Резонансный сейсмический источник вибрации Советский патент 1982 года по МПК G01V1/155 

Изобретение относится к геофи-, зическим методам разведки, в частности к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов.

Известны сейсмические источники вибраций, содержащие две инерционные массы с эластичным соединением и возбуждением от преобразователя (например, электродинамического), действующего в вертикальном направл ении параллельно соединению масс. Одна из масс устанавливается на почву, а вторая накладывается на нее. Вся система настраивается с помощью эластичного соединения так,чтобы резонанс ее оказался в сейсмическом диапазоне частот 1J.

Недостатками этих устройств являются невоэможность настройки их в резонанс во всем исследуемом частотном диапазоне и низкая производительность работ. Это обусловлено использованием одной или двух определенных резонансных частот, зависящих от конструктивного исполнения, а также от жесткости эластичного соединения, свойств грунта и величины инерционных масс.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

резонансный сейсмический источник вибрации, содержащий рабочий орган, инерционную массу, упругую подвеску и опорную плиту. Рабочий орган представляет собой вибрационный генератор, установленный между инерционной массой и опорной п.питой в диагональ пантографа. На связях установлены дополнительные массы. .

10 Вибрационный генератор возбуждает всю систему и опорная плита передает упругие колебания в почву. Изменяя местоположение центра тяжести инерционной массы с помощью пантогра15фа и дополнительных масс, можно настроить систему в резонанс, что увеличивает эффективность источника 2.

Недостатком известного устройст20ва является низкая производительность при настройке системы в резонанс, что связано с перестановкой дополнительных грузов при прекращении работы источш{ка.

25

Цель изобретения - повышение производительности путем ускорения настройки устройства в резонанс.

Поставленная цель достигается тем, что.резонансный сейсмический 30 источник вибрации, содержащий оабочий орган, инерционную массу, упру гую подвеску и опорную плиту, снабжен грузами с эксцентричными цапфами соединенньоми с рабочим органом и инерционной массой с возможностью поворота вокруг оси вращения, а также приводом для поворота грузов и их фиксации в заданном положении. Это позволяет путем поворота эксцентрично располозкенных на оси грузов обеспечить плавное изменение собственной частоты колебаний источника, упростить и ускорить настройку источника в резонанс. На фиг. 1 представлен предлагаемый резонансный сейсмический источник вибрации, общий вид;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1(узел соединения грузов с направляющими). Устройство содержит инерционную массу 1 и рабочий орган 2 вибратора Между инерционной массой 1 и опорной плитой 3 размещена упругая подвеска 4. Рабочий орган 2 вибратора и опор ная плита 3 соединены штоком 5 посредстзвом, например, резьбового соединения 6. К инерционной массе 1 жестко прикреплены прямолинейные направляющие 7, параллельные друг другу, а также направляющим 8, -обра зуя сними одинаковые зазоры. Направ ляющие 8 размещены на корпусе 9, который связан с рабочим органом 2 с возможностью изменения их относительного положения в вертикальной плоскости. Грузы 10, выполнены с опорными цапфами 11, соединены с на правляющими 7 и 8 следующим образом На эксцентрично расположенной цапфе 11 имеются три шейки одинакового диаметра, к каждой из которых прикреплены винтами 12 концы двух пружинных лент 13. Каждая пара пружинных лент 13 навернута на шейки цапфы таким образом, что вторые их концы, располагаясь в одной плоскости, направлены в разные стороны. Эти концы прикреплены винтами 14 к двум напра ляющим 7 и одной направляющей 8. Та кое соединение, в отличие от зубчат го соединения, исключает проскальзы вание цапфы 11 относительно пружинных лент 13 и направляющих 7 и 8, оставляя возможность поворота вокру собственной оси. Привод 15 поворота грузов 10 посредством линейного перемещения кор пуса 9 с направляющими 8 может быть выпЬлнен любым известным способом, нащркмер механизмом поршень-жидкост гидроцилиндр двойного действия. Устройство работает следующим образом. При возбуждении линейных колебаний инерционной массы 1, например, посредством взаимодействия проводни ков, по котором пропускают переменвый ток, с постоянным магнитным полем, грузы 10 будут совершать круговые колебания относительно точки контакта пружинных лент 13с направляющими 8. Определенному положению грузов 10 будет соответствовать определенная собственная частота W, - -экв жесткость упругой подгдевески; эквивалентная масса. Эквивалентная масса слагается из постоянной и переменной составляюих i- + m - постоянная составляющая массы; m - переменная составляющая массы. Постоянная составляющая массы включает инерционную массу 1 и массу жестко присоединенных к ней деталей (направляющих 7 и др.). Переменная составляющая массы зависит от положения грузов 10 и определяется следующим соотношением «г -Т,- -t (3.) где т.- суммарная масса грузов; расстояние от центра тяжести груза до мгновенного центра колебания; расстояние между направляющими 7 и 8 по нормали. При перемещении направляющих 8 с прикрепленными к ним и к цапфам 11 пружинными лентами 13 вдоль штока 5 посредством привода 15 происходит обкатывание цапф 11 грузов 10 по направляющим 7 и 8 и поворот грузов относительно оси вращения. При этом плавно изменяется расстояние 62 от центра тяжести грузов 10 до мгновенного центра колебания и,.следовательно, плавно регулируется собственная частота колебаний сейсмического источника. Регулировка таким путем собственной частоты колебаний, а известными способами - вынужденной, дает возможность настройки источника в резонанс .на любой частоте возбуждаемых колебаний, а изменение массы грузов и эксцентриситета расширяет диапазон частот с регулируемым резонансом,процесс настройки в резонанс упрощается и ускоряется, что позволяет повысить производительность работы. Формула изобретение Резонансный сейсмический источник вибрации, содержащий рабочий орган.

инерционную массу, упругую подвеску и опорную плиту, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности путем ускорения настройки в резонанс, он снабжен грузами с эксцентричными цапфами, соединенными с рабочим органом и инерционной массой с возможностью поворота вокруг оси вращения, а такЯ

же приводом для поворота и фиксации грузов в заданном положении. I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ГДР 97961, кл. 42.с.42, опублик. 1971,

2.Патент США 3122664, . кл. 310-23, опублик. 1964 (прототип) .

г.1