Источник сейсмических колебаний Советский патент 1984 года по МПК G01V1/147 

2. Источник по п. 1, о т л и чающийс я .тем, что, с целью уменьшения вибрации, ползун соединен с гаатуном кривошипного механизма

при помощи в тулки, размещенной на шатуне с возможностью продольного перемещения, и пружин,расположенных по обе стороны в тулки, между втулкой и фиксаторами.

1. ИСТОЧНИК CEttCMlNECKHX КОЛЕБАНИЙ, содержащий размещенньт п направляющей трубе аксиальтю подвижный ударник со стеблом и бойком, излучйющий орган, кривошипный механизм, у которого вал крирошипа связан с приводом вращения, а шатун со стеблем ударника, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем исключения холостого хода привода, он снабжен размещенными на стебле ударника с возможностью перемещения пружинами и ползуном, расположенным между пружинами и соединенным ,с шатуном кривошипi ного механизма. (Л ел ел иг. 1

Изобретение относится к сейсмичес кой разведке и может быть использовано для возбуждения сейсмическшс колебаний при проведении сейсморазведочных работ на поверхности ив подземных выработках с сейсмостанциями с накоплением путем многократных повторений ударных воздействий. Известен ударный источник для возбуждения сейсмических колебаний, содержащий плиту, устанавливаемую на грунте, раму,.ударник со стеблем и штифтом, совершающий возвратно-пос тупательное движение в вертикальном направлении, и вертикально установленную пружину, расположенную между ударником и верхней частью рамы. На раме установлено устройство, которое соединяется с ударником и верхней частью рамы. На раме установлено уст ройство, которое соединяется с ударником и перемещает последний }здол:ь реи в направлении противоположном направлению действия пружины. Это устройство содержит вал с винтовой нарезкой, оканчивающейся деталью с Г-образной прорезью, и силовой механизм для перемещения вала по вертикали, содержащий муфту с нарезкой коническую шестерню и валик с зубчатым колесом. На раме также установлено приспособление для поворота вала вокруг оси и практически мгновенного освобождения ударника, состоящее из гидравлического цилиндра с йоршнем, рычагов 5 муфты, диска с выступом и прсфезями и стопоров Недостатком этого источника является низкий КГхД. Это объясняется тем, что в процессе работы необходимо резерсирование силового механиз ма для зацепа ударника, т.е. мощность силового привода в это время используется не по прямому назначеншо. Кроме того,, вибрация, возникающая в момент расцепа ударника, когда практически мгновенно снимается нагрузка, действов.авигая иа элементы привода во Еремя сжатия пружины, Источник имеет и сложную конструкцию . Известен также источник сейсмических колебаний, содержащий механизм сжатия-освобождения упругого элемента, включающий привод с валом, ударник, помещенный в направляющую трубу и связанный с нею через упругий элемент и контактную плмту При этом на Bajvy привода жестко закреплен кулачок, имеющий эвольвентньм профиль рабочей поверхности и концевое закругление, а в теле ударгзика перпендикулярно его продольной оси выполнено сквозное отверстие, в котором размещена-ось с закрепленным на ней подшипником качения, расположенным в плоскости вращения кулач-ка и периодически кинематически связанным с ней 2j . Недостатка 1и источника являются низкий КПД, который объясняется тем, что не удается исключить холостой ход привода, и вибоация источиt-iKa, возникающая Б момент срабатывания механизма ос}зобож,денж7,. Кроме того, ударник источника имеет сложн тс; ;шнструюдию. Наиболее близким к изобретепя является источпмк сейсмических колебаний, содер-кащий размеченный в направляющей трубе aKcnajTbHo подвижньй угшрник со стеблем и бс-лко1 излучающий орг-ан, крквошиг:;Ь1Й механизм., у которого вг-л. кривоикпа связан с приводом нращеиия уй шатуи со стеблем ударника. Источник содерягит также ме: ан:-гзм сцслленп.ч - расцеп.гтекия, которьш «ыполне.-г з виде свобод ко сидящего на валу кривошипа ;;олого ц.илиндрического баг-чбаиа с внугренней радиальной перегородкой и жестко закрепленной на валу кривошипа радиальной лопаткой, образующей с перегородкой барабана замкнутую из меняющуюся по объему воздушную полость З . Недостаток известного устройства заключается в том, что не удается исключить холостой ход привода после начала свободного хода ударника, ког да палец кривошипа возвращается из верхнего положения в нижнее. Это снижает КПД. Цель изобретения - повышение КПД путем исключения холостого хода привода. Поставленная цель достигается тем, что источник сейсмических колебаний, содержащий размещенный в направляющей трубе аксиально подвижньй ударник со стеблем и бойком,/ излучающий орган, кривошипный механизм, у которого вал кривошипа связан с приводом вращения, а шатун - со сте лем ударника, снабжен размещенными на стебле ударника с возможностью перемещения прузкиками и ползуном,- р положенным между пружинами и соединенньм с шатуном кривошипного механизма. С целью уменьшения вибраци ползун соединен с шатуном кривошипного механизма при помощи втулки, размещенной на шатуне с возможностью про дольного перемещения, и , рас положенных по обе стороны втулки, между втулкой и фиксаторами. На фиг. 1 показан источник сейсмических колебаний, общий вид; на фиг. 2 - то же, другой вариант; на фиг. 3 - момент работь источника пр верхнем положении пальца кривошипа. Источник сейсмических колебаний содержит излучающий орган 1, устана пкваенът на поверхности.излучаемой среды, направляючую трубу 2, в кото рой размещен аксиально подвижный уд кик, состоящий из бойка 3 и стебля На стебле 4 ударника установлен пол зун 5 между пружинами 6 и 7, каждый из которых с одной стороны взаимодействует с ползуном 5, а с другой с бойком 3 и со стеблем 4 ударника,. Ползун 5 с помощью шатуна 3 связан с пальцем 9 кривошипа, вал 10 которого соединен с приводом 11 вращени Источник сейсмических колебаний по другому варианту (фиг. 2) дополнительно снабжен вторым ползуном зтулкой 12, установленным на шатуне 8 между пружинами 13 и 14, каждая из которых взаимодействует с втулкой 12, размещенной на шатуне с возможностью продольного перемещения, и фиксаторами 15, жестко закрепленными на шатуне 8. При этом ползун 5 и втулка 12 соединены между собой шарнирно. Пружины 6, 7, 13 и 14 выполнены в виде цилиндрических пружин (фиг. 1 и 2). Источник (фиг. 1) работает следующим образом. Привод 11 вращает вал 10 кривошипа, в результате чего палец 9 кривошипа начинает движение вверх и посредством шатуна 8 перемещает ползун 5 вверх в направляющей трубе 2. В результате этого движения сжимается пружина 7, что приводит с некоторым запаздыванием во времени к движению вверх бойка 3 и стебля 4 ударника. Когда палец 9 кривошипа занимает верхнее положение, ударник под дайствием сил рнергиг и сжати.я пружины 7 продолжает движение вверх, в результате чего происходит разгрузка 7 и сжатие гфужины 6 (фиг. 3). При дальнейшем вращении вала 10 и движении пальца 9 кривошип, вниз осуществляется дальнейшее сжатие пружины 6 и начинается движение ударника вниз. В нижнем положении пальца 9 кривошипа сС5-ществляется разгрузка пружины 6 и взаимсдейС7вие, бойка 3 удс:рника с излучающим органом 1, что приводит к возбуждесейсмического импульнию единичного са. Таким образом, энергия удара складывается из энергии, запасенной ударником при движении пальца крнвошг;па вверх (сжаткем пр жины 7) л энергии удара при движении пальца кривошипа вниз (сжатием пружины 6). Этш- исключается холостой од привода вращения. Источник сейсмических колебашш ло другому варианту (фиг. 2) работает следующие образом. При двг-гаении пальца 9 кривошипа вверх посредством шатуна 8 и фиксатора 15 сжимается пружина 14. Сжатие пружины 14 приводит к движению вверх ползуна 5 и втулки 12, сжатию пружины 7 и к движению ударника вверх с некоторьп т запаздыват ем во времени. Когда цэлец 9 кривошипа занимает BepjtHee положение, ударник под действием сил инерции и сжатия пружин 14и 7 продолжает движение вверх, в результате чего происходит разгру ка пружин 7 и 1А и сжатие пружин 6 и 13. При дальнейшем вращении вал 10 и движении пальца 9 кривошипа вниз посредством шатуна 8 л фиксатор 15сжимается пружина 13, которая воздействует через ползун 5 и втулку 12 на пружину (6 и через нее на ударник. Таким образом, работа источника, приведенного на фиг. 2, в принципе не отличается от работы источника, приведенного на фиг. 1, поскольку благодаря примененной конструкции , Пружины 7 и 14, а также 6 и 13 оказ даются соединенными последовательно Параметры пружин определяются исходя из того,.что они используются в источнике как аккумуляторы эне гии привода для производства удара и как гасители вибрации. Следует иметь в виду, что энергия, запасаемая пружиной 6 (фиг. 1) или пружинами 6 и 13 (фиг. 2), в два раза выше энергии, запасаемой пружиной 7 (фиг. 1) или пружинами 7 и 14 (фиг. 2). При разгоне ударника пружиной 6 (фиг. 1) или пружиной 6 и 13 (фиг. 2) действ тот две силы: одна сила разгона - на ударник, направленная вниз, другая сила реакции - на привод и через него на всю конструкцию источника, направленная вверх. Для исключения вибраций сила разгона и реакции не должна быть больше веса источника. Преимуществами предлагаемого Источника являются его автономность и меньший вес, допускающий изготовление его в переносном варианте, что расширяет возможности применения сейсморазведки, в том числе в местностях с ограниченными возможностями применения автотранспорта.

fS

It 109

фиг. 2

55

I

1 Фиг.З