Трансыорматор сил и линейных перемещений источника сейсмических сигналов

Союз Советскин Социалистицескин РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 08,0 21) 2110486/25 присоединением заявкиГосударственный номиСовета Министров ССпо делам нзооретеннин открытий(71) Заявите Тэ нский политехнический инстит(54) ТРАНСФОРМАТОР СИЛ И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ трансформатор сточника сей 0 достигается те, что енийбженго ди линейныких сигтрансформатор сил источника сейскич Извест ых перемещ игнялов са сил и линейсмическихкими кольцНОВЛЕННЫМ 1 сьеныки ж летра, уст упругой ПЕРЕМЕЦЕНИ налов, соде ший заполеииый жидкость ми различно С ВЕ 1 ойго закрь к, основание кот герметичный б то упругой ме 5елбрань онИзобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических колебаний при геофизической разведке, а также к вибрационной технике, где сравнительно большие перемещения рабочего органа, например поршня гидравлической системы, необходи мо преобразовать в малые перемещения исполнительного органа, например упругой мембраны, с регулируемой, в зависимости от характера и величины нагрузки, амплиту дой колебания.Известные системы возбуждения упруги волн со взрывами в шурфах и скважинах трудоемки и дороги, а способы со взрывами в воздухе и на поверхности земли -недостаточно эффективны из-за отсутствия промежуточного узла - трансформатора сил и линейных перемещений, - согласующего амплитуду колебаний взрыва с нагрузкой. Помещение взрывного или другого типа источника в трансформатор снл и линейных перемещений позволяет в определенной мере согласовать режим работы источника с нагрузкой, что повышает к.п.д.Однако наличие постоянного коэффициента трансформации не позволяет в полной мере добиться согласования режима работы источника колебаний с нагрузкой в условиях изменения физик-механических характеристик грунта, что приводит к достижению ограниченного к,п.д., невозможности широкого управления параметрами излучаемых сигналов и ограничивает возможности получения сейсмической информации и применимости источника в целом,Цель изобретения - управление параметрами излучаемых сигналов.На чертеже изображен предлагаемыйтрансформатор сип и линейных перемещенийисточника сейсмических сигналов, общийвидеВ жесткий герметический корпус 1, заполненный жидкостью, помещен источник 2 сейсмических сигналов, например электрический двигатель возвратно-поступательного движения индукционно-динамического типа, рабочим органом которого является 0 якорь-поршень 3. Индуктор и якорь двигателя составляют гидравлическую пару цилиндр-поршень. К нижнему основанию корпуса 1 герметично закреплена, например, с помощью болтового соединения и прижимного базового .кольца 4 упругая мембранв 5, Съемное кольцо 6 закреплено к базовому кольцу 4 резьбовым соединением. В качест- ве одного из возможных примеров использования трансформатор установлен нв опор) ную излучающую плиту 7, на которую свободно посажено съемное кольцо 8. Трансформатор подгружен инертной массой 9 и установлен на грунт 10. Активная площадь мембраны равна ппощвди отверстия внутреннего йб кольца 6.Устройство работает следующим образом.При подаче питания источнику 2 импульсных сип его рабочий орган (якорь-поршень 3) перемещается вниз и создает в объеме гер метического корпуса 1 избыточное давление. В результате на излучающую плиту 7, подвижное кольцо 8 и грунт 10 действует некоторая сила 7 . Под действием этой силы корпус 1 с кольцами 4, 6 и инертной мао сой 9 перемешается вверх, а грунт деформируется относительно исходного положения на некоторую величину Р, Деформация сопровождается распространением вглубь грунта сейсмической волны. Деформация 8 зв висит от величины коэффициента трансформации и от плотности грунта. На грунтах малой плотности, где требуется обеспечить меньшие силы, но большие деформации, зна чение коэффициента трансформации, опреде пяемого отношением радиального, сечения якоря 3 к активной площади упругой мембраны 5, необходимо увеличить, в нв грунтах большой плотности - уменьшить.Дпя увеличения коэффициента трансфор- Ю мации необходимо к базовому прижимному кольцу 4 закрепить например, с помощью резьбового соединения, сменное жесткре кольцо 6, в в полость между кольцом 4, мембраной 5 и излучающей плитой 7 поста- бб вить кольцо 8, способное перемещаться вместе с плитой 7 относительно колец 4 и 6 и корпуса 1. Еше большее значение коэффициента трансформации может быть получено, если вмс сто сменного кольца 6 за крепить сменное кольцо с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру подвижного кольца 8, которое при этом необходимо удалить. Аналогичное значение коэффициента трансформации может быть получено, если к кольцу 6 неподвижно закрепить кольцо 8. Уменьшение значения коэффициента трансформации достигается увеличением активной площади упругой мембраны. Это достигается посредством уменьшения площади копец, неподвижно закрепленных к прижимному кольцу 4. При этом свободное пространство между излучающей плитой 7, мембраной 5 и неподвижным сменным кольцом 6 заполняется съемными кольцами, спо. собными перемещаться вместе с излучающей плитой относительно корпуса 1 генератора. Минимальное значение коэффициента трансформации определяется внутренним диаметром базового кольца 4. Максимальное значение коэффициента трансформации уст- ройства ограничивается площадью излучаю щей плиты, постоянно контактирующей с упругой мембраной.В предлагаемом трансформаторе сип и линейных перемещений источника сейсмических сигналов за счет регулирования коэффициента трансформации значительно увеличивается управление параметра излучаемых сигналов и расширяются технические возможности использования источников нв самых различных по физико-механическим свойствам грунтах. При этом значительно повышается сейсмический КПД установки при работе как на жестких, так и на мягких грунтах. Особенно следует отметить эффективность предлагаемого трвнсформатс ра при его работе с измеряемой плитой на мягких, торфяных и песчаных грунтах, занимающих обширные районы Сибири, Средней Азии и Казахстана, где в настоящее время ведутся геофизические работы с целью пэиска новых месторождений нефти и газа, Значительный эффект обеспечивается и при работе трансформатора на скальных грунтах, а также в условиях бетонного покрытия грун тв и на дорогах. формула изобретенияТрансформатор сип и пинейных перемещений источника сейсмических сигналов, содержащий заполненный жидкостью герме.- тический бак, основание которого герметично закрыто упругой мембраной, о т п ич а ю щ и й с я тем, что, с целью управ- пения параметрами излучаемых сигналов, он снабжен съемными жесткими кольцами различного диаметра, установленными с внешней стороны упругой мембраны,559203 ю 8Составитель Л. Солодилов Редактор Л. Гребенникова Техред А. Демьянова Корректор А Кравченко Заказ 1366/98 Тираж 71 7 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4