Устройство возбуждения упругих колебаний

Устройство возбуждения упругих колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()744403

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйдЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 28.I0.75 (21) 2185087/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) M.К .

G OIV 1/14

Государственный комитет (53) УДК 550.834 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. Н. Терещенко (71) Заявитель Государственный проектный институт «Укрводоканалпроект» (54) УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к устройствам для геофизической разведки, в частности сейсмической разведки, путем повторяемого или непрерывного ударного воздействия на землю без использования зарядов взрывчатого вещества и может применяться как для рудной и структурной сейсморазведки, при глубине исследования до

2000 м с использованием системы накопления записи или без нее, так и для инженер- Ip ной сейсморазведки при решении специфических задач инженерной геологии, связанных с исследованиями, проводимыми для целей массового строительства, гидромелиорации, инженерно-геологического карти- 1ч рования и сейсмокаротажа в скважинах, глубиной до 500 м.

Известна ударная сейсмическая установка в виде смонтированного в передней части платформы транспортного средства крана, состоящего из стрелы и подвешенной к ней ударной бабы, а также планетарной и ручной лебедок, мая|никового устройства, контейнера для ударн1й бабы и двигателя (1). Однако производительность устройства низкая, так как подъем сбрасываемого груза на максимальную высоту

4 м производится при малой скорости (0,6 м/мин.). Кроме того, согласно правилам техники безопасности для работы уст- ЗЭ ройства необходимо выбирать хорошо спланированные площадки.

Энергия упругих колебаний, вызываемых ударом груза о землю, относительно невысокая, так как ограничивается высотой подъема стрелы порядка 4 м и массой груза порядка 300 кгс. Запись энергии упругих колебаний, вызываемых устройством по схеме КМПВ, возможна лишь на расстоянии до 0,5 км от пункта возбуждения, что существенно снижает диапазон использования таких устройств.

К недостаткам устройства следует отнести также то, что для его обслуживания требуется два человека — шофер и рабочий, управляющий непосредственно двигателем и лебедкой установки.

Кроме того, эксплуатация устройства показала, что за сезон каждая установка проводит по 3000 ударов, причем при сбрасывании груза цилиндрической формы при ударе о землю происходит двойной удар, что приводит к искажению записи на сейсмограммах.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство для возбуждения упругих колебаний, содержащее основание, привод вра: щения и рабочий орган в виде кулачкового механизма, состоящего из маховика в виде

744403

3 цилиндра с выступом вдоль образующей и подпружиненной ударной штанги, занимающей в момент удара положение, перпсндикулярное основанию (2). Однако конструктивные особенности устройства из-за относительно небольшой энергии колебаний упругой системы позволяют использовать его только для возбуждения колебаний в замкнутом объеме газовой среды или жидкости, но не для возбуждения колебаний больших объемов сред, находящихся в естественном состоянии.

Кроме того, устройству присуща постоянная собственная частота колебаний массивной упругой системы, определяемая длиной камеры, массой и скоростью движения поршня и резонирующими свойствами упругой системы.

Целью настоящего изобретения являетсч повышение интенсивности возбуждения упругих колебаний. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения упругих колебаний подпружиненная ударная штанга рабочего органа установлена с возможностью ее перемещения в плоскости, перпендикулярной основанию цилиндр а.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез устройства для возбуждения упругих колебаний; на фиг. 2 — вид устр ойств а сверху.

Устройство для возбуждения упругих колебаний содержит основание, привод вращения и рабочий орган, выполненный в виде кулачкового механизма. Основанием устройства является подпружиненная рабочая платформа 1, на которой установлен привод вращения, выполненный в виде последовательно установленных коробки отбора мощности 2, карданного вала 3, редуктора 4 и шкиво-ременной передачи 5.

Привод вращения посредством муфты сцепления 6 связан с маховиком 7 рабочего органа, имеющим форму цилиндра с выступом 8 вдоль образующей. Устройство содержит также тормозное устройство 9.

Подпружиненная с помощью пружин 10 ударная штанга 11 рабочего органа установлена с возможностью перемещения ес в плоскости, перпендикулярной основанию цилиндра для подвода ее под выступ цилиндра в момент удара. Ударная штанга с помощью спусковых и крепежных соединений 12 крепится к раме 13 транспортного устройства и рабочей платформе 1.

Рабочая платформа 1 через телескопические амортизаторы 14 и амортизационные пружины 15 установлена на раме 13 транспортного устройства.

Устройство для возбуждения упругих колебаний в земле работает следующим образом.

55 ао

Элементы привода вращения 2 — 5 через дисковую муфту сцепления 6 приводят в движение вал маховика 7. Скорость вращения маховика доводят до заданной. После достижения этой скорости вращения маховик 7 посредством муфты сцепления б отсоединяют от элемента 5 привода вращения. Маховик 7 продолжает свободно вращаться на валу.

В этот момент с помощью спускового крепежного устройства 12 ударная штанга

11 под действием осевых усилий прижимных пружин 10 прижимается к боковой поверхности маховика 7.

Выступ 8 маховика соприкасается с торцовой поверхностью ударной штанги 11 и производит по ней удар. Накопленная при вращении маховика энергия через ударную штангу передается на поверхность земли, возбуждая в ней упругие колебания.

В момент удара выступа маховика по ударной штанге срабатывают телескопические амортизаторы 14 и амортизационные пружины 15, погашая вертикальные движения рабочей платформы.

Устройство возбуждения упругих колебаний позволяет увеличить энергию упругих колебаний и повысить производительность установки, так как энергия упругих колебаний, согласно формуле Е= / leo (ь=2лп) прямо пропорциональна угловой скорости вращения маховика. В этом случае диапазон изменения скорости вращения маховика дает возможность увеличить энергию упругих колебаний па два порядка по сравнению с энергией упругих колебаний, вызываемой сбрасываемым грузом автокрана, которая ограничивается высотой подьема груза в соответствии с формулой

Е = /21Л9 2 v = $2Я-/2

Формула изобретения

Устройство возбуждения упругих колебаний, содержащее основание, привод вращения и рабочий орган в виде кулачкового механизма, состоящего из маховика в виде цилиндра с выступом вдоль образующей и подпружиненной ударной штанги, занимающей в момент удара положение, перпендикулярное основанию, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности возбуждаемых упругих колебаний, подпружиненная ударная штанга рабочего органа установлена с возможностью ее перемещения в плоскости, перпендикулярной основанию цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. «Разведочная геофизика» в. 1, «Недра», М., 1964 r. с. 32 — 38.

2. 1!атент США М 2.587.848, кл. 116 †1, опублпк. 1952 (прототип).

744403

Риз./

Риз. 2

Редактор В. Левятов

Заказ 1021/11 Изд. М. 335 Тираж 649 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. Солодилов

Техред А. Камышникова

Корректоры: О, Тюрина и P. Беркович