Устройство возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1983 года по МПК G01V1/153 

Изобретение относится к устройствам для сейсмической разведки. Известно устройство для вибрационного возбуждения сейсмических коле баний, содержащее два возбудителя вибраций, связа нные .поперечными стой ками силовой рамы с излучающей плито и блок .управления. Приводные электро двигатели вращают валы дебалансных вибраторов, связанных между собой синхронизирующей зубчатой переда-, чей 1. Недостатком этого устройства явля ется Мсшый КПД и небольшая мощность излучаемого сигнала. .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство дпя возбуждения сейсмических колебаний в грунте, содержащее излучающую плат форму с установленными на ней вибровозбудителями с дебалансными массаtot, связанными с приводными электродвигателями, подключенными к энергетической установке l2J. Недостатком устройства является неоОходимость увеличения его массогабаритных .характеристик для увеличения мощности излучения. Цель изобретения - увеличение мощности сейсмического излучения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве возбуждения сейсмических колебаний в грунте, содержащем излучающую платформу с установленными на ней вибровозбудителями с дебалансными массами, связанными с приводными электродвигателями, подключенными к энергетической установке, каждый вибровозбудитель снабжен жестко связанным с грунтом электромагнитом с блоком управления, при этом электромагниты расположены под излучающей платформой выполненной из магнитопрозрачного материала. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Дебалансные массы 1, выполненные из магнитного материала, размещены между двух опор валов 2 и закреплены каждая на своем валу 3. Один из концов каждого -вала 3 соединен с валом своего электродвигателя 4, а другие концы валов 3 соединены с ваЛом механической .связи дебалансов 5. На каждом валу 3 установлен один замыкатель 6, выполненный, например, в виде выступакяцего сегмента определенной протяженности. За мыкатели 6 размещаются на валах 3 со смещением относительно вертикальных осей дабалансных. масс 1 в сторону вращения. На одной из опор 2 каждого вала 3 установлено по одному контактному выключателю ,7. Контактные выключатели 7 расположены на линии, соответствующей вертикальной оси каждой дебалансной «1ассы 1. Под каждой дебалансной массой 1 в грунте, под платформой 8, установлен мощный электромагнит 9, жестко скрепленный с землей. Излучающая платформа 8 выполнена из магнитопрбзрачного материала, например титана, и жестко скреплена с землей. Выходы источника питания 10 соединены с соответствующими входами электродвигателей 4. и электромагнитов 9 через контактные выключатели 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении замыкатели б и контактные выключатели 7 не соединены между собой. При включении устройства электродвигатели 4 начинают вращать валы 3 с закрепленными на них дебалансными массами 1 и замыкателями 6. Один из валов вращается по часовой стрелке, другой - против часовой стрелки. Синхронность вращения валов 3 обеспечивается валом механической связи дебалансов 5. Излучение сейсмического сигнала происходит в момент прохождения центрами тяжести дебалансных масс 1 точки устойчивого равновесия. При подходе к точке устойчивого равновесия замыкатели 6, расположенные на валах 3, замыкают контактные свыключатвли 7,. которые при этом одними своими кон- тактами подключают источник питания 10 к электромагнитам 9.

Энергия, отдаваемая устройством а среду, пропорциональна кинетической энергии вращающихся дебалансов 1. При подключении электромагнитов 9 притягивающая сила складывается с результирующей центробежных сил. Очевидно, что влияние притягивающей силы приводит к увеличению скорости вращения дебалансов, поскольку масса жестко связанной системы электромагниты - земля неизмеримо больше массы дебалансов,1. Таким образом, за счет возрастания скорости вращения де- балансов 1 при подходе к точке устойчивого равновесия возрастает и энергия, отдаваемая устройством в среду. Одновременно с этим другими своими контактами контактные выключатели отключают источник питания 10 от с электродвигателей 4 для защиты их от возрастающей нагрузки на валах 3. Как только центры тяжести дебалаисных масс. 1 проходят точку устойчивого равновесия, замыкатели 6 прекращают

свое воздействие на контактные выключатели 7. При этом питание с электромагнитов 9 снимается, а питание электродвигателей 4 включается. Дебалансные массы 1 продолжают свое вращение, и цикл работы повторяется,

5 Эффективность предлагаемого устройства обусловлена увеличением мощности излучаемых сейсмических колебаний без увеличения массогабаритн лх характеристик активных элементов

0 устройства и его КПД, так как включение электромагнитов происходит одновременно с выключением электродвигателей, что не требует дополнительных затрат энергии от источника пита5 ния. .

Формула изобретения

Q Устройство дия возбуждения сейсмических колебаний в грунте, содержащее излучающую платформу с установленными на Ней вибровозбудителями с дебалансными массами, связанными с

5iприводными электродвигателями, подключенными к энергетической установке, о тл и чающе е с я тем, : что, с целью увеличения мощности из-, лучения, каждый вибровозбудитель снабжен связанным с грунтом электромагнитом с- блоком управления, при этом электромагниты расположены под излучающей платформой, выполненной из магнитопрозрачного материала.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 714324, КЛ-. G 01 V 1/143, 1977.

2.Козлов Л.Г. и др. Вибросейсмический комплекс ВСК и перспективы его

соверненствования.- Геофизическая аппаратура. Л., Недра, вып. 71, 1980, с. 97-105.