Источник сейсмических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01V1/47 

(54) -источник СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1

Изобретение относится к технике сейсморазведки, в частности к невзрьтным источникам сейсмических колебаний,предназначенных для возбуждения упругих колебаний в мерзлых и покрытых снегом грунтах.

Известен нстоШнк сейсмических сигналов, содержащий платформу с вибраторами, вдавливаемыми в грунт при р1аботе собственным весом.l ю

Недостаток этого устройства заключается в том, что при работе на мерзлых грунтах вдавливание вибраторов практически неосуществимо неподатливости грунта,t5

Известен также источник сейсмических сигналов, в котором более интенсивные сейсмические сигналы возбузкдаются источ- . НИКОМ за счет его прижима к грунту под действием вакуума, возникающего при 20 откачке воздуха из-под-дншца платфорМЫ.12 ,

Но и в этом случае интенсиждаость

возбуждаемых колебаний в мерзлом i jyHте невысока, так как не обеспечиваетсй плотный контакт с грунтом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является источник сейсмических сигналов, содержащий транспортную базу, электродинамялсеский излучатель, механизм подачи в виде силового дилиндра, кинематически связанный с буро-фрезерным механизмом, на роторе которс го закреплены лопасти с породорйзрушающими резцами.

Устройство предназначено для работы на плотных и мерзлых грунтах, а повь шение интенсивности излучения достигает ся за счет плотаого контак -а издучателя с поверхностью грунта, обеспечиваемого путем фрезерования поверхности грунта самим излучателем под своей опорной по- верхностъю Сз} .

Недостатком этогчэ устройства являет ся то, что контакт издучателя с отфрезерованной в мерзлом грунте площадкой осуществляется только через сравнительж) небольшую площадь породоразрушающих резцов и лопастей ротора. Целью изобретения является повышени интенсивности излучаемого сиЛшла за счет увеличения площади кЬнтакта ротор с грунтом. Поставленная цель достигается тем, что в источнике сейсмических сигналов, содержащем транспорп ую базу, электродинамический излучатель, механизм пода чи в виде силового цилшздра, кинематически связанный с бурофрезерным механизмом, на роторе которого закреплены лопасти с породоразрушающими резцами, лопасти ротора выполнены полЬгми внутри каждой лопасти размещен нагревательный элемент, причем на внещней поверхности ротора между лопаст5ши установлен датчик давления. Это позволяет за счет цагрева и оп- давления мерзлого грунта увеличить площадь контакта ротора с грунтом и повысить интенсивность сигнала, излу°чаемого в грунт. На фиг. 1 показан излучатель сейсми ческих сигналов, общий вид;.на фиг. 2 схема подключения нагревательных элементов к сети транспортного средства; на фиг. 3 - укладк:а нагревательного элемента в лопастях ротора. Источник сейсмических сигналов содержит корпус 1, в котором смонтированы две последовательно встречно включенные плоские индукционные обмотки 2 и 3, одна из которых закреплена на корпусе 1, а другая - на подвижной пли те 4. На корпусе 1 с помощью подщшши ков 5 и 6 установлен ротор 7 бурофрезе ного механизма. На корпусе 1 закреплен силовой гидродилшздр 8, который выполняет роль механизма подачи ротора 7 и загрузки корпуса 1 излучателя весом транспортной бавы. Питание шадукционнь обмоток 2 и 3 осуществляется через токопроводники 9 и 10, а между собой иэздуюшонные обмотки соединены гибким токопроводом 11, Между плитой 4 и кор пусом 1 излучателя на стерж1шх 12 установлены пружины 13 для амортизации в тршсспортном положении. На корпусе 1 установлен силовой привод 14 ротора 7, который приводится во вращение через пару зубчатых колес. 15 и 16. Для осевого перемещения ротора 7 относительно корпуса 1 подщипники 5 и 6 установлены на подвюкных щлиневых втулках 17 и 18.. Для обеспечения зазора между плитой 4 и ротором 7 во время фрезерования, на торце цапфы пилотной головки 19 закреплен упорный подщкгшик 20 с набором тарельчатьк пружин 21, которые упираются в стакан 22, закрепленный на плите 4. На торцовой поверхности ротора 7 выполнены полые 23 с породоразрущающими резцами 24. В полости лопастей 23 вмонтирован нагревательный элемент 25, который подсоединен через клеммы 26 и 27 к источнику питания, установленному на транспортном средстве. Подключение клемм 26 in 27 к источншсу питания осуществляется после фрезерования. На наружной поверхности ротора 7 между лопастями 23 установлен датчик 28 давле гая для отключения нагревательных элементов 25 от источника питания. Для .автоматического регулирования момента включения и отключения силового привода 14: в зависимости от приложения осевой нагрузки между плитой 4 и ротором 7 установлен датчик 29 положения. Источник сейсмических сигналов работает следующим образом. При расчистке снежного покрова и зачистке неровностей профиля мерзлого грунта прижим ротора 7 производится от силового гидрошшшадра 8 через корпус 1 пружины 13, плиту 4, стакан 22, набор тарельчатых пружин 21, упорный подщипник 20, цапфу пилотной головки 19 ротора 7. При этом усилие, развиваемое цилщщром 8, меньще усилия, развиваемого набором тарельчатых пружин 21. Разность усилий создает зазор меисду плитой 4 и ротором 7, что регистрируется датчиком 29 положения, который не препятствует включению си- лово1Х) привода 14. Крутящий момент на ротор 7 передается через зубчатые колеса 15 и 16. Затем гвдрощшнндром 8 корпус излучателя нагружается весом транспортного средства, преодолевается усилие тарельчатых пружин 21 и происходит атлотное соприкосновение между собой индуктивных обмоток 2 и 3 и плиты 4 с ротором 7. Нагревательные элементы . 25 через клеммы 26 и 27 подключают ся к источнику питания транспортного средства. При разогреве лопастей ротора мерзлый грунт оплавляется и ротор 7 под действием веса транспортного средства соприкасается с отфрезерованной поверхностью грунта всей своей поверхностью. При достижении заданного уделЕ ного давления на поверхности ротора 7 от датчика 28 давлений подается на отключение нагревательных элементов 25. Оплавление грунта прекра- щается из Ч штель готов к посьяке сигн ла. На токопроводкики 9 и 1О подается импульснвгй ток разрядки, и в результате электромагнитного воздействия обмоток 2 и 3 возникает импульс силы, который является источником упругих колебаний к перемещает обмотку 2 с корпусом 1 и гидрошщиндр 8 вверх. После прекращения протекания импульса тока в обмотках под действием веса транспортного средства обмотки 2 и 3 приводятся вновь в плотное соприкосновение. Плавность со прикосновения обмоток обеспечивают амортизационные свойства упругих элементов 13 и 21, Изщгчатель готов к производству следующего сигнала. Применение предлагаемого излучателя при геологических изыскательских работах в зимнее время в районах Крайнего Севера обеспечит качественную подготовку площадки в мерзлом грунте под излучателем, позволит увеличить интенсивност сигнала за счет плотного контакта излучателя с мерзлым грунтом. Формула изобретения Источник сейсмических сигналов, содержащий транспортную базу, электродинамический излучатель, механизм подачи в виде силового цилиндра, кинематически связанный с бурофрезерным механизмом, на роторе которого закрепл€ап 1 лопасти с породоразрушающими резпами, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности излучаемого сигнала за счет увеличения площади К{ Нтакта ротора с грунтом, лопасти ротора вьшолнены полыми и внутри каждой лопасти размещен нагревательный элемент, причем на внешне поверзшости ротора между лопастями установлен датчик давлений.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3185250, кл. 181-5, опублик.. 1965. 2.Патент США № -3244252, кл. 181-5, опублик. 1966. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2849935/25(170875), кл. G01V 1/О47, 1979 (прототип).

26

Фиг. г

/77777/7///7Ay//ZW

Флг.З

«

JL

27

////7Л

23