Источник поперечных сейсмических волн Советский патент 1979 года по МПК G01V1/14 

(54) ИСТОЧНИК ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к невзрывным источникам сейсмических колебаний электродинамического типа. Известен источник поперечных волн состоящий из плиты, расположенной в горизонтальной плоскости с телами пирамидальной формы, обращенными вершинами книзу, рамы, опорных стоек инертной массы, штока, цилиндра, 1поршня, горизонтальных направляющих труб с цилиндрическими пружинами, находящихся внутри труб для возврата инертной массы в среднее положение, воздушных подушек, цепей подвески, гидравлической системы, пневматической системы, системы электропитания и подъемного устройства 1. Громоздкое конструктивное исполнение устройства вызывает большие трудности при его изготовлении, а также затрудняет использование его в полевых условиях, особенно в осенне-зимний период. Известно устройство для генерации горизонтально поляризованных попереч ных волн,.содержсвдее цилиндрический полый корпус, расположенный горизонтально на поверхности земли, внутри которого установлена цилиндрическая jMacca, опорное устройство, связанное с грунтом, источник высокого давления, гидравлическая и электрическая система 2 . Конструкция этого устройства требует выполнения особо точных работ и наличия специальных станков для обработки и шлифовки поверхностей большого , что в принципе затрудняет его серийное изготовление, а также производство ремонтных работ в полевых условиях. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник поперечных сейсмических волн, выполненный в виде опорной плиты с жестко закрепленными на ней вертикальными стойками и направленными противоположно им клиновидными пластинами, содержащей перемещающую параллельно плите инертную массу и гидравлический ттровод 3. Трудность управления формой возбуждае ых сигналов и неудобство эксплуатации в полевых условиях в связи с его громоздким исполнением, сложностью изготовления энергетической систе Ф1, требующего использования прецессионного оборудования, делает это устройство несовершенным. Целью изобретения является обеспе чение управления формой сейсмическог сигнала при возбуждении поперечных волн. Достигается это тем, что в источнике опорная плита снабжена салазками, опирающимися своими цапфами на упоры, расположенные на плите, а инертная масса выполнена в виде груп пы парных блоков на платформах, уста новленных в каждой секции салазок, причем на обращенных друг к другу сторонах вертикальных стоек и блоков установлены индукторы, а гидроцилинд гидравлического привода размещен меж ду плитой и салазками. На фиг.1 изображен источник поперечных сейсмических волн в статическом положении, вид спереди; на фиг,2 то же, в рабочем положении; на фиг.З вид слева источ:ника в сечении А-А; на фиг,4 - устройство наклона в стат ческом положении; на фиг,5 - то же, в рабочем положении; на фиг,.6 - конструкция привода фиксатора, Предлагаег ый источник поперечных сейсмических волн содержит опорную плиту 1, вертикальные стойки 2, индукторы 3, клиновидные пластины 4, упоры 5, фиксаторы 6, устройство наклона 7, салазки 8, цапфы 9, платформу 10, ролики 11, инертные массы 12, индукторы 13, гидроцилиндры погружения и подъема 14, гидроцилиндр 15, uiTOK ц-илйндра1б, рычаги 17, шарнирные соединения18,19 и 20, тяговый электромагнит 21, якорь тягового электромагнита 22, пружину 23 К плите 1 ж.естко прикреплены снизу клиновидные пластины 4, обращенные вершинами вниз, плоскости которы перпендикулярны направлению приложения сил, возникающих в индукторах 3 и 13, Сверху установлены вертикальные стойки 2, к которым укреплены индукторы 3, К плите 1 жестко укреплены упоры 5, на которых шарнирно установлены фиксаторы 6 работающие при фиксации под действием пружины 23, при расфиксации под действием якоря 22 тягового электромагнита 21 укрепленного на боковой грани упора 5, Между плитой 1 и салазками 8 уст новлено устройство наклона 7, состо щее из гидроцилиндра 15, шарнирно соединенным со штоком 16 рычагов 17 Последние противоположными концами на шарнирах 19 присоединены к плите и салазкам 8, являющимися общимиi для всех секций многосекционного ус ройства, В.салазках 8 установлены н роликах 11 платформы 10, к которым жестко укреплены инертные массы 12 с индукторами 13, К салазкам 8 жест закреплены цапфы 9, Устройство работает следующим образом. Источник с транспортной базы при помощи гидроцилиндров 14 опускается и задавливается в грунт. При этом салазки 8 находятся в горизонтальном положении, подвижная платформа 10 расположена посередине салазок 8, цапфы 9 зафиксированы фиксаторами 6 (см, фиг,1,3,4), Для воздействий на грунт необходимо салазки 8 перевести в наклонное положение, при этом индукторы 3 и 13 (см,фиг,2) приходит в соприкосновение, образуя электродинамические пары. Чтобы произвести наклон с.алазок, необходимо сначала расфиксировать цапфы 9 (см, фиг, 1,2., 5) со стороны противоположной наклону, что осуществляется подачей напряжения на тяговый электромагнит 21 (см,фиг.6). При этом якорь 22 тягового электромагнита 21 втягивается и сжимая пружину 23, отводит фиксатор 6, освобождая цапфу 9. . (см. фиг.6). Включением гидрораспределителя рабочая жидкость подается в гидроцилиндр 15, шток 16 которого перемещаясь, оказывает давление на рычаги 17, шарнирно соединенные с проушиной штока 16, салазками 8 И плитой 1 (см, фиг,2,4,5), Рычаги 17 раздвигаются и наклоняют салазки 8 (фиг,2,5), по которым платформы 10 на роликах il перемещаются до соприкосновения индукторов 3 и 13 (см, фиг,1,2), При готовности к работе запускается магнитный барабан сейсмостанции, синхроконтакт которого дает команду для срабатывания системы управления импульсами. При подаче импульса тока на индукторы 3 и 13 (см, фиг,2) создается горизонтальная активная сила, которая действует на плиту 1 и передается через клиновидные пластины 4 в почву, С другой стороны, сила взаимодействия уравновешивается реакцией инертной массы 12, которая в момент подачи импульса разгоняется до определенной скорости и движется по инерции по наклонным салазкам 8 вверх. За счет силы тяжести движение платформы 10 (см, фиг,2) замедляется до полной остановки, К следукзщему циклу подвижная платформа 10 возвращается в исходное положение по наклонным салазкам 8, Изменение направления ударного импульса на 1.80° обеспечивается измелением наклона салазок 8 вместе с платформами 10 и переключением электродинамической пары индукторов, Для этого рабочая жидкость подается в гидроцилиндр 15 (см, фиг,2,4,5) по другому каналу и шток 16, втягиваясь в гидроцилиндр 15, (см.фиг,4), через шчаги 17 приводит салазки 8 (см, фиг,1,2,4) в горизонтальное положение, при этом цапфа 9 отталкивает фиксатор 6, сжимая пружину 23 Хсм, фиг,6), садится в упор 6 (см.фиг. 1, 4 ,6 ) , освобождая фиксатор б, который под действием пружины 23 (см.фиг.6) возвращается в исходное положение и фиксирует цапфу 9 в упоре 6( см. фиг.1,). Далее подается напряжение на тяговый электромагнит 21 (см.фиг.6), находящийся уже с противоположной стороны, который отводит фиксатсэр 6 и освобождает цапфу 9 (см.фиг.1, 4,5, 6). Подачей рабочей жидкости в гидро цилиндр 15 с другой стороны - на выдвижение штока 16 (см. фиг.3) - наклоняем сгшазки 8 (см. фиг.2,5) на другую сторону. Платформы 10 (см. фиг.2) плавно перемещаются и индикаторы 3 и 13, но уже с другой стороны приходят в соприкосновения, образуя электродинамическую пару с противоположной стороны. После окончания работы салазки 8 с платформами 10 (см. фиг.1,2,4,5) переводятся в горизонтальное положение, а затем гидроцилиндрами.14 (см.фиг.1,2) все устройство поднимается на транспортную базу и закреЛляется. Осуществление регулируемого спект ра при возбуждении поперечных волн, подача электрического импульса в отдельные секции производится по заранее заданному закону. С указанной целью индукторы 13, имеющиеся в каждой секции, приходят в соприкосновение с индукторами 3. В каждую пару .индукторов подается импульс в соответствии с выражениями 9 и10. Преимуществом данного устройства является возможность управлений формой сейсмического сигнала при возбуждении поперечных волн и согласования спектральных характеристик регистрируемых колебаний со спектральными характеристиками реальных сред. Формула изобретения Источник поперечных сейсмических волн, выполненный в виде опорной плиты с жестко закрепленными на ней вертикальными стойками и направленными противоположно им клиновидными пластинами, содержащей перемещающуюся параллельно плите инертную массу и гидравлический привод отличающийся тем, что, с целью управления формой сейсмического сигнала при возбуждении поперечных волн, опорная плита снабжена салазками, опирающимися своими Цапфами на упоры, расположенные на плите, а инертная масса выполнена в виде группы парных блоков на платформах, установленных в каждой секции салазок, причем на обращенных друг к другу сторонах вертикальных стоек и блоков установлены индукторы, а гидроцилиндр гидравлического привода азмещен между плитой и салазками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №.3159232, л. 181-5, опублик. 1964. 2.Патент США № 2760591, л. 181-5, опублик. 1956. 3.Патент США 3372770, л. 181-5, опублик. 1968 (прототип).

/ / П 7

,-2

15

Фиг-.Т 21 29

5

Z1

a

фиг.