Возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01V1/155 

Изобретение относится к геофизике, а именно к гидравлическим устройствам вибрационного действия для возбуждения сейсмических сигналов.

Известен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий замкнутую силовую раму, соединенную с опорной плитой, и инерционную массу с размещенным в ней поршневьаи узлом, вьтол-. ненным в виде поршня со штоками, один из которых соединен с силовой рамой, а другой - с опорной плитой. В этом устройстве инерционная масса, связанная с поршневым узлом и совершающая возвратно-поступательное движение, передает воздействие на опорную плиту, установленную на грунт IJ.

Недостатком такого устройства является невозможность упргшления его энергией воздействия на грунт.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий силовую раму, образованную поперечиной со стойками и опорнрй плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичной пе;регородкой гидравлические рабочие .полости плунжеров, один йз которых соединен с опорной плигой, другой с поперечиной. Жидкость под давлением попеременно подается ч гидравлические рабочие полости.. При этом

10 инерционная масса совершает возвратно-поступательное движение, передающееся опорной плите, установленной на грунт.

При изменении высоты рабочих гид15равлических полостей из-за изменения жесткости возбудителя вибраций изменяется и собственная частота колебаний инерционно) массы, причем собственную частоту изменяют таким .об20разом, чтобы она совпадала или была близкой с частотой вынужденных колебаний инерционной массы, определяемой частотой, с которой рабочая жидкость под давлением подводится к

25 возбудителю вибраций, тем сяыкы обеспечивая работу возбудителя вибраций в резонансном нли околорезонансном режиме, достигая при этом изМ1енения амплитуды колебаний инер30ционной массы, а следовательно.

И энергии воздействия на грунт источника сейсмических сигналов 2.

Недостатком этого устройства является ограниченность диапазона управления энергией воздействия на грунт, определяемого длиной сквозного цилиндрического канала, выполненного в инерционной массе. Кроме того, известное устройство не позволяет управлять энергией воздействия на грунт за счет изменения силового воздействия возбудителя вибраций.

Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности источника за счет расширения диапазона регулирования энергией воздействия на грунт.

Поставленная цель достигается тем, что в возбудителе вибраций гидравлического источника сейсмических сигнсшов, содержащем силовую раму, образованную поперечиной со стойками и опорной плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичной перегородкой гидравлические рабочие полости плунжеров, один из которых соединен с опорной плитой, а другой с поперечиной, каждый плунжер выполнен в виде ряда концентрических втулок, установленных одна в другой с возможностью относительного осевого перемещения, при этом каждая втулка за исключением центральной снабжена фланцем, выполненным с возможностью жесткого подсоединения к инерционной массе, фланцы втулок выполнены разъемными.

Это позволяет изменять в широком диапазоне амплитудно-частотные характеристики источника сейсмических сигналов, обеспечить повышение его сейсмической эффективности.

На чертеже изображен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов.

Возбудитель вибраций содержит стойки 1, которые одним концом приварены к поперечине 2, другим соединены при помощи болтов 3 с опорной плитой 4, установленной на грунт 5, инерционную массу б с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой 7J плунжер 8, соединенный с попере|чиной 2 болтами 9, и плунжер 10, соединенн й с опорной плитой 4 болта№1 11. Плунжеры 8 и 10 выполнены с возможностью изменения их площади, а инерционная масса 6 и опорная плита с возможностью изменения их веса. Плунжеры 8 и 10, образующие с неподвижной герметичной перегородкой 7 гидравлические рабочие полости 12, выполнены из ряда втулок 13, установленных одна в другой с возможностью осевого перемещения, и фланцев 14, соединенных с втулками 13 болтами 15, при этом каждый фланец 14 выполнен из двух половин 16. Длина втул5 ки 13 без учета толщины фланца 14, имеющей наиecobWfjl наружный диаметр, не менее максимишьвой гидравлической рабочей полости 12, а длина каждой последующей больше предыдущей на

0 толщину ее фланца 14. Втулки 13 с фланцами 14 ( кроме центральной втулки 13 ) могут быть отсоединены от поперечины 2 и опорной плиты 4 при помощи болтов 9 и 11 и подсоединены

5 к инерционной массе б, как показано на чертеже пунктирной линией, при помощи болтов 17.

Устройство работает следующим образом.

n Рабочая жидкость под давлением циклически подается в противофазе в гидравлические рабочие полости 12 (подвод жидкости на чертеже не показан ). При этом инерционная масса б

5 совершает возвратно-поступательное движение относительно опорной плиты 4. Регистивные , возникающие при движении инерционной массы б, вызывают колебания опорной плиты 4, в результате чего в грунте 5 возбуж даются сейсмические волны. При отсоединении втулок 13 с фланцами 14, которяле могут быть выполнены достаточно массивными, от поперечины 2 и опорной плиты 4 при помощи болтов

9 и 11 и подсоединении их к инерционной массе 6 при помощи болтов 17 уменьшается площадь плунжеров 8 и 10, вес опорной плиты 4 и увеличивается вес инерционной массы б, что

0 при неизменном давлении рабочей

жидкости, подаваемой в рабочие гидравлические полости 12, приводит к уменьшению силы воздействия на грунт 5 источника сейсмических сигналов,

5 аплитуды. колебания инерционной массы б и опорной плиты 4, а следовательно, и уменьшению энергии воздействия на грунт 5 источника сейсмических сигналов.

Очевидно, что обратное подсоединение втулок 13 с фланцами 14 к поперечине 2 и опорной плите 4 приводит к увеличению энергии воздействия. При этом фланцы 14 выполнены разъемными, замена которых на другие, отличные по весу, позволяет также изменять энергию воздействия.

При заданной площади плунжеров амплигудно-частотная характеристика возбудителя вибраций имеет два максимума, соответствующих собственным частотам колебаний инерционной массы и опорной плиты. Изменение площа ди плунжеров, а также инерционной массы и массы опорной плиты, обес- ,

5 печиваемое предлагаемым устройством.