Устройство для возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1977 года по МПК G01V1/02 

lii:iii.i;,i иоьсем которой разделен Г-образ( HOiJiiJiu M lia две iiUiiocTH - нижнюю (р юочую) и игрхиюк; (демп1()Сриую), ь которую закачиHa(.n;vt иод 1/11)еделен11Ььм давлением воздух ЩИ KiiKoji-либо ииерТ Ш1Й газ. Усилие на лорuioiu,, создаваемое давлением воздуха демиilx}pHuio об-ьема, обеспечивает необходимое иоджатие смеси в рабочем объеме устройст- ва. Преимуществом тако1 о устройства перед выше рассмотренными является то, что в

данном случае за счет изменения аавления воздуха в демпферном объеме можно в широких пределах изменять величину поддавливания смеси без каких-либо регулировок отдельгных узлов устройства, а также конструкция 5 устройства позволяет значительно повысить энергию воздействия на грунт за счет увеличения степени расширения продуктов детонации.

Известно устройство для возбуждения сей-jg омических колебаний, содержащее ударный узел в виде гильзы с днищем и штоком и размещенный в нем поршень с центральной полостью, которые соединены друг с другом таким образом, что образуют рабочий объем, причем 25 в центральной полости поршня размещена подвижная крышка, связанная с днищем при помощи штока и образующая в центральной полости иорщня демпферный объем,расположенный над рабочим объемом. Преимуществом зо такого устройства перед выше рассмотреннъ ми является повышенный КПД за счет более высокого отношения масс поршень - ударный узел, а следовательно, и более высокого перераспределения количества движения между 35 указанными массами в момент воздействия.

Однако это устройство имеет ряд недостатков. Поскольку для обеспечения заданноIo режима работы этого устройства в демгнферной полости постоянно должен находиться 40 воздух под определенным давлением и в случае его утечки должен пополняться вновь, то это тпебует при эксплуатаии йства мо

тажа их на транспортных базах, имеющих пневмосистемы, а если таких нет, то транспорт 45 ная база должна специально обеспечиваться источником сжатшо воздуха, что уменьшает автономность работы устройства. Кроме того, при использовании нескольких устройств одновременно, демпферные полости должны so быть соединены трубопроводами как между с об ой, так и с источником воздуха, а также снабжены контрольно-измерительной аппаратурой и запорными элементами, что усложняет обслуживание устройств и увеличивает 55 затраты времени при их эксплуатации.

Целью изобретения является повышение автономности работы устройства и снижение эксплуатационных затрат.

Это достигается тем, что на наружном 6С

roi;)uo uu4u,-Tii )111ня кеиодвижно захрепле-на кр1Л1 1Ка таким образом, что образует до11олни1ч;льную полость над крышкой демпферного объема, закрешшнной неподвижно на штоке.

Кроме того, дополнительная и демпферная полость снабжены обрат(1ыми клапанами, причем демпферная полость снабжена дополнительно дросселирующим отверстием, а дополнительная полость - регулировочными шайбами.

На чърхежи показано устройство для во: буждения сейсмических колебаний, общий вид.

Устройство содержит гильзу 1 с днищем 2 3 снабженную штоком 3 с крышкой 4, поршень 5, регулировочные шайбы 6„.Внутре няя полость поршня 5 делится крышкой 4 со штоком 3 на две полости 7 и 8, верхняя дополнительная пшюсть 7 изолирована от окружающей среды крышкой 9 и сообщается с ней через обратный клапан 10. Нижняя - демпферная полость 8 сообщается с окруж ющей средой через обратнь Й клапан 11 и дроссель 12. Днище 13 поршня 5 и днище 2 гильзы 1 образуют рабочий объем 14, в который закачивается, газовая взрывчатая смесь по одному из трубопроводов 15 или 16. Уплотнительные элементы 17 служат дл герметизации полостей 7 и 8 друг от друга и от окружающей среды..

Устройство работает следующим образом.

При постановке устройства на грунт от газовой системы установки (на черт, не показана) по одному из трубопроводов 15 или 16 в рабочую полость 14 подается газовая взрывчатая смесь. Давление смеси, воздейс вуя на поршень 5, перемещает его вверх oi носительно гильзы 1 со штоком 3 и крышкой 4, создавая разряжение воздуха в полости 7 Избыточное давление в полости 8 сбрасывается в атмосферу через дроссель 12. По мере перемещения поршня степень разряжения в полости 7 возрастает и усилие разряжения противодействует усилшо, создаваемому давлением смеси в рабочей полости 14, тем самым обеспечивая необходимое поджатие газовой смеси в рабочей полости до требуемого исходного давления перед ее подрывом.

Необходимая степень поджатия смеси, определяется, величиной начального объема дополнительной полости 7 и днища 2 рабочего объема 14, Так, например, при соотношении этих гшошадей 2:1 (при возможно минимальном начальном объеме дополнительной полости 7) достигается степень поджатия

р

смеси, равная 2 кгс/см . При практическом использовании устройств подобного тина предварительное поджатие смеси,как правили,соотавляет от 1 до 1,5 ати.

Шl изменения давления газовой смеси и .I. кишчества необходимо изменить степень р.:Зряжои1Ш в полости 7 при определенном пути норомещения поршня 5 относительно гч1льз1.1 1, что достигается за счет изменени 11ач АЛьио1 0 объема полости, например, с помо/нью регулировочных шайб 6.

После заполнения устройства смесью и ее инициирования продукты детонации давят на д.ио гильзы 1 и поршня 5, взаимное перем&шонне их увеличивается, что приводит к ув&личеиию степени разряжения, а следовательно, и усилия, препятствующего их взаимному перемещению. При необходимости создания дополнительного усилия, препятствующего перемощению 11Оршня 5 относительно гильзы 1, в коиструкцип устройства осущестЕи1яется дросселирование сжатого воздуха из полости 8 через дроосель 12. После воздействия гильзы 1 погоунху сраоатывает выхлопной клапан (на черт, не показан), устанавливаемый на одном из трубопроводов 15 или 16, и продукты детонации из рабочей полости под действием маосы поршня и усилия разряжения принудительно сбрасываются в атмосферу, , в результате чего поршень 5 возвращается в исходное положение.

С целью более быстрого возвращения поршня 5 в исходное положение подсос воздуха в полость 8 молст осуществляться как через дроссель 12, так и через обратный клапан 11. Сброс воздуха, случайно попавшшо в полость 7 через угшотнительные элеMtniTbi 17, производится, например, через обратный клапан Ю при движении поршня 5 в исходное положение после воздействия,

11{)И перемещениях с одной точки воздействия Нс1 другую устройство гюднимается гидросист(;1мой транспортной базы, гильза 1 удерживается на поршне 5 за счет усилия, создаваемого разряжением в полости 7, При длительных пероездгос а ильза 1 креп1пх;я к поршню 5 с помощью механических vnтpoйcтв.

Так|1М образом, снабжение поршня о дополнительной вакуумной полостью 7 позволяет упростить конструкцию устройства, обеспечить автономность работы, повысить эксплуатационшзш показатели подобнььх устройств и производительность работ при их использовании.

Формула изобретения

1.Устройство для воэоуждения сейсм ческих колебаний, содержащее ударный узел в виде гильзы с днищем и штоком и размещенный в нем поршень с центральной no/iooтью, которые соединены дру1 с другом образом, что образуют pa6o4nii объем, причем в центральной падости поршня рас мещена подБИ адая крьника, связанная с дцц- щем при помощи щтока и образующая в ци1ьтральной полости поршня демпферный объем, расположенный над рабочим объемом, о i личаюшееся тем, что, с целью повьшJeния автономности работы усаройства и снижения эксплуатационных затрат, на наружном торце полости поршня неподвижно закреплена крышка таким образом, что образует дополнительную полость над крьпикой демпферншо объема, закрешгенной неподвих но на штоке.

2,Устройство но н,1, отличающееся тем, что дополнительная и демпферная ПШ1ОСТИ снабжены ооратными клапанами, причем демпферная полость сг абжена дополЕ1ительно дросселируюишм отверстием,

а дополнительная полость - регулировочш 1ми шайбами.

«

/J