Вертикальный сейсмометр

О П И С А Н И Е и 1654921ИЗОБРЕТЕН ИЯ ьоюе Советских Социалистических Республик(5 0171 присоединением заявки ударстееннын кемите(45) Дата опубликования описания 30.03.9 и открытии(71) заявител 4) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕЙСМОМЕТР Поставленная цель элемент винтовой пар пусом, установлен в упорного типа и связ ми или магнитными при его поворотах вос тильный момент.На чертеже схемат гаемый сейсмометр,достигается тем, что ы, соединенный с коропорах радиально. ан с корпусом упруги- силами, создающими станавливающий кручно показан предлаИзобретение относится к области приборостроения, а точнее к сейсмометрам (виброметрам), применяемым для измерений смещения грунта в ближней зоне подземных взрывов, колебаний грунта и сооруже ний, вызванных сильными землетрясениями, колебаний крупных строительных и дорожных машин, транспортных средств и т. д.Известен сейсмометр ВБП-З, содержащий маятник и магнитоэлектрический 10 преобразователь. Сейсмометр имеет период собственных колебаний Т.= 1,б с, что ограничивает возможности его применения для измерения колебаний больших периодов 1. 15Известен также сейсмометр, который содержит корпус, сейсмомассу на магнитном подвесе несамотормозятцуюся винтовую пару, один элемент которой соединен с сейсмомассой, а другой жестко связан с корпусом прибора. В качестве несамотормозящейся винтовой пары в устройстве используют шарико-винтовой механизм. Существенным недостатком этого сейсмометра является зависимость положения нуль-пункта от температуры, наклона корпуса, давления и других медленно изменяющихся параметров 2.Цель изобретения - стабилизация нуль- пункта прибора. 30 Винт 1, образующий с гайкой 2 несамотормозящуюся винтовую пару, установлен в корпусе в опорах на кернах 3 и 4 и связан с корпусом спиральной заводной пружиной 5, а гайка, выполненная из ферромагнитного материала, подвешена в поле соленоида б, Укрепленные на винте магниты 7 и 8 взаимодействуют с закрепленными на корпусе неподвижными магнитами 9 и 10 таким образом, что магнитные силы компенсируют силу тяжести подвижной системы, осуществляя так называемую магнитную разгрузку опор.Сейсмометр работает следующим образом.При вертикальных колебаниях основания гайка смещается по винту и поворачивается вокруг вертикальной оси. Винт согласно закону равенства действия и противодействия вращается в обратную сторону. Изменениемомента количества движения подвижной системы равно моменту внешних силКл, +К.т. = - ч. где К - момент инерции гайки;К 2 - момент инерции винта и жестко связанных с ним масс;р и р 2 - соответственно углы поворота относительно корпуса гайки и винта;тр 2 - крутильный момент спиральной пружины,Между осевым перемещением гайки Л и углом ее поворота относительно винта Й имеется однозначная зависимостьЛ 6 = (р, - ),отсюда2 хЛ+ рЛгде Ь - шаг винта,Подставляя это значение в предыдущее равенство, находим2- К,2+ (К, + К,( ", + , р,) = О,где- 1/- собственная частота1 + 2крутильных колебаний системы в том случае, когда гайка жестко закреплена на винте.При гармонических колебаниях основания прибора с частотой в обобщенные координаты Я и р 2 также изменяются по гармоническому закону с той же частотой. При этоми предыдущее равенство можно представить в виде(+ К 2 ю 2ода 2 с К,10Таким образом, при частотах, превышающих частоту собственных крутильных колебаний системы, угол отклонения винта про порционален смещению гайки, а при низких частотах - ускорению гайки и стремится к нулю при о - +О.2При в 2 о повороты винта пропорциональны смещениям гайки и могут служить 20 их индикатором: при а- О, т, е. при квазистатических воздействиях, винт занимает равновесное нулевое положение.Фор мул а изобретения25 Вертикальный сейсмометр, состоящий изкорпуса, сейсмомассы на магнитном подвесе, нес амотормозящейся винтовой пары,один элемент которой соединен с сейсмомассой, а другой с корпусом прибора, и30 преобразователя угла поворота в электрический сигнал, отл и ч а ю щи й с я тем, что,с целью стабилизации нуль-пункта прибора,элемент винтовой пары, соединенный с корпусом, установлен в опорах радиально 35 упорного типа и связан с корпусом силами,создающими при его поворотах восстанавливающий крутильный момент.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР. Сб, под ред.Арановича 3. И., М., Наука, 1974, с. 55 -57.2. Заявка2168094, кл. б 017 1/16,45 1975, по которой принято решение о выдачеавторского свидетельства, 654921Составитель Э. Волконский едактор Т. Рыбалова Техред А, Камышннкова Корректоры: Л. Брахннна и 3. Тарасова аказ 308/11 Изд.235 Тираж 705 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Типография, пр. Сапунова