Устройство для возбуждения в грунте поперечных сейсмических волн Советский патент 1985 года по МПК G01V1/53 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения ,в грунте поперечных сейсмических волн за счет энергии падающего груза и предназначено для проведения геофизических исследований.

Известны устройства, возбуждающие поперечные сейсмические волны - гори зонтальные вибраторы, сообщающие грунту переменные.горизонтальные движения посредством трения о поверхность, на которую они накладываютс« DJ- .

Недостаток указанных устройств состоит в том, что импульсы,- посылае мые вибраторами, имеют длинный период,равный нескольким секундам,В этом случае необходимо подвергать математическим преобр азованиям полу-ченные записи, чтобы привести их в соответствие к случаю посылки коротких импульсов.

Известно также устройство для возбуждения в грунте поперечных сейсмических волн, содержащее мишень с поверхностью прижатия к грунту, массу, подвешенную на тросах на жесткой опоре и предназначенную для нан-есения ударов по мишени, и систему, размещенную на ходовой конструкции и предназначенную для сообщения массе скорости, имеющей составляющую параллельную поверхности прижатия 2

Однако применение данного устройства требует длительных предварительных операций для анкерного крепления упора в грунте, что уменьшает производительность сейсморазведочных работ,

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возбуждения в грунте поперечных сейсмических волн, содержащее размещенный на транспортном средстве поворотный

: кран, включающий мачту и стрелу, ми-шень с поверхностью прижима к грунту, груз для удара по мишени с металлической частью закрепленный на стреле по крайней мере одним тяговым тросом, приводные средства и узел управления, содержащий трос управления, связанный со стрелой и приводными средствами. Средства для подъе-г

ма груза содержат лебедку,на барабан которой намотан трос, жестко связанный с подвешенным на нем грузом з.

Однако известное устройство слож в эксплуатации, имеет низкий КПД иза расхода части энергии падающего груза на разгон барабана лебедки.

Цель изобретения - повышение КПД устройства путем уменьшения затрат энергии на разгон приводных средств и упрощение его эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения в грунте- поперечных сейсмических волн, содержащем размещенный на транспорном средстве поворотный кра имеющий мачту и стрелу, мишень с поверхностью прижима к грунту, груз для удара по мишени с металлической частью, закрепленный на стреле по ° крайней мере одним тяговым тросом, приводные средства и узел управлени содержащий трос управления,, связанный со стрелой и приводными средствами, узел управления снабжен электромагнитом, выполненной с возможностью перемещения по стреле каретт кой, на которой закреплена ось по крайней мере одного блока, на который оперт трос управления, а приводные средства снабжены 11вигателем перемещения каретки по стреле, при этом устройство снабжено жестко соединенным с транспортным средством подъемным узлом, на котором закреплена мишень.

Устройство снабжено подвижным блоком, на оси которого закреплен электромагнит, подвешенный на неподвижных блоках каретки управляющими тросами, закрепленными одним концом на стреле.

Причем электромагнит устновлен на стреле, а трос управления одним концом закреплен на грузе и оперт на блок, ось которого закреплена на каретке, а другим концом - на поперечине.

Кроме того,поперечина может быть жестко связана со стрелой или жестк соединена с кареткой посредством съемного крюка.

Использование подвижной каретки и электромагнита позволяет осуществить прерывистое крепление груза к приводным средствам. При подъеме, когда электромагнит включен, груз жестко связан с приводными средствами. При падении электромагнит . отключен, груз не связан с приводными средствами, не расходует энергию на их разгон, что позволяет увеличить К11Д устройства. На фиг. 1 схематически представл но предлагаемое устройство; на фиг. 2-4 кинематические схемы одного варианта .устройства; на фиг. 5 10 - кинематические схемы другого в рианта устройства. Устройство (фиг.1) содержит пово ротный крдн, мачта 1 которого укре лена на подвижной платформе 2 и в верхней части несет стрелу 3. Стрел крепится на мачте 1 горизонтальной осью 4 и может поворачиваться в вер тикайьной плоскости. Один конец стрелы 3 прикреплен к корпусу гидравлического домкрата 5, шток которого крепится к платфор ме 2. Другой конец стрелы 3 связан с фермой 6 шарнирным креплением 7. К стреле 3 крепятся две поперечные перекладины 8, по концам которых заделаны четыре тяговых троса 9 равной длины, служащих для сообщения грузу 10 горизонтальной скорост при падении. К другим концам тяговы тросов 9 крепится груз 10 предпочти тельно параллельной параллелепипедной формы с поверхностью прижима к грунту, по крайней мере верхняя поверхность которой металлическая. Стрела 3 имеет дорожку 11 качения для каретки 12, приводимой в движение тросом 13 отравления, проходящим в желобах блочков 14 и 15, закрепленных по концам стрелы.3, от двигателя 16. К каретке 12 крепятся два неподвижных блока 17 и 18 с желобами под, трос 19 управления, проходящей также по желобу подвижного блока 20 и соединенный с лебедкой 21 через блок 22 (фиг. 2 и 3). На подвижном блоке 20 крепится держатель 23 электромагнита 24, который служит для периодического отвода и удержания груза 10 в верхнем положении . I Тросы 25 крепятся к опорам фермы 6 и лебедке 26, установленной на стреле 3 и приводимой в движении двигателями 27. На подвижной платформе 2 установлена турель 28 для приведения ее во вра щение. На транс портном средстве закреплено устройство для подъема мишени 29, на боковой ударной поверхности 30 которо го установлена резиноваг накладка 3 Устройство для подъема мишени соде 3644 жит два стержня 32, два сухаря 33 и два гидравлических домкрата 34. В другом варианте устройства (фиг. 5-10) на стреле 3 размещена каретка 35, приводимая в движение двумя тросами 36 и 37, проходящими через два неподвижных блока 38 и 39. Груз 10 крепится к перекладинам тяговыми тросами 9 и подвешивается на тросах 40 управления, опертых на два блока 41 и закрепленные по бокам ка-ретки 35 два неподвижных блока 42 и 43,- расстояние между которыми больше, чем путь каретки 35. Концы тросов 40 управления крепятся на поперечине 44. На блоках 41 закреплены два съемных крюка 45, которые могут поворачиваться между положением, где они могут цепляться за поперечину 44 (фиг. 5) и свободным своим положением (фиг. 8), Держатель 46 электромагнита 47 содержит два гнезда .48 и 49, в которые могут входить соответственно поперечины 44 и ось блока 41. Устройство работает следующим образом. После установки транспортного средства в заданную точку мишень 29 опускается на землю домкратом 34. Поворотом турели 28 располагают стрелу 3 крана в вертикальной плоскости перпендикулярной ударной поверхности 30. Лебедкой 26 располагают ферму 6 вертикально и упирают- ее в землю. Груз 10 в начале удара о мишень подвешен на тяговых тросах 9 (фиг.2). Каретка 12 движется по дорожке 11 качения, пока не займет положение непосредственно над грузом .10. Трос 19 управления сматывается с лебедки 21 до тех пор. пока электромаг нит 24 не будет прижат к верхней поверхности груза 10, затем снова наматывается и перемещает электромагнит с грузом в верхнее положение. Передвигают каретку 12 к концу стрелы 3 до положения (фиг.З), в котором тяговые тросы 9 натягиваются. Боковые смещения и подъем груза могут осуществляться одновременно что обеспечивается одновременными действиями двигателей. Устройство снова готово к запуску. После запуска может быть осуществлено несколько последовательньпс ударов в одном месте и с одной стороны мишени. Можно также с помощью домкрата 5 поднять конец стрелы, опирающейся на ферту 6, и повернуть его и осуществить несколько ударов с противоположной 5

стороны мишени.

В случае модификации устройства (фиг.5), в которой крюк 45 цепляетя за поперечину 44 и масса 10 подве- -ю ена на некоторой высоте, производитя передвижение каретки -35. В связи тем, что длина троса 40 между блокаи 41 и поперечиной .44 постоянна,груз 10 остается на постоянной высоте по 5 отношению к стреле крана в процессе передвижения (фиг. 6) до тех пор, пока поперечина 44 не будет блокирована в гнезде 48, предусмотренном для этого в держателе 46 (фиг. 7). | 20 Когда поперечина 44 блокирована, целью продолжения движения является ггоднять массу до положения (фиг.9), в котором ее верхняя поверхность соприкасается с поверхностью элек- 25 тромагнита 47. Так как последний возбуждается и крюк находится в свободном положении, каретка передвигается в обратном направлении до положения (фиг.9), в котором она ЗО находится точно между обеими перекладинами 8.

Когда крюк находится в свободном положений (фиг.10), любое передвижение каретки к концу стрелы 3 крана приводит к одновременному поднятию массы 10. Следовательно, в этом примере исполнения передвижения и поднятия массы в положения запуска являются одновременными.Когда масса находится в нижнем положении, достаточно передвинуть каретку между положениями, показанными на фиг. 9 и 8, для того, чтобы привести ее в верхнее положение. В случае необходимости мгновенно остановить операции в то время, когда масса находится в верхнем положении, достаточно опрокинуть крюк 45 в положение зацепления с поперечиной 44. Падение массы после ее отрыва от электромагнита прерьшается, как только крюк зaцeпитcJ за поперечину (фиг. 7 или 10).

Когда операции закончены, устройство приводится в нерабочее положение (фиг. 5) путем продолжения движения каретки в направлении мачты крана. . -

Использование изобретения позволяет упростить эксплуатацию источника поперечных сейсмических волн, уменьшить потери энергии и Повысить его сейсмический КПД . f /

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУДЦЕ.НИЯ В ГРУНТЕ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащее размещенный на транспортном средстве поворотный кран, имеющий мачту и стрелу, мишень с поверхностью прижима к грунту, груз для удара по мишени с металлической частью, закрепленный на стреле по крайней мере одним тяговым тросом, приводные средства и узел управления, содержащий трос управления, связанный со стрелой и приводными средствами, отличающееся тем, что, с целью повьппения КПД устрой- ства путем уменьшения затрат энергии на разгон приводных средств и упрощения его эксплуатации, узел управления снабжен электромагнитом, выполненной с возможностью перемещения по стреле кареткой, на- которой закг реплена ось, по крайней мере одного блока, на который оперт трос управления, а прибодные средства снабжены двигателем перемещения каретки по стреле, при этом устройство снабжено жестко соединенным с транспортным средством подъемным Узлом, на котором закреплена мишень, 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено подвижным блоком, на оси кото-, рого закреплен электромагнит, под(Л вешенным На неподвижных блоках каретки управляющими тросами, закрепленными одним концом на стреле. 3.Устройство п. 1. отличающееся тем, что электромагнит установлен на стреле, а трос управления одним концом . закреплен на грузе и оперт на блок ось которого закреплена на каретке, а другим концом - на поперечине. 41 4.Устройство по п. 3, отлисд чаю щ е е с я тем, что поперечина с сь жестко связана со стрелой. 5.Устройство по п. 3, о т л ичающееся тем, что поперечина жестко связана с кареткой посредст- вом съемного крюка.

« I

I I -

с-.П

J7 4

J g. / д г

«

VJ

Й/г.5

т 33 J

я 42

38 «

«

адад