Устройство для возбуждения упругих волн в грунте на транспортном средстве Советский патент 1982 года по МПК G01V1/147 

Цель изофегения - упрощение констру ции устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для возбуждения упруги Волн в грунте на транспортном средстве, которое содержит ударную массу, удлинен ный направляющий элемент для управления перемещением массы к мишени, при этом мищень закреплена на одном из кондов направляющего элемента, а средства пре- рывистого удержания массы закреплены на направлякхцем элементе вблизи его другого конца, введены средства для переведе1шя направляющего элемента меж ду первым положением, в котором марса может двигаться под действием собственной тяжести от второго конца направляющего элемента к мшпени, расположенной на первом конце названного направляющего элемента, причём мищень в эгом первом положении соединена с почвой, и вторым положением, когда масса под . действием собственной тяжести движется от первого конца направляющего элемент к его второму концу, на котором ус танов лены удерживающие средства и наоборот. При этом средства перемещения направляющего элемента вьшолнены в виде системы с жесткой опорой, размещенной на раме транспортного средства и содер- жащей по крайней мере один держатель, соединенный с направляющим элементом и с опорой,, и устройство для вращения держателя вокруг некоторой оси вращения Кроме того, устройство мажет содержать по меньщей мере два элемента крепления, соединеных с направляющим элементом, один из которых выполнен с возможностью поворота относительно оси вращения, а другой - относительно жесткой опоры, причём гидравлические средства содержат домкрат для осуществления поворота второго элемента крепления относительно жесткой опоры. На фиг.1 схематически показано устройство с установленным в первом положении направляющим элементом (в этом положении мйсса удерживается при помощи удерживающих средств) на фиг.2 то же,вид сверху; на фиг.З - то же, с направляющим элементом, находящимся в первом положении, когда масса после запуска пршпла в соприкосновение с мишенью; на фиг.4 - то же, с направпяк щим элементом во втором положеннв; на фиг. 5 - устройство,расположенное на наклонной плоскости, причем направляю- шей элемент нахрдвтся в первок: пбяоеке ввн в ориентирован вертикально; ва фиг 6-система для приведения во вращение/, , направляющего элемента. На фиг.1-5 показан направляющий элеент, состоящий из направляющей трубы 1, внутри которой мож;ет скользить с екоторым зазором некоторая масса 2, о крайней мере часть которой изготовена из металла. На первом конце направляющей трубки 1 при помощи закрепляющей системы, рьшолненной предпочтительно на щарнирах, укреплена мищень 3. Эта система, закрепления может содержать щаровый шарнир 4, наружная часть которого соединена с мшиенью и может вращатся в гнезде, расположенном в конечной части трубы 1. Пружины 5 обеспечивают 1фепление мище ни 3 к конечной чаЬти направляющей трубы 1. Отверстие 6 в стенке направляю щей трубы 1 служит для сообщения ее нижней части с внещней средой и обеспечивает свободный выход воздуха, сжимаемого при падении массы на мишень. Направляющая труба поддерживается муфтой 7, имеющей форму цилиндра (фиг. 6), диаметр внутренней полости 8 кото рой больще диаметра трубы, причем в нижней части названной муфты имеется слегка конусоофазное отверстие 9. Направляющая труба 1 имеет два подпорных выступа 10 и 117 расположенных по двум сторонам цилиндрической муфты 7, причем расстояние между подпорными выступами превьппает высоту муфты. Форма подпорного выступа 11 соответствует форме конического отверстия 9. К внещней стенке направляющей трубы 1 прИ1феплено кольцо 12, изготовленное из резины или пластмассы, диаметр которого приблизительно равен диамет{)у внутренней полости 8 цилиндрической муфты 7. Коль-, цо 12 служит для центровки направляющей трубы внутри муфты. В пределах длины хода, ограниченной диаметром конического отверстия 9, направляющая труба 1 может наклоняться внутри цилиндрической муфты 7 и сохранять вертикальное положение, когда муфта отклоняется в ту или иную сторону от заданного положения. В цилиндрической муфте 7 имеются гнезда для двух осей 13 и 14 (фиг. 1-5). На оси 13 шарнирно поворачивается держатель 15, имеющий форму буквы U (показан, в частности, на фиг. 2). Конпы двух плечей держателя 15 мо«; гут вращаться вокруг осей 16, закрепленных в боковых лонжеронах nejmoro держате1Ш ияя жесткой продолговатой рамы 17. На оси 14 шарнирно вращается второй

держатель 18, представлявмций собой пластину приблизительно треугольной формы. Одна из вершин пластигал 18 соединена осью вокруг которой может вращаться штанга 19 домкрата 20, который прикреп лен к жесткой продолговатой раме вблизи одного из ее концов. На этом же конце продолговатой жесткой рамы 17 находится наружная часть шарового шарнира 21, внутренняя часть которого соединена с подвижной частью или ползуном, способным перемеи1атся. Направляющая 22 закреплена на второй раме 23, находящейся, например, на шасси какого-либо траспортного средства, например, грузовика. Вторая жесткая рама 23 может быть также оборудована ножками и устанавливаться на почве в выбранном месте. В этом случае установку можно перевозить на вертолете или на любом другом транспортном средстве. Направляющая 22 ориентирована на строго продольной оси траспортного средства. К подвижной части или ползуну, жестко связанному с наружной частью шарового шарнира прикреплен конец штанги 24 домкрата 25, который шарнирно вращается вокруг оси на второй раме 23, установленной на шасси транспортного средства.

Вблизи своего другого конца жесткая рама 17 прикреплена к продолговатому элементу или трубчатому изогнутому держателю. 26, центр изгиба которого проходит через шаровой шарнир 21. С двух сторон от продольной оси транспортного средства и параллельно ей расположены две направлякмдие 27, являющиеся частью рамы 23, внутри которых скользят два подвижных держателя или ползуна 28. jflBa подвижных держателя 28 имеют отверстия или просветы 29, в которые входит трубчатый держатель 26.

Жесткая рама 17 иМеет ось шарнирного вращения ЗО штанги 31 поперечного домкрата 32, который шарвирно закреп- лен осью на раме 23, устансявленной ва шасси транспортного средства (фнг.2). Третья вершина пластины - держателя 18 может вращаться на оси 33, являк щейся частью трубчатого держателя 26. Жесткая рама 17 содержит, кроме того, поверхность опоры 34 вблизи шарового шарнира.21, на которой лежит в своем втором положении, которое является также положением траспортировки установки, конец направляющей трубки 1. На вторм конце направляющей трубки 1 расположены средства 35 удержания массы 2, содержащие, например, электромагюгт.

Три домкрата 20, 25 и 32 питаются при помощи гидравлической системы (не показана).

Кроме того, устройство содержит средства для контроля за вертикальностью направляющей трубы в положении стрельба. Эти средства содержат два датчика Вертикальности 36 и 37, расположенных на направляющей трубе 1, оси которых соответственно перпендикулярны гидравлическим домкратам 25 и 32. Эти дат чики представляют собой, например, электромагнитные маятники известного типа. Датчики вертакапьности взаимодействуитг с электронным устройством, управлянлдим двумя электронными клапанами, которые приводят в действие соответственно гидравлические домкраты 25 и 32, действуквдие до тех пор, пока направляющая Труба не примет вертикальное положение. Средства контроля за вертикальностью датчика, взаимодействующие с датчиками, на чертеже ве представлены.

Кроме того, предпочтительно чтобы вес используемой массы 2 лежал в пределах О,5- 1,5 веса мшпени. Также он должен быть близок к весу мишени. Материал, из которого изготовлена мишень, выбирается таким офазом, чтобы его полное акустическое сопротивление было хорошо согласовано с полным акустическим ссшротивлеиием п.очвы. Мишень можег быть изготовлена, например, из цемента, залитого в металлический бак.

Когда домкрат 25 приходит в движение, подвижная часть, являющаяся частью охватывающей шаровой шарнир 24, перемещается по нешравляющей 22 и вовлекает в свое движение систему жесткой реимы 17 и, посредством последней, детали подвижного держателя 28, скользящие в шyx направляющих 27, а также оси шарнирного соединения держателей 15 и J8. Иэ-за этого муфта 7 направляющей трубы 1 перемещается параллельно самой себе и по направлению, параллельному продольной оси транспортного средства. Когда приходит в.движение домкрат 32 (фиг. 2) начинает вращаться на шаровом шарнире 21 жесткая рама 17, вовлекаемая в движение перемещением трубчатого держателя 26 в просветах 29, расположенных в двух частях держателя 28. Следствием этого является также перемещение муфты 7 по дуге окружности с центром на шаровом шарнире 21 в направлении, поперечном расположению транспортного средст ва. Совместное действие двух дократов 25 и 32 вызывает перемешет1е мусЬты 7 направляющей трубки в плоскости, параллельной раме 23, расположенной на транспортном средстве, и благодаря этому, как описано, создается возможность для переведения трубы В вертикальное по ложение. При описанном положении штанг домкратов 25 и 32 перемещение штанги 19 домкрата 20 вызывает вращение системы плече и 15 и 18 вокруг их осей вращения 16 и 33, благодаря чему направляющий элемент 1 переходит из первого, желательно строго вертикального положения (фиг. 1,3 и 5), во второе положение (фиг. 4), в котором его конец с электромагнитом 4 находится ниже другого конца Устройство работает следукшим образом. При траспортировке устройства на мес то, где должна происходить сейсмическая стрельба, устройство находится в положении, изофаженном на фиг. 4. Приводить ся в действие электромагнит 35 для закрепления массы 2 на конце направлякнцег устройства, противоположном мишени , затем приводится в действие основной домкрат, перефасьшаквдий направлякяцую трубу в строго, вертикальное положение (фиг. 1), учитьюая, что направлякядая труба может перемещаться относительно муфты 7, она занимает положение вертикального равновесия, но если в момент, когда мишень вступает в. контакт с почвой, направляющая труба установлена не совсем вертикально, то приводят в движение домкрат 25 или домкрат 32, благодаря чему достигается вертикальность мишени:.Эти действия могут осуществлять ся вручную или, что более предпочтительно, управление ими может осущеетвлятъся автоматически с использованием описанных средств контроля вертикальноег Установка, осушествленная согласно изофетению, может также с успехом использоваться на наклоннЬй площадке (фиг. 5). Широта перемещения направляю щей трубы относительно муфты позволяет ей сохранить равновесие по отнсяиению к вертикали. Во всех случаях с помощью дом1фатов 25 и 32 обеспечивается равно весие по отношению к вертикали, когда имеется отклонение от нее. . После завершения операций по установке направлякяцей трубы 1 и приведени мишени в соприкосновение с , запускают, падение мас.сы, ударяющей по мшиени 3(фиг. 3). Если должна производиться стрельба в другом месте, приводят в действие основной дом1фат 2О для переброски направляющей трубы 1 из первого положения, в котором мишень 3 находится в соприкосновении с почвой, во второе положение, в котором мишень 3 расположена выше конца трубы с электромагнитом. Масса опускается к этому концу под действием собственной тяжести и может быть вновь зафиксирована с поМрщью электромагнита (фиг. 4). Формула изобретения I.Устройство для возбуждения упругих волн в грунте на траспортном средстве, содёржашее ударную массу, удлиненный направлякндий элемент для управления перемещением массы к мишени, укрепленной на одном из концов направляющего элемента, и средства прерывного удержания массы, укрепленные на направлякяцем элементе у его второго конца, отличающееся тем, что, с целью упрошения конструкции, оно снабжено средствами для переведения направляющего элемента из первого положения, в котором масса может двигаться под действием собственной тяжести от второго конца направляющего элемента мишени, причем мишень в этом первом положении находится в соприкосновении с почвой, во второе положение, в котором масса движется под действием собственной тяжести от первого к второму направляюшего элемента и наоборот. 2. Устройство по П.1, о т л и ч а е е с я .тем, что средства для переведения направляющего элемента вьшолнены в виде системы с жесткой опорой, размещенной на раме транспортного средства и содержащей по крайней мере один держатель, соединенный с направляющим элементом и с опорой, и устройство для вращения держателя вокруг некоторой оси вращения. 3. Устройство по jm. 1 и 2, о т л нчаюшееся тем, что оно содержит по меньшей мере, два элемента крепления, соединенных с направляющим элемен-i том, один из которых выполнен с возможностью поворота относительно оси враШения, а другой - относительно жесткой опоры, причем гидравлические средства с одержат домкрат для ос уществлегпш поворота второго элемента крепления относительно жесткой опоры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 327О832, кл.181-5, опублик. 1966. 2,Патент США № 339376, . кл. 181-5, опублик. 1968 (прототип).

////x //Лч y//x cлv v/// x /л :

«Лги/

CM со

Фил.з 3S 37 Si

V/ANV/A V/A X// X/yX V//X

Фиг. 4 /«

4:X// N47/AN4// ;4/A V/A 4/A

3f -tt-2

.f

10

Фиг. 6