Источник возбуждения упругих волн Советский патент 1984 года по МПК G01V1/04 

СО

XD СП

00 Изобретение относится к средства возбуждения упругих волн в верхней части геологического разреза. Известен источник сейсмических сигналов на транспортном средстве, содержащий энергетический узел газовзрывного типа и рабочий орган ударную плиту l . Однако использование в качестве энергоносителя газовой смеси приводит к значительному увеличению габа ритов источника, а следовательно, и к дополнительным транспортным средствам для размещения ресиверных, газовых, кислородных баллонов и компрессоров, усложнению системы управления, регулирующей подачу и давление газовой смеси. Наиболее близким к предлагаемому является источник возбуждения упруги волн на транспортном средстве, состо щий из энергетического узла и рабочей тсамеры, в которой размещены поршень со штоком и возвратная пружина удар ;ной плиты,, жестко закрепленной на наружном торце штока, и устройства управления 2 . Недостатком устройства является возможность воздействовать на грунт только в вертикальном направлении, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей источни ка. Поставленная цель достигается TfeM, что в источнике возбуждения упругих волн на транспортном средст не, состоящем из энергетического узла и рабочей камеры, в которой размещены поршень со штоками и возвратная пружина, ударной плиты, жес ко закрепленной на наружном торце штока, и устройства управления, последнее выполнено в виде двух направляющих осей, жестко прикрепленных к транспортному средству, ходов го вала, первой и второй кареток, первой и второй поворотных плит, размещенных соответственно на перво и второй каретках, причем первая каретка выполнена с возможностью перемещения по направляющим осям, а к первой поворотной плит€ жестко прикреплена первая опорная панель с гнездами крепления направляющих осей и ходового вала, вторыми торца ми, закрепленными в гнездах второй опорной панели, причем вторая карет ка выполнена с возможностью перемещения по ходовому валу и направляющим осям, а на второй поворотной плите жестко закреплено устройство крепления энергетического узла. На черте;же изображен энергетичес кий узел устройства, разрез. Источник возбуждения упругих вол состоит из энергетического узла, включающего затвор 1 и металлическу гильзу 2 с пороховым зарядом, помещенную в патронник, рабочей камеры 3, в корпусе которой размещены поршень 4 со штоком 5, возвратная пружина 6, В корпусе рабочей камеры выполнены выхлопные отверстия 7. Шток 5 центрируемся штуцером 8, навинчивающимся на корпус; рабочей камеры, в средней части KOfinyca рабочей камеры установлен глушитель 9. На свободном торце штока жестко закреплена ударная плита 10, между которой и штуцером 8 помещена предохранительная пружина 11. Управляющее устройство состоит из каретки 12 продольного хода с роликами осевого и фиксирующего винтов 13 и 14 поворотной плиты 15, опорных панелей 16 с роликовыми подшипниками 17, служащих для запрессовки ходового вала 18 и гнездами крепления направляющих осей 19 двухпанельной каретки 20 с. поворотным устройством,, аналогичным выше описанному и состоящим из поворотной плиты 21, осевого винта 22, фиксирующего винта 23. К поворотной плите 21 жестко прикреплен кронштейн 24 с разрывными хомутами, служг(щими для крепления к поворотной плите 21 источника возбуждения упругих волн. Устройство работает следующим образом. Для возбуждения продольных сейсмических волн источник возбуждения узлом устанавливают из транспортного положения в рабочее, для чего освобождают осеиой 13 и фиксирующий 14винты на каретке 12 продольногчэ хода. Далее управлякнцее устройство с рабочей камерой и энергетическим узлом вращением поворотной плиты 15устанавливают перпендакулярно поверхности наблюдений, после чего затягивается осевой 13 и фиксирующий 14 винты каретки 12. Вращением ходового вала 18 вторая каретка 20 перемещается по нему и направляющим осям 19 вверх или вниз, изменяя расстояние между ударной плитой 10 и точкой удара, находящейся на поверхности наблюдений. Это расстояние, выбирают в зависимости от нужной для данного рода исследований частоты возбуждаемого сейсмического сигнала (регулировка частоты параллельно с этим достигается изменением веса порохового заряда в гильзе и изменением площади передающей плиты). Для возбуждения поперечных волн устройство приводят в рабочее положение вышеопясанным методом, затем освобождают осевой 22 и фиксирующие 23 винты двухпанельной каретки 20 и вращением вторюй поворотной плиты 21 устанавливают повторную плиту с рабочей камерой и энергетическим узлом параллельно поверхности

наблюдений, причем конструкция поворотной плиты позволяет ей поворачиваться на ieo, создавая возможность возбуждать разнополярные поперечные волны.

Вращением ходового вала 18 каретка 20 с источником возбуждения упругих волн опускается так, что верхний край ударной плитой 10 находится наравне со срезом передающей плиты, по которой производится удар, либо в отсутсувии таковой на несколько сантиметров ниже среза выкопанной в земле лунки. В этом случае частота возбуждаемого импульса регулируется перемещением каретки продольного хода при помощи роликов по направляющим балкам.

В канал патронника вводят гильзу 2 с пороховым зар51дом, запирают затвор и приводят его в рабочее положение. Затем производят спуск удариика затвора электрическим или механическим путем.

После срабатывания пс охового заряда пороховые газы воздействуют на посшень 4, который двигается вместе со штоком 5 и ударной плитой в сторону точки удара, сжимает возвратную пружину 6. Когда поршеиь со штоком и ударной плитой наберут необходимую для удара скорость, верх няя кромка поршня подходит к выполненным отверстиям 7, через которые

пороховые газы, совершившие полезную работу, отводятся в глушитель 9, снижсшций интенсивность звуковой волны, сопровождающей истечение газов. Далее поошень пвигается в рабочей камере по. инерции, пока сила инерции не выравнивается с силой противодействия сжатой возвратной пружины.

Поршень останавливается в момент, когда эти силы уравновешиваются. Под действием реакции пружины он возвращается в исходное положение. :Дпя предотвращения удара кромки поршня 6 днище рабочей камеры предусмотрена предохранительная пружина 11. / . .

Предлагаемое .устройство позволяет значительно уменьшить габариты энергетического узла, исключить из конструкции газовые, кислородные, реверсивные баллоны и компрессоры, требую{цне дополнительных транспортных средств и обслуживающего персонала. Кроме того, при сравнительно небольших габаритах и потребляемых энергоресурсах Источник развивает большую (при заряде пороза в 14 г - около 67 кВт) мощность и благодаря своей конструкции может возбуждать как продольные, так и поперечные волны широкого амплитудно - частотного спектра.

ИСТОЧНИК.ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН на транспортном средстве, состоящий из энергетического узла и рабочей камеры, в которой размещены поршень со штоками и возвратная пружина, ударной плиты, жестко закрепленной на наружном торце штока, и устройства управления, отличающийся тем, что, g целью расширения функциональных возможностей источни;;а, устройство управления выполнено в виде двух направляющих осей t жестко прикрепленных к транспортному средству, ходового вала, первой и второй кареток, первой и второй поворотных плит, размещенных соответственно на первой и второй каретках, причем первая каретка выполнена с возможностью перемещения по направляющим осям, а .к первой поворотной плите жестко прикреплена первая опорная панель с гнездами крепления направляющих осей и ходового вала, вторыми торцами, закрепленными в гнездах второй опорной панели, причем вторая каретка выполнена ж с возможностью перемещения по ходовому валу и направяякщим осям, а на второй поворотной плите -ксестко закреплено устройство крепления энергетического узла.