Скважинный ультразвуковой снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

fa

{Я

сл

/2

направляющую втулку. 6, механизм пово рота преобразователя 1, состоящий из шкива 7 и гибкой нити 8, перекинутой через ролик 18. Для установки снаряда на требуемую глубину используется трубчатая резьбовая штанга. Основание. 2 прижимается к скважине 19 с помощью штанги 16 в йнде торцового ключа, а поворот преобразователя 1 - с помощью поворотной штанги 17. С помощью трубчатой резьбовой штанги, соединенной с наП15авляющей втулкой 6 снаряд вводится в скважину на нужную глубину. Штанга 16 вводится в зацепление с четырехгранной головкЬй упорного винта 5 и, вращая его, смещает в осевом направлении относительно кронштейна 3. Упорный винт 5, нажимая на упор А, поворачивает его до прижатия к стенке скважины 19. Для поворота преобразователя 1 относительно основания 2 в скважину вводится рожковая штанга 17 до зацепления со шкивом 7, Вращение шкива 7 с помощью гибкой нити 8 приводит к повороту .преобразователя 1. Тем самым достигается установка плоскости поляризации сдвиговых колебаний в массиве. С помощью преобразователя 1 в массиве возбуждают поляризованные сдвиговые колебания и определяют их скорости с.ло- мощью аналогичного снаряда,установ- ,

Ленного в параллельной скважине. По скоростям разнополяризованных сдвиговых колебаний определяют напряженное состояние массива, модули упругости пород III порядка и другие

параметры, что повышает информативность работы устройства. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение информативности работы устройства. Снаряд включает преобразователь 1 ультразвуковых сдвиговых поляризованных колебаний, основание 2, механизм прижима, состоящий из кронштейна 3, поворотного упора 4 и упорного винта 5, направляющую втулку 6, механизм поворота преобразователя 1, состоящий из шкива 7 и гибкой нити 8, перекинутой через ролик 18. Для установки снаряда на требуемую глубину используется трубчатая резьбовая штанга. Основание 2 прижимается к скважине 19 с помощью штанги 16 в виде торцового ключа, а поворот преобразователя 1 - с помощью поворотной штанги 17 С помощью трубчатой резьбовой штанги, соединенной с направляющей втулкой 6, снаряд вводится в скважину на нужную глубину. Штанга 16 вводится в зацепление с четырехгранной головкой упорного винта 5 и, вращая его, смещает в осевом направлении относительно кронштейна 3. Упорный винт 5, нажимая на упор 4, поворачивает его до прижатия к стенке скважины 19. Для поворота преобразователя 1 относительно основания 2 в скважину вводится рожковая штанга 17 до зацепления со шкивом 7. Вращение шкива 7 с помощью гибкой нити 8 приводит к повороту преобразователя 1. Тем самым достигается установка плоскости поляризации сдвиговых колебаний в массиве. С помощью преобразователя 1 в массиве возбуждают поляризованные сдвиговые колебания и определяют их скорости с помощью аналогичного снаряда, установленного в параллельной скважине. По скоростям разнополяризованных сдвиговых колебаний определяют напряженное состояние массива, модули упругости пород III порядка и другие параметры, что повышает информативность работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для изучения свойств и состояния массива горных пород

Цель изобретения - повышение информативности работы устройства.

На чертеже показан снаряд, разрез.

Скважинкый ультразвуковой снаряд включает преобразователь 1 ультразвуковых сдвиговых поляризованных колебаний, основание 2, кронштейн 3 с поворотным упором 4, упорный винт 5, направляющую втулку 6, шкив 7, гибкую нить 8, ось 9, гайку 10, винты 11 - 14, пружинную шайбу 15, штангу 16 в виде торцового ключа, поворотнзпо штангу 17, ролик 18 и резьбовую трубчатую штангу (не показана) . На чертеже обозначена также скважина 19.

Преобразователь 1 ультразвуковых сдвиговых поляризованных колебаний служит для возбуждения или приема в массиве поляризованных поперечных волн. Изменение плоскости поляризации волн в массиве осуществляется путем поворота преобразователя 1 на винте 12, которым он крепится к основанию 2. Поворот преобразователя осуществляется с помощью гибкой нити 8, перекинутой через ролик 18 и охватывающей шкив 7. Для вращения шкива 7 относительно направляющей

5

0

втулки 6 используется поворотная штанга 17. Ролик 18 установлен на кронштейне 3, а гибкая нить 8 крепится к преобразователю 1 винтом 13,

0 Прижим основания 2 к стенке скважины 19 осуществляется с помощью механизма прижима, вьтолненного в виде жестко соединенного винтами 11 с основанием 2 кронштейна 3 с шарнир- но закрепленным на нем поворотным упором 4. Упор 4 крепится к кронштейну 3 на оси 9 и контактирует с упорным винтом 5. Упорный винт 5 перемещается по резьбе относительно кронштейна 3 при его вращении с помощью штанги 16 вьшолненной в виде торцового ключа. Штанга 16 входит в зацепление с головкой упорного винта 5, которая выполнена четьфехгран5 ной.

Для устранения возможности перекоса упорного винта 5 и размещения шкива 7 используется направляющая втулка 6, которая жестко закреплена на кронштейне -3 с помощью винтов 14,

Установка и извлечение скважин- ного ультразвукового снаряда в скважине осуществляется с помощью трубчатой штанги, соединяемой с направ- ляющей втулкой 6 посредством резьбового соединения.

Скважинньй ультразвуковой снаряд работает следующим образом.

10

15

20

25

51520242

На цилиндрнческзпо поверхность основания 2 наносится вязкая смазка. Посредством резьбовой трубчатой штанги снаряд вводится в скважину на требуемую глубину. Съемную штангу 16 в виде торцового ключа вводят через резьбовую трубчатую штангу до зацепления с упорным винтом 5. Вращая винт 5 с помощью штанги 16, перемещают его относительно направляющей втулки 6 и кронштейна 3, Упорный винт 5, нажимая на упор 4, поворачивает его относительно оси 9 до прижатия к стенке скважины 19. Крайнее положение упора 4 показано на чертеже пунктиром. Таким образом обеспечивается прижим основания 2 к стенке скважины 19. Необходимая сила прижима контролируется динамометрическим ключом. Затем извлекают из снаряда штангу 16 и свинчивают трубчатую штангу.

Для поворота преобразователя 1 относительно основания 2 в скважину вводится поворотная штанга 17 до зацепления со шкивом 7. Шкив 7 свободно вращается на направляющей втулке 6, которая винтами 14 крепится к кронштейну 3. Для предотвращения перемещения шкива 7 в осевом направлении используется гайка 10. Передача момента вращения от поворотной штанги 17 преобразователю 1 осуществляется с помощью гибкой нити 8, перекинутой через ролик 18 и охватьшаю- щей преобразователь 1, Нить 8 закреп- ляется на преобразователе 1 винтом 13 и дважды охватывает шкив 7, что обеспечивает поворот преобразователя 1 в обе стороны. Преобразователь 1 крепится к основанию 2 с помощью винта 12 и пружинной шайбы 15, причем усилие затяжки винта 12 позволяет поворачиваться преобразователю 1 относительно основания 2 вместе с винтом 12. Для предотвращения вывинчивания последнего его резьба заполняется контровочной мастикой. После установки преобразователя в нужном положении рожковая штанга извлекается и снаряд готов к работе.

С помощью преобразователя 1.в массиве возбуждают сдвиговые поляризованные колебания, прием которых осуществляется, например, с помощью аналогичного снаряда, размещаемого в

30

40

45

ед п

55

параллельной скважине. Определение скоростей разнополяркзованных сдвиговых колебаний позволяет решать разнообразные задачи контроля состояния массива горных пород: определение значений главных напряжений в массиве и их направлений, определение упругих модулей III порядка в массиве пород и др. Обеспечение стабильных контактных условий между основанием 2 и скважиной 19 позволяет повысить точность долговременных акустических измерений.

Формула изобретения 1. Скважинный ультразвуковой снаряд, включаюш;ий преобразователь ультразвуковых колебаний, установлен- ньй на основании, механизм прижима, гибкую нить, перекинутую через ролик, и трубчатую штангу, соединяемую с основанием посредством резьбового соединения, о т л и ч а :- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения информативности работы устройства, оно дополнительно снабжено направляющей втулкой, шкивом, кронштейном с поворотным упором и упорным винтом, при этом преобразова

0

5

тель ультразвуковых колебаний выполнен в виде преобразователя сдвиговых поляризованных колебаний и установлен на основании с возможностью вращения относительно своей оси, механизм прижима выполнен в виде жестко соединенного с основанием кронштейна с шарнирно закрепленным на нем поворотным упором, контактирующим с упорным винтом, направляющая втулка жестко закреплена на кронштейне, шкив установлен на втулке с возможностью свободного вращения, гибкая нить охватывает шкив и преоб- р азователь, а ролик установлен на кронштейне.

5