Пружина ирисовой формы Советский патент 1977 года по МПК G01V1/16 

1

Изобретение относится к копструкция1М пружин и, в первую очередь, к пружинам для упругого подвеса инертиых масс сейсмоприемников.

Известны упругие подвески инерционной массы сейсмодатчика, содержащие основной упругий элемент и дополнительный упругий элемент с отрицательной жесткой связью, причем дополнительный упругий элемент выполнен в виде нескольких пар стержней шарнирно связанных с интерционной массой и поджатых пружинами 1.

Подвесы инерционной массы такого типа имеют сложную конструкцию дополнительного упругого элемента, что затрудняет их нзготовле«не и эксплуатацию. Кроме того, использование дополнительного упругого элемента в виде нескольких пар стержней, шарнирно связанных с инерционной массой, делает датчик менее чувствительным к малым колебаниям.

Известны подвесы инертной массы сейсмом-етров в виде плоских упругих оболочек, жестко защемленных концами на корпусе, гверху и снизу жестко прикрепленных серединами к инертной массе 2, а также подвесы в виде крестовин, причем внешняя часть крестовин жестко соединена с корнусом прибора 3. Применение таких подвесов инертной массы позволяет снизить искажение выходного сигнала за счет снижения радиального изгиба пружин, но приборы с такими подвесами обладают поннженной чувствительностью и небольшим диапазоном измеряемых перемещений.

Указанные недостатки устранены в сейсмоприемниках, содержащих инерционную массу, подвешенную па ирисовых прул :ипах. Прототипом изобретения является устройство, в котором для упругого подвеса инертной массы сейсмопрнемника применена пружина ирисовой формы 4. Пружина выполнена в виде двух концентрических колец, между которыми расположены упругие спиралеобразные элементы, связанные с внешними и внутренними кольцами. Внешнее кольцо закреплено па корпусе прибора, а внутреннее на подвижной части. Однако такой подвес инертной массы сейсмоприемника не обладает достаточной поперечной жесткостью и приводит к искажению сигнала в тех случаях, когда направление колебаний частиц твердой среды не совпадает с продольной осью сейсмомассы. Боковое смещение сейсмомассы приводит к возникновению трения .между ней и другими элементами сейсмоприемника, что искажает снимаемый сигнал.

Целью изобретения является повышение поперечной устойчивости при сохранении диапазона перемещений. Поставленная цель дости гается тем, что ирисовая пружина выполнена

двухрядной, состоящей из трех концентрично расположенных колец, соединенных траверсами.

На фиг. 1 приведена конструкция пружины; на фиг. 2 - конструкция сейсмонриемника.

Пружина 1 ирисовой формы (фиг. 1) выполнена из трех концентрично расположенных колец, которые связаны между собой пружинными элементами - траверсами 2. На фиг. 2 пружина ирисовой формы размещена в корпусе 3 сейсмоприемника и служит упругим подвесом инертной массы сейсмоприемника.

Инертная масса прикреплена к внутренним кольцам 4 двух ирисовых пружин 1, наружные кольца которых закреплены на корпусе с помощью гаек 5. На наружной поверхности корпуса находится обмотка 6.

Пружина ирисовой формы в упругом подвесе инертной массы сейсмоприемника работает следующим образом.

При воздействии сейсмического сигнала инертная масса, в данном случае постоянный магнит, перемещается в корпусе вдоль продольной оси, при этом в обмотках наводится ЭДС, которая акередается на регистрирующую аппаратуру (на фиг. 2 не показана). При перемещении инертной массы пружины растягиваются, причем продольный ход пружнн определяется их продольной жесткостью, которая в данном случае будет не более, чем в однорядной ирисовой пружине (в прототипе). Требуемая продольная жесткость достигается за счет увеличения суммарной длины траверс. Поперечная устойчивость пружин значительно выше, за счет того, что поперечное сечение траверс выбрано большим, чем в однорядной ирисовой пружине (прототипе), а это повышает их поперечную жесткость на всем рабочем ходе сейсмомассы.

В условиях воздействия на инертную массу датчика боковых нагружений она не соприкасается с другими деталями, а следовательно, в измерения не вносятся погрешности, связанные с трением. При регистрации полезных сигналов сейсмоприемников с предложенными пружинами от воздействия при нагружений до соотношения поперечной силы к продольной 1:1 погрешность измерения не превышала 5% для ускорений в диапазоне до 1000 д. При воздействии такого же сигнала сейсмоприемником с однорядовыми известными пружинами погрешность записи сигнала достигала 20- 25%.

Формула изобретения

Пружина ирисовой формы, например, для упругого подвеса инертной массы сейсмоприемника, отличающаяся тем, что, с целью повышения поперечной устойчивости при сохранении диапазона перемещений, пружина выполнена двухрядной, состоящей из трех концентрично расположенных колец, соедипеных траверсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №310208, М. Kл.G 01V 1/18, 1971 г.

2.Авторское свидетельство СССР № 322742, М. Кл.2 G 01V 1/16, 1971 г.

3.Патент США № 3451040, кл. 340-17, 1969 г.

4.Авторское свидетельство СССР№ 205320, М. Кл.2 G 01V 1/16, 1967 г. (прототип).

fVf