Источник упругих колебаний для вибросейсмической разведки

Источник упругих колебаний для вибросейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) Ноеооюэн

1ааВТОИтнО-и .:.к, »Ч ;.СМАК

Ьвотека 14БР:

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0)) 44О624

Союз Советских

Социалистических

Респ бпии (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.02.72 (21) 1754242/26-25 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 11.02.75 (51) М. Кл, G Olv 1/14

Гасударственный комитет Совета Министров СССР о делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Кулаков, Г. А. Сипайлов и К. А. Хорьков (71) Заявитель

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ИСТОЧНИК УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

ДЛЯ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к аппаратуре, используемой при геофизической разведке.

В известных устройствах для возбуждения сейсмических колебаний используются механические вибровозбудители с эксцентрично вращающимися массами, создающие направленные колебания с плавно изменяющейся частотой.

Длительность сеанса частотного виброзондирования достигает 10 — 15 сек, в течение которых частота вибратора изменяется путем управления скоростью вращения приводного двигателя, и вибрационная сила, регулируемая изменением эксцентриситета или массы дебалансов вибровозбудителя, должна поддерживаться приблизительно постоянной.

Чтобы получить сейсмический материал, достоверно освещающий геологический разрез, мощность вибратора должна быть весьма значительной, и энергия, передаваемая геологической среде за время работы, сравнимой с энергией взрывных способов разведки. Повышение мощности в известных типах вибраторов достигается ростом мощности и, следовательно, веса приводного двигателя и ограничено пределами, связанными с требованием транспортабельности в условиях полевой эксплуатации.

Регулирование скорости вращения, осуществляемое, например, посредством двигателей постоянного тока или синхронных двигателей с переменной частотой, связано с управлением большими мощностями и требует электрических источников значительной мощности.

5 Однако известные источники упругих колебаний имеют недостаточный диапазон регулирования силы воздействия на среду и имеют биения.

Целью изобретения является расширение

10 диапазона регулирования силы воздействия на среду и устранение биений.

Для этого роторы снабжены наклонными пазами с расположенными в них с возможностью перемещения посредством, например, 15 винтовой передачи ползунами на полувалах.

На чертеже приведена схема конструкции источника упругих колебаний.

Источник упругих колебаний для вибросейсмической разведки содержит опоры 1, 2, за20 крепленные на платформе, подшипники скольжения 3, в которых при помощи полувалов 4, 5, допускающих возможность аксиального перемещения, установлены массивные роторы 6, 7 с параллельными осями вращения. В рото25 рах 6, 7 выполнены прямоугольные наклонные пазы, в которые входят ползуны 8 полувалов

4, 5.

С целью получения дебаланса смещение центров тяжести роторов 6, 7 относительно

30 осей вращения достигается одновременным

440624

55 перемещением ползунов в роторах. Для этого

nozyaaab1 4> о Hixievr оуртпки 9, упираlonHecz в спаренные фланцы sv и крышки k1. 1>еремещение осуществляется посредством винтовой передачи, BKJiû÷àtoùåè ходовой винт 12 с двумя участками правой 18 и левой 14 резьбы одинакового шага и упорной шаибы 15.

С одной стороны выходные концы 16 и 17 полувалов 4, б сочленяюгся с приводным двигателем, обеспечивающим их встречное синхронное вращение посредством, например, зубчатой передачи.

Основная идея предложеннои конструкции источника заключается в возможности накопления (аккумулирования) кинетической энергии в предварительно сбалансированных массивных роторах вибровозоудителя и последующем преобразовании запасенной энергии в вибрационные колебания. 11оскольку длительность зарядки не ограничена технологическими условиями сейсморазведки и может составить несколько минут, то разгонный (приводной) двигатель сообщает роторам-накопителям за это время весьма значительную энергию при неоольшой мощности. Сбалансированные роторы не созда.от виораций, и энергия вращения, запасенная в них, сохраняется.

В последующий непродолжительпыи отрезок времени активной работы роторы разбалансируют, в результате чего вибратор начинает возбуждать вибрационные колебания.

В отличие от известных вибраторов, создающих колебания сначала низкой частоты и затем по мере повышения скорости приводного двигателя нарастающей, предложенный источник в начале сеанса имеет максимальную частоту вибраций, постепенно уменьшающу ося в процессе работы. Такое изменение зондирующего импульса оказывается вполне возможным и не требует изменения регистрирующей и отрабатывающей аппаратуры, используемой обычно в вибросейсмическоп разведке.

Источник упругих колебаний работает следующим образом.

В исходном состоянии ползуны 8 посредством вращения ходового винта 12 устанавливают роторы в сбалансированное положение, при котором центры тяжести роторов совпадают с осями вращения. Приводным двигателем роторы 6, 7 раскручиваются до максимальной скорости, затем двигатель может быть отключен, поскольку в дальнейшем для возбуждения сейсмических вибраций используется в основном энергия, запасенная в роторах за время разгона. Встречное синхронное вращение роторов осуществляется, например, через одинаковые зубчатыс шестерни, насаженные на выходные концы 16, 17 полувалов 4, 5, 5

Неуравновешенные центробежные силы, являющиеся причиной вибраций, возникают при смещении центров тяжести роторов относительно осей вращения. Направленное действие силы вибратора обеспечивается синхронным вращением роторов и одинаковои фазировкой дебалансов, достигаемой одновременным и равным смещением центров тяжести обоих роторов 6, 7. В предложенном варианте конструкции рогоры b, / одновременно смещаются параллельно осям вращения полувалов 4, 5 путем встречного движения ползунов 8 в наклонных пазах. Эксцентричное вращение масс роторов создает направленные вибрации, которые через подшипники 3 опор 1, 2 передаются излучателю и связанным с ним массам грунта, возбуждая сейсмические волны.

Амплитуда силы инерционного вибратора зависит от масс, скорости вращения и эксцентриситета роторов b, 7 и в течение приблизительно 10 — 16-секундного сеанса активной работы на излучатель регулируется по определенной программе. Регулирование осуществляется врагцением ходового винта 12, который, сближая спаренные фланцы 10 с крышками 11, двигает через буртики 9 вращающиеся полувалы 4, 5 и ползуны 8 во внутренних пазах ротора 6 или 7, при этом центры масс роторов 6, 7 смещаются относительно осей вращения и этот эксцентриситет будет определять силу и мощность вибраций. Источником вибрационных сил является внутренняя энергия вибровозбудителя, предварительно накопленная в кинетической форме. Энергия, запасенная в роторах, используется на вибрационное перемещение масс вибратора, излучателя и деформацию связанных масс грунта и компенсацию потерь в самом вибраторе.

Энергия роторов постепенно расходуется, скорость вращения их уменьшается, снижается и частота вибраций.

После прохождения минимальной частоты вибраций роторы 6, 7 посредством устройства, управляющего вращением ходового винта 12, возвращаются в сбалансированное состояние, и источник оказывается подготовленным к последующему циклу работы.

Предмет изобретения

Источник упругих колебаний для вибросейсмической разведки, содержащий вибровозбудитель с дебалансами, выполненными в виде роторов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования силы воздействия на среду и устранения биений, роторы снабжены наклонными пазами с расположенными в них с возможностью перемещения посредством, например, винтовой передачи ползунами на полувалах.

440624

В Ю 8 (8

А-А

Составитель А. Зайцев

Редактор А. Зиньковский Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Заказ 69/9 Изд. № 188 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2