает зазор между торцевой поверхностью корпуса излучателя 2 и устройством 3, что регистрируется датчиком 40, который не препятствует включению двигателя 25.

Следующий этап работы установки - производство импульса силы на отфрезерованную поверхность грунта электродинамическим излучателем 2.

Перед подачей импульса тока на токопроводники 13 и 14 в рабочей поло- сти сипового гидроцилиндра 5 создается давление, которое достаточно для подъема части веса транспортной базы 1. Сила веса транспортной базы l, воздействуя через шток 4, сфеS0 рический шарнир 7, штангу 6, плиту

17, преодолевает усилие пружин 22, приводит в плотное соприкосновение между собой индуктивные обмотки 15 и 16, преодолевает усилие тарельчатых пружин 34, приводит в плотное соприкосновение между собой торцевые поверхности 18 и 36, Причем эта

97 6 сила, намного больше усилия предварительно сжатых конических пружин 8 сферического шарнира 7, снимает с них роль стабилизатора горизонтальности фрезерования. Поэтому, при уплотнении неоднородного и смешанного грунта возможные отклонения от горизонтальности компенсирует сферичес" .кий шарнир 7, обеспечивая при этом плотный контакт излучателя 2 с поверх" ностью профиля и исключая изгибающий момент, На вводы 13 и 14 подается импульсный ток разрядки.

В результате прохождения тока через спиральные последовательно"встреч;но включенные индуктивные обмотки 15 и l6 в них образуется магнитное поле, :которое приводит к взаимному оттал.киванию в направлении, перпендикулярном торцевой поверхности 36. В результате электромагнитного воздействия обмоток возникает импульс силы, который является источником упругих колебаний и перемещает обмотку 15 с плитой 17, штангу 6 и транспортную базу 1, служащие реактивной массой, вверх. После прекращения протекания импульса тока в обмотках под действием веса транспортной базы обмот" ки 1 5 и 16 приводятся вновь в плотное соприкосновение, Плавность соприкос" новения обмоток обеспечивает аморти" эационные свойства упругих элементов

22 и 34. Сферический шарнир 7 снова обеспечивает плотный контакт, и устройство готово к производству следующего импульса.

Применение предлагаемого устрой-. ства при геофизических работах на неоднородных и смешанных структурах грунтов обеспечит не только качественную подготовку площадки, но и плотный.контакт торцевой поверхности излучателя с профилем в процессе сей-. смических исследовании.

Устройство для проведения сейсмических исследований, состоящее из транспортной базы, силового цилиндра подачи, электродинамического излучателя, на корпусе которого на шлицевых втулках и подшипниковых опорах установлено бурофреэерное устройство, и силового привода, отличающееся тем, что, Сост ави тел ь Е, Городниче в

Редактор К.Волощук Техред Л.Пекарь

Корректор M. Коста

19 ираж 0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5 аказ филиал атент, г. жгород, ул, роектная, 989"97 8

/ с чтьо повышения отношения сигнал/ шей величины чем усили подачи ф

Ф ,помеха и увеличения долговечности, зерования. между штоком силового цилиндра и Источники информации, излучателем размещен сферический принятые во внимание при экспертизе шарнир с расположенными по перимет- s 1. Авторское свидетельство СССР ру его горизонтального контура кони- У 807818, кл, G 01 V 1/143, 1979, ческими пружинами, каждая из которых 1, Авторское свидетельство СССР предварительно сжата регулировочным 11 824775 кл, G 01 Ч: 1/143, 1979 приспособлением винт - гайка до боль- (прототип}

1 б