Источник сейсмических сигналов

(22) Заявлено 21 С 1 01 Ъ 1/02 аявкн Х присоединением з 23) Приоритет -Опубликовано Дата опнб)лик стюньа ни СССР О делаю нзобрвте н цтхрьиийЛ. С. 11 агинян, А.. кан-,),жа,1 ал Специальное констркторское б)оро сейсмической техники71) Заявите НИК СЕЛСМИЧГСК 11 Х СИГНАЛО)зобретение Относится к ,стройствам, предназначенным для сейсмической разведки полезных ископаемых и научных исследований в области сейсмологии и строения земной коры.Известны источники сейсмических сигналов, обеспечивающие возбуждение упругих волн в геологической среде с поверхности земли. Широкое применение в практике полевой сейсморазведки в настоящее время находят вибрационные источники с электро- гидравлическим следящим приводом, состоящие из транспортного средства, поршневого исполнительного механизма, цилиндр которого жестко соединен с инертной массой, а поршневой шток -- с крутлой плитой, передаю 1 цей возвратно-поступательное движение поршня в землю, при этом амплитудные колебания плиты регулируются электрической цепью отрицательной обратной связью 111.Недостатком такого устройства являетсянизкий КПД.Известно также устройство, в котором транспортное средство своей массой непосредственно опирается на гидравлический иснолннтельнь й механизм, т. е. без силОВОЙ рамы, опирающейся на среду, что не позволяет исключать передачу на транспортное средство вибранионных воздействий и ведет к его разрушению (особенно в области часэ ., ОО 1 ц) 21.Известен сейсмический источник, содержащий исполнительный механизм, состоящий из массы с цилиндрическим отверстием ио оси симметрии, поршня с выступающими тв за пределы цилиндра штоками; устройстваподачи жидкости под давлением поочередно с двух сторон поршня, сообщающей реактивной массе возвратно-поступательное движение; силовую раму, соединяющую жестко между собой концы штоков с опорной плитой, связанной с упругой средой - грунтом 31.При возвратно-поступательном движениир активной массы, являющейся одновременно цилиндром, рама, жестко связанная с )о обоими штоками поршня, также совершаетсоответствующие движения под действием реактивной силы, передавая это движение упругой среде и вызывая колебания частиц среды (грунта), распространяющиеся в ви 6932903де волн В целях обеспечения надежногоконтакта опорной плиты со средой при возбуждении упругих волн (без отрыва от дневной поверхности) она нагружается статически массой транспортного средства с соблюдением условия; что вес,ранспортного средства должен быть больше максимальнойамплитуды реактивной силы, воздействующей на среду. При этом, чтобы вибрациив рабочем диапазоне частот не передавалисьна транспортное средство, предусмотренаспециальная упругая развязка опорной плиты от транспортного средства.Одним из основных недостатков описываемого устройства является низкий КПД,так как только часть энергии используетсядля возбуждения упругих волн.Наиболее близким но технической сущности к изобретению является источник сейсмических сигналов, содержащий силовую раму с поперечиной и основанием со сквознымотверстием и установленный внутри рамыисполнительный механизм в виде поршнясо штоком и штампом 4.Однако устройство не содержит гидравлического исполнительного механизма, аглавное, имеет ограниченный КПД и не позволяет управлять в цироких пределах амплитудными характиристиками возбуждаемых исейсмических сигналов.Целью настоящего изобретения являетсяповышение КПД и управление амплитудночастотными характеристиками возбуждаемых сигналов,ЗОПоставленная цель достигается тем, чтоопорные площади основания и штампа выполнены в соотношении 3:1 н более.Сущность и 4 обретения поясняется чертежом, где схематически изображен источник сейсмических сигналов. 35Источник содержит раму 1, опирающую-ся на поверхность среды 2 в рабочем псложении. Рама 1 нагружена массой 3 транспортного средства (или другой балластноймассой), Чтобы исключить передачу вибрации на транспортное средство предусмотрена упругая развязка с помощью пружин 4.Верхняя поперечина рамы связана с цилиндром 5 гидравлическо 1 о исполнительного механизма, поршень которого штоком 6 соединен со штампом - опорной плитой 7. В опоР. 45ной поверхности рамы 1 выполнено сковзноеотверстие 8, через которое штамп 7 воздей твует на среду 2. Гидравлический источниксейсмических сигналов содержит такжеэлектромеханический преобразователь 9,гидроусилитель 10, аккумулятор1.Регулировка управления источником может осуществляться либо по нагрузке - отсигнала динамометра 12, либо по перемещению - указателем положения 13 от датчикана цтампе 14.Работа источника осуществляется следующим образом,Электрический сигнал, изменяющийся позаданному закону, поступает от усилителямощности (на чертеже не показан) в электромеханический преобразователь 9, смещаязолотник гидроусилителя 10. Поток рабочейжидкости от насосной станции поступаетв верхнюю полость гидроцилиндра. За счетразности эффективных площадей, которыемогут быть приняты как отношение 10:1на штампе будет развиваться усилие установленной величины (на 5 - 1 О/, меньшевеса неподвижных частей: транспортногосредства, рамы, балласта, цилиндра и т. д.),воздействующее на среду и возбуждающеев ней упругие волны. Возврат в исходное положение, а также для обеспечения принудительного возвратно-поступательного движения поршня со штоком 6 и штампом 7осуществляется аккумулятором 11, соединенным с нижней полостью цилиндра. Верхняяполость в этом положении соединена сосливом.Наибольшее излучение получается приминимальной площади штампа, которая выбирается из конструктивных соображений,и при этом должно соблюдаться условиеконтактной прочности среды под штампом;наименьшее излучение упругих волн - помех от опорной поверхности рамы - присоотношении опорных поверхностей рамыи штампа в пределах от 3:1 и более.Формула изобретенияИсточник сейсмических сигналов, содержащий силовую раму с поперечиной и основанием со сквозным отверстием и установленной внутри рамы исполнительный механизм в виде поршня со штоком и штампом, проходящим через сквозное отверстие,отличающийся тем, что, с целью повышенияКГ 1 Д и управления амплитудно-частотнымихарактеристиками возбуждаемых сигналов,опорные площади основания и штампа выполнены в соотношении 3:1 и более.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3.363.720, кл, 181 - 5,опублик, 1968.2. Патент США3.983.957,кл. С 01 Ч 1/14, опублик,1975.3. Патент США3,159.233, кл. 181 - 5,опублик. 1964.4. Авторское свидетельство СССР399810, кл. С 01 Ч 1/14, 1971 (прототип).атель Л, СолО, Луговая688 ного комитет ннй и откр Рауаская н Ужтород, ул. тии б., д. 4/5 Проектная, 4 Редактор Л. ВеселовскаяЗаказ 6071/1 6ЙНИИПИ Гопо дела113035, Москвфилиал ППП Па Состав Техред Тираж сударствеи м нзобрет а, Ж - 35, тент, г. ловКорректор Н СтеПодписноеСССР