Импульсный источник сейсмических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01V1/02 

1124

Изобрет.ение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов рри воздействии исполнительного органа на поверхность грунта.

Целью изобретения является снижение энергозатрат источника.

На фиг. 1 схематично представлен

источник сейсмических сигналов; на фиг, 2 - электронная часть системы управления.

Источник состояит из транспортного средства 1, на котором смонтированы система 2 управления, газовая система 3, исполнительное устройство - взрьшная камера 4 и гидравлическая система, содержащая механизм 4 подъема и опускания взрьгоной камеры,включающий гидроцилиндр 5, корпус 6 которого связан с транспортньвм средством 1, а шток 7 связан с поршнем 8 и взрывной камерой 4, при этом поршень 8 разделяет гидроцшшндр 5 на сливную 9 и нагнетательную 10 полости. В поршне 8 смонтирован обратный

полость 9 гидролиниями 12 и 13 через гидрораспределитель 14 связана с гидробаком 15о В гидролин ии 12 установлен обратньй клапан 16 гйдролинии 17, связанный с гидроаккумулятором 18 и управляемым гидроклапаном 19. Нагнетательная полость 10 связана гидроли- ниями 20 и 21 через гндрораспредели- тель 14 с источником 22 питания (гидронасосом) .

Управление гидрораспределителем 14 осуществляют от системы управле-

клапан 11, выполненный с возможностью 25 р четвертым входом схемы И 31, пятый перепускания масла из сливной 9 по- выход связан с первым входом усилите- лости в нагнетательную 10. Сливная ля 32 мощности, а шестой выход свя зан со входом обнуления счетчика 33 накопления и первым входом формирова- 30 теля 23 синхронизации, второй вход которого соединен с выходом блока 35 йоманд, а выход - со счетным входом счетчика 36 команд,- выходы последнего подключены ко входам дешифратора j 37, первый выход которого соединен С первым входом схемы И 31, второй . выход соединен с четвертьм входом схемы И-ИЛИ 30, третий выход соединен со втррым входом схемы И 29, а ния, установленной в кабине операто- четвёртый выход связан со входом фор- ра, по линиям 23 и 24 управления, а ли- мирователя 38 сигнала накопления, ния 25 управления связьшает систему .выход которого связан соiсчетным 2 управления с газовой системой 3, . входом счетчика 33 накопления. Вы- которая по линии 26 заполнения связа- ходы счетчика 33 накопления подклю- на со взрывной камерой 4. bi к первым входам схемы 39 совпадения кодов, ко вторым входам которой подключены выходы задатчиков 40 количества воздействий,а ее выход связан с первым входом блока И-ИЛИ 30, вторым входом схемы И 31 и третьим входом схемы И 29, выход которой соединен со входом усилителя 41 мощности, первый вход схемы И 29 соединен с третьим входом схемы И 31 и прямым выходом R-S-триггера 28, инверсный выход которого соединен со вторым

Гидрораспределитель 14 имеет два крайних и одно нейтральное О положения. В первом положении - источник 22 питания по линиям 21 и 13 связан с гидробаком 15; а нагнетательная полость 10 по гидролиниям 20 и 12 - со сливной полостью 9,

50

Во втором положении источник 22 питания гидролиниями 21,и 20 связан с нагнетательной полостью 10, а слив ная полость 9 соединена с гидробаком 15.

55

входом схемы И-ИЛИ 30, а ее выход - со входом усилителя 42 мощности, выход схемы И 31 связан со вторым входом

В нейтральном положении О нагнетательная 10 и сливная 9 поЛости разобщены, а источник 22 питания соединен посредством гидролиний 21 и 13 с гидробаком 15.

Управляемый гидроклапан 19 имеет нейтральное О и крайнее положения.

В нейтральном положении гидроклапана 19 гидроаккумулятор 18 разобщен со сливной полостью 9, а нагнетательная полость 10 разобщена с линией 13 слива.

В крайнем положении сливная полость 9 соединяется с гидроаккумуля- тором 18, а нагнетатальная полость 10 - с гидробаком 15 по гидролиниям 20 и 13.

Система 2 управления (фиг. 2) содержит панель 27 управления, первый и второй выходы которой связаны с управляющими входами R-S-триггера 28, третий выход связан с четвертым входом схемы И 29, четвертый выход связан с третьим входом схемы И-ИЛИ 30

входом схемы И-ИЛИ 30, а ее выход - со входом усилителя 42 мощности, выход схемы И 31 связан со вторым входом

10

15

20

31242874

усилителя 32 мощности. Выход усилителя 32 мощности связан с сервоприводом гидроклапана 19, выходы усилителей 41 и 42 мощности связаны с сервоприводом гидрораспределителя 14. Перед началом работы взрывная камера 4 находится в верхнем (транспортном) положении. Гидронасос 22 включен, сервопривод гидрораспределителя 14 от- ключен, золотник гидрораспределителя 14 находится в среднем положении О, гидроклапан 19 также находится в положении 0. Счетчик 36 команд системы 2 управления находится в исходном положении, при котором не происходит срабатывания исполнительных элементов. Задатчик 40 количества воздействия устанавливается на необходимое число накоплений воздействий.

Устройство работает следующим образом.

В режиме газодинамического источника сейсмических сигналов с третьего выхода панели 27 управления на четвертьй вход схемы И 29 подается единичный уровень, а на третий вход И-ИЛИ 30 и четвертый вХод схемы И 31 подается нулевой уровень с четвертого выхода панели 27 управления. Счетчик 33 накопления сбрасьшается в исходное состояние, при котором на выходе схемы 39 совпадения кодов имеется единичный уровень. Взрьшная камера 4 находится в транспортном положении. При подаче сигнала со второго выхода панели 27 управления R-S- триггер 28 устанавливается в состояние с единичным уровнем на выходе, соединенном с первым входом схемы И 29 и третьим входом схемы И 31. При подаче с панели 27 управления команды Сброс на ее пятом выходе появляется единичный уровень, каждый подается на первый вход усилителя 32 мощности при этом сервопривод гидроклапана 19 срабатывает и переводит гидроклапан 19 в первое крайнее положение. Нагнетательная полость. 10 оказывается сообщенной с гидробанком 15, масло из нагнетательной полости 10 подается на слив, сливная полость 9 при этом соединяется с гидроаккумуля.торрм 18, масло перетекает из гидравлической полости гидро- аккумулйтора 18 в сливную полость ; 9, взрывная камеры 4 под действием собственного веса и усилия, создаваемого гидроаккумулятором 18, резко опускается на грунт - катапультиру30

35

40

е

н в ги ни ра ка вы ко си пу сч из со ни Пр ка хр то пе ст ди 25 ко де ка 4 по ма ет ре му

ну ет де ег нал пу пу ц ле

Пу упр ман и н еди вто пер при она 41 дом рас пер тел по

45

50

55

10

15

0

0

5

0

ется, осуществляя импульсное воздействие, уплотняющее грунт.

По окончании операции предварительного уплотнения грунта катапультиро-. ванием взрывной камеры 4 управляемый гидроклапан 19 посредством прекращения команды Сброс переводят в нейтральное положение 0. Когда взрывная камера 4 опущена на грунт с шестого выхода панели 27 управления подается команда Пуск и формирователь 34 синхронизации генерирует тактовый импульс, поступающий на счетный вход счетчика 36 команд и переключает его из исходного состояния в состояние, соответствующее команде на заполнение взрывной камеры 4 газовой смесью. При подаче команды Подрыв от блока 35 команд на формирователь 34 синхронизации последний генерирует тактовый импульс, и счетчик 36 команд переключается в состояние, соответствующее команде Подрыв. Происходит подрыв газовой смеси во взрывной 5 команде 4. После осуществления воздействия происходит откат взрывной камеры 4.При откате взрывной камеры 4 давление в сливной полости 9 резко повышается, открывая клапан 11, и масло из сливной полости 9 перетекает в нагнетательную полость 10, а через обратный клапан 16 - в гидроаккумулятор 18, заряжая его.

При достижении взрывной камеры 4 нулевой скорости/ клапан 11 закрывается. Состояние счетчика 36 команд дешифрируется депшфратором 37 и на его четвертом выходе появляется сигнал, запускающий формирователь 38 импульсов накопления, и тактовый импульс с выхода последнего поступает ц счетный вход счетчика 33 накопления.

При подаче последующей команды Пуск с шестого выхода панели 27 управления состояние счетчика 36 команд дешифрируется дешифратором 37 и на его третьем выходе появляется единичный уровень, поступающий на второй вход схемы И 29, а так как н-а первом, третьем и четвертом ее входах присутствуют единичные уровни, то она отпирается и включает усилитель 41 мощности, управляющий сервоприводом гидрораспределителя 14. Гидрораспределитель 14 переключается в первое крайнее положение. Нагнетательная полость 10 гидроцилиндра 5 по линиям 20 и 12 связи через гидро5

0

аспределитель 14 соединяется со ливной долостью 9 гидроцилиндра 5 под Цействием собственного веса взрывная камера 4 плавно опускается на грунт. По окончании команды Пуск, соответствующей заполнению взрьюной камеры 4 газовой смесью, блок 35 команд через формирователь 34 синхронизации переводит счетчик 36 команд в следующее состояние,при котором на третьем выходе дешифратора 37 появляется нулевой уровень, схема И 29 запирается и выключает усилитель 41 мощности. При этом сервопривод гидрораспределителя 14 обеспечивается и гидрораспределитель 14 переводится в исходное состояние О, Счетчик 33 накопления суммирует импульсы, поступающие при каждой команде Подрыв, до момента совпадения кода на его выходах с кодом,соот- ветствующим числу воздействий, Уста- новленному на задатчике 40 количества воздействий. При этом схема 39 совпадения кодов срабатывает и на ее выходе появляется нулевой уровень, запирающий схему И 29, а усилитель 42 мощности через схему И-ИЛИ 30 включается, происходит включение сервопривода гидрораспределителя 14, золот ник гидрораспределителя 14 переключается во второе крайнее положение. Нагнетательная полость 10 оказывается сообщенной с источником 22 питания. Масло источника 22 питания по гидролиниям 21 и 20 через гидрораспределитель 14 поступает в нагнетательную полость 10, обеспечивая подъем взрьшной камеры 4, при этом масло из сливной полости 9 по гидролиниям 12 и 13 через гидрораспределитель 14 сливается в гидробак 15. - Масло через обратный клапан 16 по гидролинии 17 будет также поступать в гидроакХумулятор 18, заряжая его. Затем источник сейсмических сигналов осуществляет переезд на следующую физическую точку, и цикл операций повторяется в указанной последовательности,

В режиме источника сейсмических сигналов типа Падающий груз с третьего выхода панели 27 управления на четвертый вход схемы И 29 подается нелевоЙ уровень, запирающий ее, и усилитель 41 мощности, управляющий сервоприводом гидрораспределителя 14, в работе не участвует, а на чет0

5

0

5

0

0

5

0

5

вертый вход схемы И 31 и третий вход схемы И-ИЛИ 30 подается единичный уровень.

При подаче сигнала со второго выхода панели 27 управления на вход R-S-триггера 28 последний устанавливается в состояние, при котором единичный уровень подается на -первый вход схемы И 29 и на третий вход схемы И 31„ Опускания взрывной камеры 4 не происходит.

При подаче сигнала с шестого выхода панели 27 управления устройство управления работает аналогично работе в режиме газодинамического источника, но заполнения камеры газовой смесью не происходит. При подаче команды ПОДРЫВ с блока 35 команд счетчик 36 команд переключается в состояние, сооТЕ:етствующее команде Подрыв, Состояние счетчика 36 команд дешифрируется дешифратором 37 и на его первом и четвертом выходах появляются единичные уровни. Сигнал с четвертого выхода дешифратора 37 поступает на формирователь 38 импульса накоплений и далее на счётчик 33 накопления, а сигнал с первого выхода посту- пает на первый вход схемы И 31, а так к;ак на остальных ее входах имеют- ся единичные уровни, то. она срабатывает и включает усилитель 32 мощности, включающий сервопривод гидроклапана 19,1 который переключается в первое в:райнее положение. Нагнетательная полость 10 гидроцилиндра 5 соединяется с гидробаком 15, масло из нагнетательной полосой 10 подается на слив, сливная полость 9 при этом соединяется с гидроаккумулятором 18, dacлo перетекает из гидравлической полости гидроаккумулятора 18 в сливную полость 9. Взрывная камера 4 под действием собственного веса и усилия, создаваемого гидроаккумулятором 18, резко опускается на грунт - катапультируется, осуществляя импульсное воздействие. При поступлении от блока 35 команд следующей команды Пуск дешифратор 37 дешифрирует состояние счетчика 36 команд и сигнал с его второго выхода поступает на четвертый Е1ХОД схемы И-ИЛИ 30, которая сра- батыЕ1ает и включает усилитель 42 мощности, управляющий сервоприводом гидрораспределителя 14. Происходит подъем взрывной камеры 4 аналогично работе в режиме газодамического источника

сейсмических сигналов. При приходе следующих команд Подрыв от блока 35 команд описанный цикл повторяется до момента совпадения кодов на выходах счетчика 33 накопления с ко- дом, установленным на задатчике 40 накопления. Схема 39 совпадения кодов срабатывает и на ее выходе появляется нулевой уровень, который поступает на первый вход схемы И-ИЛИ 30 и, пройдя через нее, включает усилитель 42 мощности, управляющий подъем взрывной камеры 4. Нулевой уровень с выхода схемы 39 совпадения

кодов поступает также на второй вход схемы И 31 и запирает ее, запрещая включение усилителя 32 мощности,управляющего сбросом взрывной камеры 4.

Источник передвигается на следую- щую физическую точку, и при подаче

команды Пуск с панели 27 управлени весь описанный цикл повторяется.

При необходимости прервать работу источника подается сигнал с первого выхода панели 27 управления на R-S-триггер 28, который перебрасывается и нулевым уровнем запирает схемы И 29 и 31, запрещая сброс или опускание взрывной камеры 4, а единичным уровнем через схему И-ИЛИ 30 включает усилитель 42 мощности, управляющий подъемом взрывной камеры 4. Происходит подъем взрывной камеры 4. Возобновить работу можно, подав сигнал со второго выхода панели 27 управления на R-S-триггер 28.

Таким образом, осуществляется работа источника в двух режимах: с первьгм уплотняющим ударом и последующими воздействиями с использованием энергии газовой смеси и в режиме Падающий груз. Последний режим особенно целесообразен для применени в отдаленных районах, где доставка баллонов горючего и окислителя затруднена и связана со значительными транспортными затратами.

Формула изобретения

Импульсный источник сейсмических сигналов, включающий транспортное средство, на котором смонтированы исполнительное устройство с механизмом его подъема и опускания, содержащим гидроцилиндр, корпус которого шар- нирно связан с транспортным средст

j tO

12428748

вом, а шток - с исполнительным устройством, гидробак, гидронасос,снабженный сервоприводом золотника гидрораспределитель, соединенный гидролиниями со сливной и нагнетательной

25

j tO

5

20

30

5

0

5

0

полостями гидроцилиндра, система управления, содержащая панель управления, счетчик накопления, выходы которого поразрядно соединены с первыми входами совпадения кодов, блок команд,- усилители мощности, задатчик количества воздействий, RS-триггер, формирователь синхронизации, формирователь CHrHajja накопления, дешифратор и счетчик команд, выходы которого поразрядно подключены к входам дешифратора, а счетный вход соединен с выходом формирователя синхронизации, второй вход которого связан с блоком команд, а первый вход - с входом обнуления счетчика накопления и панелью управления, при этом один из выходов дешифратора подключен к входу формирователя сигнала накопления, выход которого соединен со счетным входом счетчика накопления, входы RS-триг- гера связаны с панелью управления, выходы усилителей мощности соединены с сервоприводом гидрораспределителя, а к вторым входам схемы совпадения кодов подключены выходы, задатчика количества воздействий, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, он снабжен связанным через.обратный клапан со сливной полостью гидроцилиндра гидроаккумулятором и гидроклапаном с сервоприводом, выполненным с возможностью соединения нагнетательной полости гидроци- линдра с гидробаком, а гидроаккумулятора - со сливной полостью гидроцилиндра, схемой И-ИЛИ, первый и второй схемами И и управляющим сервоприводом гидроклапана дополнительным усилителем мощности, первый вход которого связан с панелью управления, а второй вход - с выходом первой схемы И, первый вход которой связан с дешифратором, второй вход - с выходом схе- Mbi совпадения, с третьим входом второй схемы-И и с первым входом схемы И-ИЛИ, второй вход которого связан с инверсным выходом RS-триггера, прямой . выход которого связан в первым входом второй схемы И и третьим входом первой схемы И, четвертый вход которой связан с панелью управления и третьим входом схемы И-ИЛИ, четвертый вход которой связан с одним из выходов

9124287410

дешифратора, который другим выходом схемы И и схемы И-ИЛИ связаны с входа- связан с вторым входом второй схемы усилителей мощности, управляющих И, четвертый вход которой связан с сервоприводом золотника гидрораспре- панелью управления, а вьтоды второй делителя.

Изобретение относится к устройствам для возбузкдения сейсмических сигналов при воздействии исполнительного органа на поверхность грунта и позволяет использовать импульсный источник в режиме взрывной камеры или падающего груза. В устройство введена логическая схема, управляющая гидравлической схемой источника, которая автоматически переводит источник в тот или иной режим работы 2 ил. с/) tc 4;a ND 00

2J

К

fm.f

фиг. 2

Редактор Н. Егорова

Составитель С, Кутаков

Техред М.Ходанич Корректор Г. Решетник

Заказ 3700/44Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

дд д-ТТЛ- П-и«IIL, - - -г. . .----1 - | ... -

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4