Способ образования механических колебаний

Способ образования механических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 47558 0

Сею Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.07.66 (21) 1094151/26-25 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.75. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 19.09.75 (51) М. Кл. G OIv 1/14

Государственный комитет

Савета Министров СССР (53) УДК 550.834(088.8) по делам иэобретений и открытий т .Л» Мй

1" (Н. В. Волошин, В. H. Наиденов, Л. Д. Перчик и Л. Д. Pafrxej>

Научно-исследовательский электротехнический институт и Украинский научно-исследовательский геолого-разведочный институт (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к способам получения механических колебаний для сейсморазведк», строительной технологии забивки свай, уплотнения грунта бетона и ряда других применений.

Известны два принципиально отличных способа образования колебаний: использование энергии взрыва и кинетической энергии, накопленной и разгоняемой массы, например падающей бабы (механический, паровой молот), Однако ни тот, ни другой способ»е дают возможности регулировать длительность импульса и других параметров удара и имеют низкий к. и. д.

Для повышения к. п. д. формируют электрический импульс с помощью электрического, электромаш1шпого или другого накопителя и подают на электромеханический, например электродинампческий импульсный преобразователь, в котором осуществляют прямое электрод»пампческое преобразование электрического импульса в импульс силы, прпло>кенный между объектом, например опорным элементом, для передачи сейсмического импульса земной карс, и размещенной над ней ш1ертной массой. Импульс силы образуют непосредcTBcIIIIo в момент прохождения электрическо."о импульса, оез промежуточного прсобразова»ия электрической энергии в кинетическую энер1ч»о разгоняемой массы. Прп этом механический, в частности сейсмический, удар осуществляют несколькими синхронно работающ»мп устройствами.

Прсимущества предлагаемого способа образова»èÿ механического колебания заключаются в следующем.

1. Простота конструкции и высокая надежность прпмспяемых устройств.

2. Возможность получения механического импульса с любыми требуемыми параметрами. Амплитуда может меняться от микроимпульсов, например для граверных работ, до сверхмощkiblx импульсов в сотни и тысячи

15 топ», например для сейсмических исследований плп забивки свай — оболочек большого диаметра.

Длительность и частота повторения импульсов могут быть любыми в зависимости от по20 трсбностей.

3. Возможность регулирования параметров импульса в процессе работы позволяет установить опт11мальный режим для каждого ко»кретно."о случая, обеспечивающий, íà.1р»меlo, 25 ма кспм а Ibki) Io cl

4. Исключс1шс эта lа прсобразова»»я энергп» г к11»стпческую энерг»ю разгоняемой 12с30 мы упрощает конструкцию устройств, »овы475580 шает к. п..-1., снижает шумность, устраняет разрушающее действие удара, например, на опорный элемент при сейсморазведке пли на сваю при ее забивке.

5. Импульсный характер работы устройств позволяет в десятки и сотни раз повысить плотность тока в обмотках в сравнении с длительно допускаемой. Прп этом в малых габаритах устройств и небольшом весе могут быть реализованы очень большие мощности и усилия.

6. Амплитуда удара, получаемого прямым электродпнамическим преобразованием электрического импульса, почти не зависит от жесткости объекта обработки, благодаря чему ударные процессы в вязких и упругих средах (например, забивка свай в глинистые грунты) будут столь же эффективны, как и в жестких средах.

7. По предлагаемому способу могут применяться одновременно несколько синхронно работающих устройств, что открывает новые возможности, например, для забивки особо крупных свай — оболочек, для сейсморазведки методом плоского фронта и пр.

На чертеже показан пример схемы реализации описываемого способа применительно к сейсморазведке.

Способ осуществляется с помощью источника 1 электрической энергии, зарядного вентиля 2, накопителя 3 электрической энергии, разрядного вентиля 4, обмотки 5 статора и обмотки 6 якоря электромеханического преобразователя, инертной массы 7 и опорного элемента 8.

Накопитель 3 заряжается от источника 1 электрической энергии через зарядный вентиль 2. В качестве накопителя 3 может быть применена конденсаторная батарея, магнигный или электромашинный накопитель энергии. В заданные моменты времени путем открытия разрядного вентиля 4 энергия, запасенная в накопителе 3, разряжается в виде коротких импульсов тока на обмотки 5 и б электромеханического преобразователя. Взаимодействие токов, протекающих в этих обмотках, проявляется в виде механической силы F, передаваемой через опорный элемент 8 на поверхность земли. Сила «отдачи» передается обмоткой 5 статора инертной массе 7. В качестве электромеханического преобразователя может быть применен двухобмоточный электродинампческий преобразователь 5, 6 пли другой, например, электромагнитный или электростатический.

Таким образом, предлагаемый способ образования колебаний заключается в накоплении электрической энергии в накопителе 3, формировании за ее счет электрического импульса п преобразовании его в механический импульс. Преобразование электрического импульса в механический удар осуществляется непосредственно в момент прохождения электрического им пульса, без промежуточного преобразования электрической энергии в кинетическую энергию разгоняемой массы.

Целесообразным сочетанием параметров накопителя, обмоток 5 и б электромеханическо20 го преобразователя и коммутации цепей с помощью вснтпльных элементов, например разрядного вентиля 4, можно сформировать электрический импульс любых требуемых параметров. При прямом преобразовании такого

25 электрического импульса в механический удар обеспечивается получение механического импульса (удара) любых требуемых параметров, (длптельность, амплитуда, частота следования импульсов). Параметры импульса

30 могут регулироваться в процессе работы для каждого конкретного процесса.

Г1редмет изобретения

Способ образования механических колеоаний, например, для сейсморазведки, состоящий в передаче коротких механических импульсов, отлич ающийся тем, что, с целью

40 повышения к. п. д., формируют электрический импульс и подают на электромеханический, например на электродинамический, преобразователь, в котором осуществляют прямое электродинамическое преобразование электри45 ческого импульса в импульс силы, приложенный между объектом и размещенной над ним инертной массой, причем импульс силы образуют непосредственно в момент прохождения электрического импульса.

475580

Составитель Л. Митрофанова

Редактор А. Вигдорова Техред Т. Миронова Корректоры: Л. Орлова и Н. Учакина

Заказ 2265, 16 Изд. № 1568 Тираж 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2