Устройство для создания в почве поперечных акустических волн

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 44630 Д О 9) ЯОН 1) 9(50 С 01 Ч 1/053 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.".К ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Энститю Франсэ дю Петроль(франция) и Компани Женераль де Жеофизик (Франция)(56) 1. Бродов Л.Ю. Вопросы методикив сейсмическом методе поперечныхволн. - Дис. на соиск. учен. степениканд. техн. наук. М ВНИИГеофизика,1969, с. 32-33, 39.2. Патент СССР У 873897,кл. С 01 7 1/053, опублик. 1978(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯВ ПОЧВЕ ПОПЕРЕЧНЫХ АКУСТИЧЕСКИХВОЛН, содержащее элемент-мишень споверхностью контакта с грунтом ижесткий рычаг, закрепленный на оси,размещенной на опоре, на одном концекоторого установлен боек с возможностью удара по элементу-мишени, адругой конец связан со средствомповорота жесткого рычага, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения сейсмической эффективности за счет устранения повторных ударов, оно снабжено закрепленным на опоре с возможностью поворота относительно оси стопором, на свободном конце которого выполнен выступ и размещен ролик, опертый на второй конец жесткого рычага, в котором выполнено гнездо под выступ стопора, кулачком, закрепленным на оси вращения жесткого рычага с возможностью поворота между двумя крайними положениями, при этом на кулачке выполнена по крайней мере одна лыска, поверхность которой утоплена по отношению к поверхности основания пазов под ролик, который оперт на рабочую поверхность кулачка, жестко связанного с тягой, размещенной с возможностью взаимодействия попеременно с двумя пальцами, закрепленными на жестком рычаге.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что кулачок снабжен тормозной пластиной, размещенной на лыске кулачка с возможностью взаимодействия с упорами, укрепленными на жестком рычаге,3. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что ось стопора снабжена средствами амортизации.4. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что тормозная пластина выполнена из деформируемого материала, а каждый из ударов снабжен тормозным подъемом.рой конец жесткого рычага, в котором выполнено гнездо под выступ стопора, кулачком, закрепленным на оси вращения жесткого рычага с возможностью поворота между двумя крайними положениями, при этом на кулачке выполнена по крайней мере одна лыска, поверхность которой утоплена по отно" шению к поверхности основания пазов под ролик, который оперт на рабочую поверхность кулачка, жестко связанного с тягой, размещенной с воэможностью взаимодействия попеременно с двумя пальцами, закрепленными на жестком рычаге.Кулачок снабжен тормозной пластиной, размещенной на лыске кулачка с возможностью взаимодействия с упорами, укрепленными на жестком рычаге.Ось стопора снабжена средствами амортизации.Тормозная пластина выполнена из деформируемого материала, а каждый из упоров снабжен тормозным подъемом для пластины.Это позволяет удержать объект на весу после отскока от элемента- мишени и исключить повторный удар по ней, возбуждающий волны-помехи.На фиг. 1 представлено устройство в момент, когда боек находится вблизи элемента-мишени; на фиг. 2 - устройство в момент, когда боек находится в верхнем положении на фиг, 3 - основание жесткого рычагаЧс механизмом удержания бойка в отве" денном положении; на. фиг. 4 - вид А на фиг. 3 (механизм удержания бойка в отведенном положении); на фиг. 5 - устройство в момент, когда жесткий рычаг находится в промежуточном положении при падении на элемент-мишень; на фиг. 6 - устройство в момент, когда жесткий рычаг находится в нижнем положении и боек контахтирует с элементом-мишенью; нафиг. 7 - устройство в момент, когда жесткий рычаг в положении отскока после удара; на фиг. 8 - устройство в момент, когда жесткий рычаг блокирован и боек удерживается на расстоянии от элемента-мишени .после отскока.Устройство для создания поперечных акустических импульсов содержит (фиг..и 2) элемент-мишень 1, связанный с почвой, на котором предусмотрена ударная пластина 2, боек 3,40 1 1144630 2Изобретение относится к устройствам для создания в почве поперечныхакустических волн, конкретно к устройствам, позволяющим исключить вторичные удары бойка по мишени,5Известно устройство для возбуждения в почве поперечных сейсмическихволн, содержащее контактирующий сгрунтом элемент-мишень, снабженныйвыступающим элементом, боек для нанесения ударов по элементу-мишении средства для сообщения бойку скорости, имеющей составляющую, параллельную поверхности контакта, атакже жесткую опору, выполненную свозможностью поворота относительноэлемента-мишени 11 .Однако это устройство сложно иимеет низкое быстродействие, крометого, не исключает повторных ударов бойка по элементу-мишени, чтоснижает эффективность работы,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является устройство для создания в почве поперечных акустических волн содержащее элемент-мишень с поверхностьюконтакта с грунтом и жесткий рычаг, закрепленный на оси, размещенной на опоре, на одном концекоторого установлен боек с возможностью удара по элементу-.мишени,а другой конец связан со средствомповорота жесткого рычага Я .Недостатком известного устройства является то, что вслед за первым ударом следуют повторные удары,которые возбуждают в почве волныпомехи, искажающие сейсмозаписи иснижающие сейсмическую эффективность устройства.Целью изобретения является повышение сейсмической эффективностиза счет устранения повторных ударов.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для создания впочве поперечных акустических волн,содержащее элемент"мишень с поверхностью контакта с грунтом и жесткийрычаг, закрепленный на оси, размещенной на опоре, на одном конце которого установлен боек с возможностьюудара по элементу-мишени, а другойконец связан со средством поворотажесткого рычага, снабжено закрепленным на опоре с возможностью поворота 55относительно оси стопором, на свободном конце которого выполнен выступ и размещен ролик, опертый на вто.(фиг. 1), в котором электромагнит 14 приложен к металлической детали 15 жесткого рычага 4 в нижнем положении. Затем возбуждают электромагнит 14 для соединенного жесткого рычага 4 с подъемным рычагом 11,приводят в действие домкрат 13 дляперемещения. штока 12 в выдвинутоеположение. Шток 12 поворачиваетподъемный рычаг 11, который увлекает жесткий рычаг 4, соединенныйс ним электромагнитом 14, в верхнее положение (фиг. 2). В момент, выбранный для разъединения, отключают питание электромагнита 14, Жесткий рычаг4 поворачивается вокруг оси 5 под действием собственного веса и наносит по ударной пластине 2 элемента- мишени, связанного с почвой, который возбуждает поперечные. волны.Для устранения повторного удара бойка по ударной пластине после отскока к управляющим средствам 6 добавляют устройство для удержания бойка в отведенном положении. Это устройство располагается на оси 5 вращения, общей для подъемного рычага 11, изогнутой детали 10, соединенной с жесткой опорой 7, и жесткого рычага 4, удерживающего боек З.Между двумя коромыслами подъемного рычага 11 расположена изогнутая деталь 1 О (фиг. 4), образованная двумя параллельными пластинами, между которымирасполагается головка жесткостирычага 4. В,головке предусмотрены два круглых фланца 16 и 17. В каждом фланце предусмотрено гнездо 18 и 19, форма которых соответствует форме выступа 0, закрепленного на конце стопора 21 (фиг. 3), который может поворачиваться на оси 22, установленной на двух параллельных пластинах изогнутой детали 10.На стопоре 21 закреплена ось 23, на которой находится поворотный ролик 24. Ролик прижимается по контуру к круглому кулачку 25, свободно вращающемуся на общей оси 5. Диамерр,ролика 24 превышает высоту выступа20. На кулачке 25 предусмотрены двелыски 26 и 27. На лыске 26 закреплена изогнутая тяга 28 (фиг. 3)К другой лыске 27 прикреплена Г"образная тормозная пластина 29 иэупругого материала. На внешней стен-ке одной пластины изогнутой детали 10 зафиксированы два упора 30 и 31. 3. 1144630 4закрепленный на конце жесткого рычага 4, вращающегося на оси 5 поддействием средств 6 управления, Средства управления закреплены на жесткой опоре 7, которая может быть уста-новлена, например, на транспортномсредстве. Жесткая опора 7 содержитрадиальный удлинитель 8 с отверстиемдля оси 9 и изогнутую деталь 10,расположенную ниже под радиальным 1 Оудлинителем 8 с отверстием для оси 5вращения жесткого рычага 4Средства управления содержатподъемный рычаг, 11, состоящий из двухсвязанных коромысел равной длины.На конце длинного коромысла подъемного рычага 11 предусмотрена фиксация штока 12 домкрата 13. На противоположном конце подъемного рычага 11закреплено средство прерывистого 2 Оудержания посредством электромагнита14. Жесткий рычаг 4 содержит металлическую деталь 15, которая. находится в контакте с электромагнитом 14вне зависимости от положения рычага, дчто достигается перемещением штокадомкрата 13 и, как следствие, поворотом подъемного рычага 11 вокругоси 5.Средства управления расположенытаким образом, что плоскость, в которой перемещается боек 3, перпендикулярна ударной пластине 2, расположенной на боковой поверхности элемента-мишени 1, Длина жесткого рыча 35га.4 рассчитана таким образом, чтобыбоек 3 входил в контакт с ударнойпластиной 2 в нижнем положении.Обычно устройство для созданияпоперечных акустических импульсовсодержит два бойка 3, удерживаемыедвумя жесткими рычагами, вращающимися в плоскости, поперечной к элементу-мишени и управляемыми одновременно или последовательно для создания при необходимости ударов в двухпротивоположных направлениях.Устройство для создания поперечных акустических волн действует следующим образом.Когда элемент-мишень связан споверхностью почвы в избранном местеи жесткий рычаг 4 находится в верхнем положении (фиг. 2), приводят вдействие домкрат 13 для втягиванияштока 12,Подъемный рычаг 11 поворачивается вокруг оси 5 в нижнее положениеКаждый из упоров снабжен тормозным подьемом 32 и 33. Расстояние между пластиной изогнутой детали 10 и кулачком 25 выбрано таким, что часть деформируемой тормозной пластины 29 5 опирается на тормозные подъемы 32 и 33 при двух различных положениях кулачка 25 относительно этой пластины изогнутой детали 10. Кроме того, во фпанце 16 головки жесткого0 рычага закреплены два ведущих пальца 34 и 35. Их длина выбрана такой, что они опираются на изогнутую тягу 28, помещенную на лыске 26 кулачка при двух ее соответствующих положениях относительно опорного рычага 4. Кулачок обеспечивает проникание стопора в пазы 19 лишь после удара бойка 3 по элементу-мишени 1.Между осью 22 и стопором 21 разме щены венец 36 из упругого материала (например, полиуретана), предохраняющий ось 22 от воздействия удара при блокировке и смягчающий реакцию жесткого рычага 4, фланцы 16 и 17 соединены распоркой 37.Когда подъемный рычаг 11 опущен для контактирования электромагнита 14 с металлической деталью 15 жесткого рычага 4, и электромагнит воз- ЗО бужден (фиг. 1), включают гидравлический домкрат. 13. Жесткий рычаг 4 увлекается в верхнее положение (фиг. 2 и 3). В ходе подъема палец 34 (фиг. 3), зафиксированный во фланце 16 головки жесткого рычага 4, упирается в изогнутую тягу 28 и поворачивает кулачок 25 до его первого крайнего положения (фиг. 3). В этом положении тормозная пластина 29 упи рается в тормозной подъем 32 упора 30 и останавливает кулачок. Освобожденный жесткий рычаг 4 начинает перемещаться в нижнее положение. В заданном положении жесткого рычага 45 (Фиг. 5) палец 35 упирается в изогнутую тягу 28 и увлекает кулачок 25. Гибкая тормозная пластина 29 выходитиз-под упора 30, и кулачок свободноповорачивается на оси 5 под действием импульса от пальца 35 (фиг. 6),Когда жесткий рычаг подходит книжнему положению и боек 3 наносит удар по ударной пластине 2 (фиг. 6),выступ 0 находится против гнезд 18 и 19, во фпанцах 16 и 17 головки . жесткого рычага, однако. войти в зацепление он не может, так как ролик 24 упирается в круглую часть кулачка 25 и опорный рычаг может свободно идти до своего нижнего положения. Под действием удара бойка 3 по ударной пластине 2 жесткий рычаг 4 отскакивает в обратном направлении (фиг. 7). В это же время кулачок продолжает поворачиваться в том же направлении, пока его лыска 27 не окажется против ролика 24. Высота (стрела) этой лыски выбрана больше высоты выступа 20, стопор 21 больше не опирается на ролик 24, а переходит на контур круглого фланца 16.Обратное перемещение жесткого рычага 4 подводит гнезда 18 и 19 против выступа 20, он входит в зацепление и блокирует жесткий рычаг, когда последний после отскока начинает опускаться на элемент-мишень (фиг. 8). Свободное перемещение кулачка 25 под действием начального импульса от пальца 35 прекращается (второе крайнее положение); когда лыска 27 находится со стороны гнезд 18 и 19, так как в этом положении гибкая тормозная пластина 25 упирается в подъем 33 упора 31. Когда жесткий рычаг поднимается в верхнее положение, он увлекает кулачок пальцем 34, и начинается новый цикл.При использовании предлагаемогЬ устройства каждый жесткий рычаг 4 обеспечивает единичные поперечные импульсы, чем достигается получение качественных сейсмозаписей.В случае, когда устройство для создания в почве поперечных акустических волн содержит два жестких рычага, симметрично расположенных относительно опоры, устройство блокированйя дает возможность удержания одного из рычагов вблизи его нижнего положения, когда другой рычаг используется для удара по элементу-мишени. Благодаря этому устраняют повторные удары бойка, которыми могли бы возникнуть при отсутствии блокирования после первичного удара.114463 О. г.д хладзе Составитель Н. Техред О.Неце игор рректо Редактор Т. Кугр каз 966/ Филиал ППП "Патент",г,ужгород, ул. Проектна Тираж 748 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, Ж, Подписого комитета СССРий и открытийРаушская наб д. 4