Устройство для возбуждения в почве поперечных волн Советский патент 1981 года по МПК G01V1/53 

производить математическое преобразвание полученных записей с тем,чтобы привести их к случаю импульсов небольшой продолжительности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возбуждения в почве поперечных волн, содержащее элемент-мишень с поверхностью нало.женин на грунт, который снабжен выступающим элементом, массу для нанесения удароэ по элементу-мишени и средства для сообщения массе скорости, имеющей составляющую, параллельную поверхности .наложения, а также жесткую опору, выполненную с возможностью поворота относительно элемента-мишени Гз.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в подвижном устройстве,позволяющем создавать в почве поперечные звуковые волны и содержащем элемент-мишень с поверхностью приложени к почве, которая снабжена выступающим элементом, массу для нанесения удара по элементу-мишени, подвижные средства, соединенные с указанной , массой для сообщения ей скорости, имеющей составляющую,параллельную поверхности приложения, и направление которой ориентируемо относительно жесткого основания, средства для сообщения скорости масс содержат удлиненный жесткий элемент, на конце которого жестко закреплена масса и другой конец которого шарнирно соединен с жесткой опорой, и движущи средства для поворачивания жесткого элемента. Данное расположение выгодно тем, что масса жестко удерживается, что позволяет легче ее перемещать , а также точнее ориентировать ее падение в направлении элементамишени.

При этом жесткая опора содержит платформу и плечо, ориентируемое в вертикальной плоскости и поддерживаемое платформой, причем жесткий элемент выполнен с возможностью поворота на оси, расположенной на плече при этом движущие средства содержат колесо, установленное на оси,средства Для непрерывного жесткого соединения при вращении плеча и колеса, и.систему приведения в действие колеса.

Колесо представляет собой шкив, соединенный с системой приведения в действие посредством ременной передачи.

При этом колесо является зубчатым причём система приведения в действи содержит зубчатую рейку, жестко связанную с силовым цилиндром, средства удерживания зубчатой рейки в контак с указанным зубчатым колесом и другую установленную на платформе массу снабженную магнитной системой периодического действия, предназначенной для поддержания указанной массы.

Средства для сообщения массе определенной амплитудной скорости жестко связаны с транспортным средством.

Элемент-мишень поддерживается двумя плечами, жестко связанными одним своих концов с транспортным средство и взаимодействующими с движущими средствами для поворачивания элемента-мишени между положением контакта с землей и положением отвода.

При этом устройство содержит средства для приложения к массе и элементу-мишени усилия, одинаково направленного с силой тяжести.

На фиг. 1 и 2 схематически представлен первый вариант органов управления и приводных средств предлагаемого устройства; на фиг. 3 - то же, второй вариант; на фиг, 4 - то же, третий вариант; на фиг. 5 - то же, четвертый вариант.

Первый вариант устройства (фиг.1 и 2) содержит элемент-опору 1,жестко связанную с платформой 2, и несущую ось 3, вокруг которой шарнирно поворачивается удлиненный элемент 4, содержащий два пар- ллельных плеча жестко связанных одно с другим.Между концами плеч элемента 4, противоположных оси 3, закреплена шарнирная ось 5. Жесткое плечо 6, несущее массу 7 на одном из своих концов, может поворачиваться вокруг оси 5 на друго своем конце. На этой же оси 5 насажено со шпонкой колесо 8, которое может быть жесткосвязано с плечом 6 посредством съемной чеки 9. Жесткий кожух 10, снабженный удлинением 11, может поворачиваться вокруг оси 5 и быть жестко связанным с удлиненным элементом посредством съемной чеки

12.Колесо 8 жестко связано со шкивом, приводимым во вращение лебедкой

13,снабженной двигателем 14. Движение лебедки передается на шкив, жестко связанный с колесом 8 при посредничестве, например, нескольких клиновых ремней 15. На конца удлинения 11 закреплен электромагнит 16.Плечо

6 снабжено плитой 17, предназначенной для опоры на поверхность электро магнита. Силовой цилиндр 18,корпус которого жестко связан с платформой 2 и шток которого жестко связан с удлиненным элементом 4, позволяет регулировать высоту шарнирной оси 5 для того, чтобы масса в конце своего падения ударяла по одной из ударных поверхностей 19 элемента-мишени.Силовые цилиндры 20, жестко связанные с шасси грузовика, могут быть предусмотрены для стабилизации платформы 2 при работе устройства.

Когда масса находится в нижнем положении, плечо б жестко связано с колесом 8 и двигатель 14 вращает ег до того момента, когда плита 17 вой дет в контакт с электромагнитом. Затем электромагнит приводят в действие для того, чтобы жестко связат плечо 6 и удлинение 11 кожуха. Для того, чтобы устройство могло быть отключено прерыванием питания элект магнита, достаточно удалить чеку 9. Чеки 9 и 12 могут устанавливаться в своих гнездах или удаляться из них посредством механических, электромеханических или пневматических средств известного типа. В кожухе 10 может быть предусмотрено несколь ко гнезд для чеки 12 с тем,чтобы ре гулировать положение электромагнита и таким образом изменять высоту падения массы 7. При окончании операций чека 12 удаляется таким образом «тобы отсоединить кожух 10 элемента 4и допустить поворот плеча б до по ложения отвода (фиг.2), при которо масса 7, жестко связанная с плечом 6, покоится на элементе-опоре 1. Вариант устройства (фиг.З) содержит наклонную крановую мачту 21, способную поворачиватьсяв вертикаль ной плоскости вокруг оси 22, жестко связанной с платформой 2. Верхняя часть мачты крана выполнена в виде вилки, ветви которой жестко связаны с поперечной осью 23. Плечо 24 может поворачиваться вокруг оси 23. Конец этого плеча соединен с массой 7 посредством блока 25, выполненного из упругого материала. Плечо 24 по другую сторону оси 23 относительно мас сы 7 содержит удлинение 26, на конце которого находится плита 27.На мачте крана закреплен электромагнит 28, снабженный поверхностью приложения для плиты 27. Шкив 29 расположен на оси 23 и может на ней поворачиваться. Он приводится во вращение лебедкой 30, приводимой в действие двигателем 31. Плечо 24 приводится во вращение шкивом 29 посредством съемной системы жесткого соединения аналогичной системе, изображенной на фиг.1. Движение лебедки 30 передается шкиву 29 посредством, например, нескольких клиновых ремней 32. Наклон крановой мачты 21 определяется для того, чтобы ось вращения 23 находилась вертикально над ударной поверхностью 19 элемента-мишени. Силовой цилиндр 20 позволяет регулировать длину плеча 24 по высоте оси 23 относительно земли. Действие данного устройства (фиг.З) аналогично изображенному на фиг.1 и 2. Вращение шкива 29 под действием двигателя 31 приводит во вращательное движение плечо 24 и поднимает груз до положения, при котором плита 27 упирается в поверхность приложения электромагнита. Затем плечо отсоединяется от шкива и устройство готово к работе. В варианте устройства (фиг.4)-крановая мачта 33 может поворачивать :я вокруг оси, жестко связанной с платформой 2, под действием силового цилиндра 34. Ось 35 поддерживается концом крановой мачты 33. Зубчатое колесо 36 и плечо 37, поддерживающее на своем конце массу, расположены на оси 35. Картер 38 расположен рядом с зубчатым колесом и может поворачиваться вокруг оси 35. Зубчатая рейка 39, жестко связанная одним из своих концовсо штоком силового цилиндра 40, сцепляется с зубчатым колесом 36 и удерживается в зацеплении, опираясь на канавку,, устроенную внутри картера за. Устройство содержит другую крановую мачту 41, в конце которой закреплен электромагнит 42. Масса содержит металлическую поверхность 43, которая примыкает к поверхности электромаг-. нита, когда масса.находится в верхнем положении. Зубчатое колесо 36 жестко связано с осью 35, и плечо 37, поддерживающее молот, может быть хестко связано с этим зубчатым колесом съемным элементом жесткого соединения- 44. Когда зубчатое колесо 36 и плечо 37 жестко связаны между собой, то управляют силовым цилиндром 40 для того, чтобы зубчатая рейка 39 поворачивала массу до верхнего положения, где она может удерживаться электромагнитом 42. Затем зубчатое колесо отсоединяется от плеча 37 и тогда устройство может быть приведено в действие. В варианте устройства (фиг.5) органы управления и приводные средства массы содержат два параллельных плеча 45, жестко связанных одно с другим. На одном из своих концов они могут поворачиваться на оси 46, жестко связа.нной с платформой 2. На другом из своих концов они поддерживают ось, на которой могут поворачиваться два плеча.47, жестко связанные одно с другим и поддерживающие на одном из своих концов ось, на которой могут поворачиваться два плеча 48, также жестко связанные одно с другим. Масса 7 жестко связана с плечами 48 на одном из их концов. Плечи 45, 47 и 48 прикреплены соответственно к концам силовых цилиндров 49-51, перемещающихся в корпусах силовых цилиндров 52-54, соответственно закрепленных на платформе 2 и на плечах 45 и 47. Система шарнирных плеч регулируется для того, чтобы в нижнем положении масса находилась напротив одной из ударных поверхностей 19. Затем силовой цилиндр 50-43, например, приводится в действие с тем, чтобы повернуть плечо 47 и привести массу в

верхнее положение. Затем этот же си- ловой цилиндр приводитря в действие и обратном направлении таким образом, чтобы сообщить массе 7 усилие, результат которого слагается с усилием, вызываемым действием силы тяжести.

В предлагаемом устройстве можно изменять число плеч, управляющих массой и заменять систему силовых цилиндров любым устройством,позволяющим сообщать импульс, действие которого слагается с силой тяжести.

При любом варианте осуществления данное устройство готово, за счет своей мобильности и быстроты приведения в действие, к быстрому чередованию выстрелов в последовательно выбираемых местах изучаемого сейсмического профиля. Устройство позволяет получить значительную экономию времени и рабочей силы.

Формула изобретения

1.Устройство для возбуждения в почве поперечных волн, содержащее элемент-мишень с поверхностью приложения к почве, которая снабжена выступающим элементом, массу для нанесения удара по элементу-мишени и средства для сообщения массе скорости, имеющей составляющую,параллельную поверхности приложения, а также жесткую опору, имеющую возможность поворачиваться относительно элемента-мишени, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, средства для сообщения скорости массе содержат удлиненный жесткий элемент, на конце которого жестко закреплена масса и другой конец которого шарнирно соединен с жесткой опорой, и движущие средства для поворачивания жесткого элемента.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что жесткая, опора содержит платформу и плечо,

. ориентируемое в вертикальной плоскости и .поддерживаемое платформой, причем жесткий элемент выполнен с возможностью поворота на оси,расположенной на плече, при этом движущи

с едства содержат колесо, установленное на оси, средства для непрерывного жесткого соединения при вращении плеча и колеса, и систему приведения в действие колеса.

3.Устройство по п.2, о т л ичающееся тем, что колесо представляет собой шкив, соединенный с системой приведения в действие йосредством ременной передачи.

4.Устройство по п.2, о т л ичающееся тем, что колесо является зубчатым, причем система приведения в действие содержит.зубчатую рейку, жестко связанную с силовым цилиндром,средства удерживания зубчатой рейки в контакте с указанным зубчатым колесом и другую установленную на платформе массу, снабженную магнитной системой периодического действия, предназначенной дл поддержания указанной массы.

5.Устройство по П.1, отличающее с я тем, что средства для сообщения массе скорости жестко свя.заны с транспортным средством.

6.Устройство по п.5, отличающееся тем, что элементмишень поддерживается двумя плечами, жестко связанными одним из своих концов с транспортным средством и взаимодействующими с движущими средствами для поворачивания элементамишени между положением контакта с землей и положением отвода. .

7.Устройство по П.1, о т л ич а юще ее я тем, что оно содержит средства для приложения к массе усилия, одинаково направленного с силой тяжести.

8.Устройство по п.5, о т л ичающееся тем, что оно содержит средства приложения к элементу-мишени усилия, одинаково направленного с силой тяжести.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1. Патент США 2740488, кл. 181-121, опублик. 1956.

2. Бродов Л.Ю. Вопросы методики в сейсмическом методе поперечных волн. Дисс на соиск. учен, степени канд.техн. наук. М., ВНЙИГеофизика, 1969, с. 32-33, 39 (прототип).

сриг.}

ГВ. ( . . . ff S$tf 9 $f :. фагЪ

X; 5 SS5J{i$; 5J ;5 S)

1Ц

W

qyi/г