Устройство для возбуждения упругих волн в грунте на транспортном средстве

Устройство для возбуждения упругих волн в грунте на транспортном средстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е („,SseiSo

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Ресцублнк

К AATKHTV (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлеио20.07.78 (2l) 2841007 18-25 (54).М. Кл, 3 (23) Приоритет — (32) 20.О7.77 (31) Г 722489 (33) Франция (т01 У 1/l 47 фвуйаретяе«ы6 кенкткт

СССР ю АВ«зи «звбрет««кй к юткрыткй

Опубликовано 2д 10.82.Бюллетень № 39 (53) УДК 550.83 (088.8) ° Дата опублнкоааиия описания2З..10.82

Иностранцы

Жак Шоле и Андре Пок (Франция) 1 р, и (72) Авторы изобретения г

i 7 йЛ 3Е.мгча

Иностранные фирмы ю «Энститю Франсе дю Петроль и Компани Женераль де к (Франция} (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН

В ГРУНТЕ НА ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ

Изобретение огносигся к устройствам для возбуждения упругих волн в грунте при помоши ударов какой-либо массы по мишени, B частности к устройствам для возбуждения в почве сейсмических волн ударами предварительно цоднягой на некоторую высоту массы по находящейся в контакте с почвой мишени.Извесгно усгройсгво, используемое, в часгносги, в сейсмической разведке, содержашее некоторую массу; связанную с почвой мишень, сисгему управлении падением массы на мишень и сьемные . элементы для фиксации массы в верхнем положении. Кроме гого, оно содержит средства для подьема массы в верхнее положение, r.е. возврага устройства в исходное положение после каждого запуска, и подьемную cscreMy, соединенную с транспортным средсгвом и предназначенную для переведения установки из рабочего положения, когда мишень находится в коигакге с почвой, в положение транс-. портировки и наоборог 1 1 .

Недостатком усгройсгва является сложность конструкции, которая требует осуществления двух различных систем для подьема массы и для маневрирования

5 усгановкки относигельно транспортного сведствМ . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для возбуждения упругих волн в грунте на транспортном средстве, содержащее ударную массу, удлиненный направ- . ляюший элемент для управления перемешения массы к мишени, укрепленной на одном из концов направляющего элемента, и средства прерывного удержания массы, укрепленные на направлякхцем элементе у его второго конца C2j .

Известное устройство также требует и осуществления двух различных систем, причем одна из них предназначена для подьема массы, другая — для осушествления операций по маневрированию установки относительно траспортного средства, что усложняет конструкцию устройства.

969180

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для возбуждения упругих. волн в грунте на транспортном средстве, S которое содержит ударную массу, удлиненный направляющий элемент для управления перемещением массы к мишени, при этом мишень закреплена на одном из концов направляющего элемента, а средства пре- 10 рывистого удержания массы закреплены на направляющем элементе вблизи его другого конца, введены средства для переведения направляющего элемента меж : ду первым положением, в котором масса может двигаться под действием собственной тяжести от второго конца направляющего элемента к мишени, расположенной на первом конце названного направляюшего элемента, причем мишень в этом пер- у0 вом положении соединена с почвой,. и вторым положением, когда масса под . дейсoвием собственной тяжести движется ог первого конца направляющего элемента к его второму концу, на котором установ-ZS лены удерживающие средства и наоборот.

При этом средства перемещения направляющего элемента выполнены в виде системы с жесткой опорой, размещенной на раме транспортного средства и содер-" 30 жащей по крайней мере один держатель, соединенный с направляющим элементом и с опорой,. и устройство для вращения держателя вокруг некоторой оси вращения.

Кроме того, устройство может содер- 35 жать по меньшей мере два элемента крепления, соединеных с направляющим элементом, один из которых выполнен с возможностью поворота относительно оси вращения, а другой — относительно жест кой опоры, причем гидравлические сред- ства содержат домкрат для осуществления поворота второго элемента крепления относительно жесткой опоры.

На фиг.l схематически показано ус г- . 45 ройство с установленным в первом положении направляющим элементом (в этом положении масса удерживается при помощи удерживающих средств); на фиг.2то же,вид сверху; на фиг.3 — то же, с направляющим элементом, находящимся

S0 в первом положении, когда масса после запуска пришла в соприкосновение с мишенью на фигА — то же, с направляю° щим элементом Во втором положении; нв фиг. 5 —, устройство, расположенное ив наклонной плоскости, причем направляю. ший элемент нмцодится в первом полакении и ориенгирсввн вертиквльнщ яв ф фиг 6-система цля приведения во вращение, направляющего элемента.

На фиг.1-5 показан направляющий элемент, состоящий из направляющей трубы

1, внутри которой может скользить с некоторым зазором некоторая масса 2, по крайней мере часть которой изготовлена из металла.

На первом конце направляющей трубки

1 при помощи закрепляющей системы, выполненной предпочтительно на шарнирах, укреплена мишень 3. Эта система. закрепления может содержать шаровый шарнир 4, наружная часть которого соединена с мишенью и может вращатся в гнезде, расположенном в конечной части трубы 1.

Пружины 5 обеспечивают крепление мише ни 3 к конечной части направляющей трубы 1 . Отверстие 6 в стенке направляю шей трубы 1 служит-для сообщения ее нижней части с внешней средой и обеспечивает свободный выход воздуха, сжимаемого при падении массы на мишень.

Направляющая труба поддерживается муфтой 7, имеющей форму цилиндра (фиг.

6), диаметр внутренней полости 8 кото рой больше диаметра трубы, причем в нижней части названной муфты имеется слегка конусообразное отверстие 9, Направляющая труба 1 имеет два подпорных выступа 10 и 11; расположенных по двум сторонам цилиндрической муфты

7, причем расстояние между подпорными выступами превышает высоту муфты.

Форма подпорного выступа 11 соответствует форме конического отверстия 9.

К внешней стенке направляющей трубы 1 прикреплено кольцо 12, изготовленное из резины или пластмассы, диаметр которого приблизительно равен диаметру внутренней полости 8 цилиндрической муфты 7. Кольцо 12 служит для центровки направляющей трубы внутри муфты. В пределах длины хода, ограниченной диаметром конического отверстия 9, направляющая труба 1 может наклоняться внутри цилиндрической муфты 7 и сохранять вертикальное положение, когда муфта отклоняется в ту или иную сторону от заданного положения.

В цилиндрической муфте 7 имеются гнезда для двух осей 13 и 14 (фиг. 1-5).

На оси 13 шарнирно поворачивается держатель 15, имеющий форму буквы () (показан, в частности, на фиг. 2).

Концы двух плечей держателя 15 мс гут вращаться вокруг осей 16, закрепленных в бокоВых лонжеронах первого держа теля имя жесткой продолгоВатой рамы 17.

Нв оси 14 шарнирно вращается второй

5 9691 держатель 18, представляющий собой пластину приблизительно треугольной формы.

Одна из вершин пластины 18 соединена осью вокруг которой может вращаться штанга 19 домкрата 20, который прикреп- s лен к жесткой продолговатой раме вблизи одного иэ ее концов. На этом же конце продолговатой жесткой рамы 17 находится наружная часть шарового шарнира 21, внутренняя часть которого соединена с 30 подвижной частью или полэуном, способным перемещатся. Направляющая 22 закреплена на второй раме 23, находящейся, например, на шасси какого-либо траспортного средства, например, грузовика. Вто- 1$ рая жесткая рама 23 может ать также оборудована ножками и устанавливаться на почве в выбранном месте. В этом случае установку можно перевозить на вертолете или На любом другом транспортномщ средстве. Направляющая 22 ориентирована на строго продольной оси траспортного средства. К подвижной части или полэуну, жестко связанному с наружной частью ша рового шарнира прикреплен конец штанги

24 домкрата 25, который шарнирно вращается вокруг оси нв второй раме 23, установленной на шасси транспортного средства. близи своего другого конца жесткая З0 рама 17 прикреплена к продолговатому элементу или трубчатому изогнутому дер жателю. 26, центр изгиба которого проходит через шаровой шарнир 21, С двух сторон от продольной оси транспортного средства и параллельно ей расположены две направляющие 27, являющиеся час-. тью рамы 23, внутри которых скользят два подвижных держателя или ползунв 28.

Два подвижных держателя 28 имеют от- 40 верстия или просветы 29, в которые входит трубчатый держатель 26.

Жесткая рама 17 иМеет ось шарнирного вращения 30 штанги 31 поперечного. домкрата 32, который шарнирно закреплен осью на раме 23, установленной иа шасси транспортного средства (фиг.2).

Третья вершина пластины — держателя

18 может вращаться на оси 33, являющейся частью трубчатого держателя 26.

Жесткая рама 17 содержит, кроме того, поверхность опоры 34 вблизи шарового шарнира.21, на которой лежит в своем втором положении, которое является также положением трвспортировки установки, конец направляющей трубки 1. На вторм конце направляющей трубки 1 располо-жены средства 35 удержания массы 2, ° содержащие, например, электромагнит.

80 6

Три домкрата 20, 25 и 32 питаются при помощи гидравлической системы (не показана).

Кроме того, устройство содержит средства для контроля эв вертиквльностью направляющей трубы в положении стрель6a . Эти средс гва содержат два датчика вертикальности 36 и 37, расположенных на направляющей трубе .1, оси которых соответственно перпендикулярны гидравлическим домкратам 25 и 32. Эти датчики представляют собой, например, электромагнитные маятники известного типа.

Датчики вертикальности взаимодействукгг с электронным устройством, управлякецим двумя электронными клапанами, которые приводят в действие соответственно гидравлические домкраты 25 и 32, действукхцие до тех пор, пока направляющая труба не примет вертикальное положение.

Средства контроля за вертиквльностью датчика, взаимодействующие с датчиками, на чертеже не представлены.

Кроме того, предпочтительно, чтобы

1 Ф вес используемой массы 2 neman в пределах 0,5- 1,5 веса мишени. Также он должен быть близок к весу мишени, Naтеривл, из которого изготовлена мишень, выбирается таким образом, чтобы его полное акустическое сопротивление было хорошо согласовано с полным акустическим сопротивлением почвы. Мишень может быть изготовлена, например, из цемента, залитого в металлический бак.

Когда домкрат 25 приходит в движе ние, подвижная часть, являющаяся частью, охватывак|цей шаровой шарнир 24, перемещается по направляющей 22 и вовлекает в свое движение систему жесткой рамы

17 и, посредством последней, детали подвижного держателя 28, скользящие в двух направляккцих 27, в также оси шарнирного соединения держателей 15 и 18.

Иэ-эа этого муфта 7 направляющей трубы

1 перемещается параллельно самой себе и по направлению, параллельному продольной оси транспортного средства. Когда приходит в,движение домкрат 32 (фиг. 2), начинает вращаться на шаровом шарнире

21 жесткая рама 17, вовлекаемая в движение перемещением трубчатого держателя 26 в просветах 29, расположенных в двух чвс гях держателя 28. Следствием этого является также перемещение муфты

7 по дуге окружносч и с центром на шаровом шарнире 21 в направлении, поперечном расположению транспортного средства. Совместное действие двух дократов

25 и 32 вызывает перемеше|ше муфты

0 8 для переброски направляющей трубы 1 из первого положения, в котором мишень

3 находится в сойрикосновении с почвой, во второе положение, в котором мишень

3 расположена выше конца трубы с электромагнитом. Масса опускается к этому концу под действием собственной тяжести и может быть вновь зафиксирована с помощью электромагнита (фиг. 4).

Формула изобретения(1.3mpoйствo для возбуждения упругих волн в грунте HB траспортном средстве, содержащее ударную массу, удлиненный направляющий элемент для управления перемещением массы к мишени, укрепленной на одном из концов направляющего элемента, и средства прерывного удержания массы, укрепленные на направляющем элементе у.его второго конца, о т л и. ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено средствами для переведения направляющего элемента из первого положения, в котором масса может двигаться под действием собственной тяжести от второго конца

,направляющего элемента мишени, причем мишень в этом первом положении находится в соприкосновении с почвой, во второе положение, в котором масса движется под действием собственной гяжести от первого к второму концу направляющего элемента и наоборот.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ющ е е с я;гем, что средства для переведения направпяюшего элемента выполнены

1 в виде системы с жесткой опорой, разме- щенной на раме транспортного средства и содержащей по крайней мере один держатель, соединенный с направляющим элементом и с опорой, и устройство для вращения держателя вокруг некоторой оси вращения.

3. Устройство по пп. 1 и 2, О т л ич а ю ш е е с я тем, что оно содержит по меньшей мере. два элемента крепления, соединенных с направляющим элемен том, один из которых выполнен с возможностью поворота относительно оси вращения, а другой - относительно жесткой опоры, причем гидравлические средства содержат домкрат для осуществления поворота второго элемента крепления относительно жесткой опоры.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3270832, кл.181-5, опублик. 1966.

2. Патент США % 339376, кл. 181-5, опубпик. 1968 (прототип).

7 96918

7 направляющей трубки в плоскости, параллельной раме 23, расположенной на транспортном средстве, и благодаря этому, как описано, создается возможность для переведения трубы в вертикальное по- S ложение.

При описанном положении штанг домкратов 25 и 32 перемещение штанги 19 домкрата 20 вызывает вращение системы плечей 15 и 18 вокруг их осей вращения ©

16 и 33, благодаря чему направлянмяий элемент 1 переходит из первого, желательно строго вертикального положения (фиг. 1,3 и 5), во второе положение (фиг. 4), в котором его конец с электро 1 магнитом 4 находится ниже другого конца.

Устройс гво работает следующим образом.

При траспортировке устройства на мес1 то, где должна происходить сейсмическая стрельба", устройство находится в положении, изображенном на фиг. 4. Приводится в действие электромагнит 35 для закрепления массы 2 на конце направляющего устройства, противоположном мишени"; затем приводится в действие основной домкрат, перебрасывающий направляюшую трубу в строго, вертикальное положение (фиг, 1), учитывая, гго направляющая труба может перемешаться относительно " за муфты 7, она занимает положение вертикального равновесия, но если в момент, когда мишень вступает в, контакт с почвой, направляющая труба установлена не совсем вертикально, то приводят в движение домкрат 25 или домкрат 32, благодаря чему достигается вертикальность мишени.Эти действия могут осушествля пся вручную или, что более предпочтительно, управление ими может осушест- © вляться автоматически с использованием описанных средств контроля вертнкальности .

Установка, осущес гвленная согласно изобретению, может также с успехом испОльзоваться на наклонной площад1ж (фиг. 5). Широта перемещения HBIIpasnslo-. шей трубы относительно муфты позволяет ей сохранигь равновесие по отношению к вертикали. Во всех случаях с помощью домкратов 25 и 32 обеспечивается равновесие по отношению к вертикали, когда имеется отклонение er нее., После завершения операций по установке направляющей трубы 1 и приведения мишени в соприкосновение с почвой, запускакт, падение массы, ударяющей по мишени 3(фиг. 3). Если должна производиться с грельба в другом месте, приводят в действие основной домкрат 20

Составитель Е.Городничев

Редактор P.Бицика Техред М,Тенер:, Корректор М.Демчик

Заказ 8222/83 Тираж 717 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-85, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ЛПП Патент ", г. Ужгород, ул. Проектнан, 4