Устройство подвески регистратора низкочастотных сейсмических сигналов в ближней зоне их возбуждения Советский патент 1978 года по МПК G01V1/16 

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство подвески регистратора низкочастотных сейсмических сигналов в ближней зоне их возбуждения, содержащее амортизирующие элементы, выполненные в виде восьми резиновых растяжек, закрепленных на углах регистратора и на корпусе приборного сооружения 3.

Верхние - несущие четыре растяжки выводят блок в равновесие, а нижние четыре растяжки обеспечивают демпфирование подвеса. Такая система подвеса может обеспечить частоту собственных колебаний 7-12 Гц, а значит заметно ослабить амплитуду приходящего сигнала, начиная с 12-15 Гц и выше. Кроме того, в подвесах с щестью степенями свободы при слабом демпфировании в вертикальной и горизонтальной плоскостях и отсутствии специального демпфирования крутильных колебаний колебания вертикальной и горизонтальной составляющих спектра из-за нераниюмерности натяжения растяжек легко вызывают другие (крутильные) колебательные движения, которые оказывают механическое воздействие на чувствительные элементы регистратора. При попытке снизить собственную частоту подвеса с целью использования такого устройства для амортизации колебаний с частотами от 1 Гц с растяжками одинаковой жесткости прищлось бы настолько увеличивать их длину, что такое устройство потеряло бы всякий практический интерес. Кроме того, с увеличением длины растяжек-без введения дополнительных мер к демпфированию устройство становится менее устойчивым к ударным нагрузкам.

Таким образо.м такое устройство не может обеспечить надежную амортизацию низкочастотных колебаний в область от 1 до 8-10 Гц.

Целью изобретения является уменьщение влияний колебаний грунта на чувствительные элементы регистратора.

Поставленная цель достигается тем, что на углах регистратора закреплено по дополнительной растяжке, причем точки крепления двух растяжек, выходящих из одного угла регистратора к приборному сооружению, расположены на вертикальной плоскости, проходящей через противоположную углу регистратора диагональ соответствующего его основания, а углы, образованные растяжками соответственно с верхним и нижним основаниями регистратора, выбраны в пределах от 30° до 60°, причем растяжки верхнего основания регистратора размещены со скольжением в резиновых трубчатых амортизаторах, закрепленных с одной стороны на растяжках, и длина каждого амортизатора не превыщает трех четвертей длины растяжки.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-4 изображено амортизирующее устройство, вид снизу, спереди и сверху, соответственно.

Устройство состоит из датчика 1, линии передачи 2 регистратора 3 и амортизирующих элементов 4.

Амортизирующее устройство содержит каркас 5, на котором закреплен регистратор 3 так, что центр его тяжести лежит на пересечении осей симметрии. По углам каркаса 5 ноставлены крепежные кольца 6, за которые крепятся растяжки. Трубчатые амортизаторы 7 прикрепляются к растяжкам верхнего основания регистратора в точках 8. Резиновые растяжки 9 с резиновыми трубчатыми амортизаторами 7, выходящие из углов 10, 11 и 12, 13

каркаса 5 верхнего основания крепятся в точках 14, 15 и -16, 17 приборного сооружения соответственно. Растяжки 18, выходящие из углов 19, 20 и 21, 22 нижнего основания каркаса 5, крепятся в соответствующих точках 23, 24 и 25, 26 приборного сооружения. Для амортизации частот, лежащих в диапазоне от 1 до 10 Гц достаточно взять линейные размеры приборного сооружения в три или четыре раза больще линейных размеров каркаса регистратора в зависимости от типов примецяемых

резиновых щнуров, чтобы добиться снижения собственной частоты подвеса в пределах от 0,75 до 0,65 Гц в горизонтальном и вертикальном направлениях его движения.

Углы а и /J (фиг. 3), образованные растяжками соответственно с верхним и нижним основаниями регистратора, выбраны в пределах от 30° до 60° Устройство позволяет амортизировать колебания грунта с ускорениями до 10 м.сек на частоте I Гц.

Устройство работает следующим образом. Механические колебания грунта восАринимаются и преобразуются сейсмическим датчиком в электрические, которые по линии передач поступают на колебательные системы, гальванометров, расположенных в регистрирующем

устройстве. Эти колебания воспринимаются так же и приборным сооружением, связанным через амортизаторы с регистратором. Благодаря амортизирующим свойствам резиновых подвесок и инерционности регистратора последний,

имея более низкую собственную частоту колебаний, чем частоты приходящих сигналов, не успевает следить за изменениями сигналов, оставаясь в положении равновесия.

На собственной частоте устройству не дает раскачиваться демпфирование (затухание), вводимое сухим .механическим трением резиновых трубчатых амортизаторов,, надетых CQ скольжением на верхние растяжки подвеса и самой подвесной системой регистратора. Из изложенного выще следует, что, если устройство достаточно затащено на собственной резонансной частоте и не воспринимает колебаний приходящих сигналов, то оно надежно защищает регистратор от механических колебаний грунта и позволяет получать качественный сейсмический материал в ближней зоне источника возбуждения.

Устройство позволяет в десятки раз уменьшить влияние колебаний грунта на чувствительные элементы регистратора на частоте 1 Гц по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Устройство подвески регистратора низкочастотных сейсмических сигналов в ближний зоне их возбуждения, содержащее амортизирующие элементы, выполненные в виде восьми резиновых растяжек, закрепленных на углах регистратора и на корпусе приборного сооружения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияний колебаний грунта на чувствительные элементы регистратора, на углах регистратора закреплено по дополнительной растяжке, причем точки крепления двух растяжек, выходящих из одного угла регистратора к приборному сооружению, расположены на вертикальной плоскости, проходящей через противоположную углу регистратора диагональ соответствующего его основания, а углы, образованные растяжками соответственно с верхним и нижним основаниями регистратора, выбраны в пределах от 30° до 60°, причем растяжки верхнего основания регистратора размещены со скольжением в резиновых трубчатых амортизаторах, закрепленных с одной стороны на растяжках, и длина каждого амортизатора не превышает трех четвертей длины растяжки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Сб. «Колебания грунтов и зданий при землетрясениях, в. 17. М., «Наука, 1-975.

2.Описание и инструкция по .эксплуатации светолучевого осциллографа Н-700. Кишинев, «Виброприбор, 1963, с. 5.

3.Иориш Ю. И. Измерение вибрации. М., «Машиностроение, 1956. с. 336.

Риг.1

fa2. «