SU1117555A1 - Seismic vibration source - Google Patents

Abstract

1. ИСТОЧНИК CEttCMlNECKHX КОЛЕБАНИЙ, содержащий размещенньт п направл ющей трубе аксиальтю подвижный ударник со стеблом и бойком, излучйющий орган, кривошипный механизм , у которого вал крирошипа св зан с приводом вращени , а шатун со стеблем ударника, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД путем исключени  холостого хода привода, он снабжен размещенными на стебле ударника с возможностью перемещени  пружинами и ползуном , расположенным между пружинами и соединенным ,с шатуном кривошипi ного механизма. (Л ел ел иг. 11. VIBRATION SOURCE CEttCMlNECKHX comprising razmeschennt claim guide tube aksialtyu movable firing pin with a stem and a striker, izluchyyuschy body crank mechanism which kriroshipa shaft coupled to rotational drive, and the rod with a stem impactor, characterized in that, in order to increase Efficiency by eliminating the idling of the drive, it is equipped with springs located on the striker stem with the possibility of movement and a slider located between the springs and connected to the connecting rod of the crank mechanism. (L ate eating ig. 1

Description

2. Источник по п. 1, о т л и чающийс   .тем, что, с целью уменьшени  вибрации, ползун соединен с гаатуном кривошипного механизма2. The source of claim 1, about 1 tl. Of which, in order to reduce vibration, the slider is connected to the drive of the crank mechanism

при помощи в тулки, размещенной на шатуне с возможностью продольного перемещени , и пружин,расположенных по обе стороны в тулки, между втулкой и фиксаторами.using the tulku placed on the connecting rod with the possibility of longitudinal movement, and springs located on both sides of the tulk between the sleeve and the latches.

Изобретение относитс  к сейсмичес кой разведке и может быть использовано дл  возбуждени  сейсмическшс колебаний при проведении сейсморазведочных работ на поверхности ив подземных выработках с сейсмостанци ми с накоплением путем многократных повторений ударных воздействий. Известен ударный источник дл  возбуждени  сейсмических колебаний, содержащий плиту, устанавливаемую на грунте, раму,.ударник со стеблем и штифтом, совершающий возвратно-пос тупательное движение в вертикальном направлении, и вертикально установленную пружину, расположенную между ударником и верхней частью рамы. На раме установлено устройство, которое соедин етс  с ударником и верхней частью рамы. На раме установлено уст ройство, которое соедин етс  с ударником и перемещает последний }здол:ь реи в направлении противоположном направлению действи  пружины. Это устройство содержит вал с винтовой нарезкой, оканчивающейс  деталью с Г-образной прорезью, и силовой механизм дл  перемещени  вала по вертикали , содержащий муфту с нарезкой коническую шестерню и валик с зубчатым колесом. На раме также установлено приспособление дл  поворота вала вокруг оси и практически мгновенного освобождени  ударника, состо щее из гидравлического цилиндра с йоршнем, рычагов 5 муфты, диска с выступом и прсфез ми и стопоров Недостатком этого источника  вл етс  низкий КГхД. Это объ сн етс  тем, что в процессе работы необходимо резерсирование силового механиз ма дл  зацепа ударника, т.е. мощность силового привода в это врем  используетс  не по пр мому назначеншо . Кроме того,, вибраци , возникающа  в момент расцепа ударника, когда практически мгновенно снимаетс  нагрузка, действов.авига  иа элементы привода во Ерем  сжати  пружины, Источник имеет и сложную конструкцию . Известен также источник сейсмических колебаний, содержащий механизм сжати -освобождени  упругого элемента, включающий привод с валом, ударник, помещенный в направл ющую трубу и св занный с нею через упругий элемент и контактную плмту При этом на Bajvy привода жестко закреплен кулачок, имеющий эвольвентньм профиль рабочей поверхности и концевое закругление, а в теле ударгзика перпендикул рно его продольной оси выполнено сквозное отверстие, в котором размещена-ось с закрепленным на ней подшипником качени , расположенным в плоскости вращени  кулач-ка и периодически кинематически св занным с ней 2j . Недостатка 1и источника  вл ютс  низкий КПД, который объ сн етс  тем, что не удаетс  исключить холостой ход привода, и вибоаци  источиt-iKa, возникающа  Б момент срабатывани  механизма ос}зобож,денж7,. Кроме того, ударник источника имеет сложн тс; ;шнструюдию . Наиболее близким к изобретеп   вл етс  источпмк сейсмических колебаний , содер-кащий размеченный в направл ющей трубе aKcnajTbHo подвижньй угшрник со стеблем и бс-лко1 излучающий орг-ан, крквошиг:;Ь1Й механизм., у которого вг-л. кривоикпа св зан с приводом нращеии  уй шатуи со стеблем ударника. Источник содер гит также ме: ан:-гзм сцслленп.ч - расцеп .гтеки , которьш «ыполне.-г з виде свобод ко сид щего на валу кривошипа ;;олого ц.илиндрического баг-чбаиа с внугренней радиальной перегородкой и жестко закрепленной на валу кривошипа радиальной лопаткой, образующей с перегородкой барабана замкнутую из мен ющуюс  по объему воздушную полость З . Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что не удаетс  исключить холостой ход привода после начала свободного хода ударника, ког да палец кривошипа возвращаетс  из верхнего положени  в нижнее. Это снижает КПД. Цель изобретени  - повышение КПД путем исключени  холостого хода привода . Поставленна  цель достигаетс  тем, что источник сейсмических колебаний , содержащий размещенный в направл ющей трубе аксиально подвижньй ударник со стеблем и бойком,/ излучающий орган, кривошипный механизм, у которого вал кривошипа св зан с приводом вращени , а шатун - со сте лем ударника, снабжен размещенными на стебле ударника с возможностью перемещени  прузкиками и ползуном,- р положенным между пружинами и соединенньм с шатуном кривошипного механизма . С целью уменьшени  вибраци ползун соединен с шатуном кривошипного механизма при помощи втулки, размещенной на шатуне с возможностью про дольного перемещени , и , рас положенных по обе стороны втулки, между втулкой и фиксаторами. На фиг. 1 показан источник сейсмических колебаний, общий вид; на фиг. 2 - то же, другой вариант; на фиг. 3 - момент работь источника пр верхнем положении пальца кривошипа. Источник сейсмических колебаний содержит излучающий орган 1, устана пкваенът на поверхности.излучаемой среды, направл ючую трубу 2, в кото рой размещен аксиально подвижный уд кик, состо щий из бойка 3 и стебл  На стебле 4 ударника установлен пол зун 5 между пружинами 6 и 7, каждый из которых с одной стороны взаимодействует с ползуном 5, а с другой с бойком 3 и со стеблем 4 ударника,. Ползун 5 с помощью шатуна 3 св зан с пальцем 9 кривошипа, вал 10 которого соединен с приводом 11 вращени Источник сейсмических колебаний по другому варианту (фиг. 2) дополнительно снабжен вторым ползуном зтулкой 12, установленным на шатуне 8 между пружинами 13 и 14, кажда  из которых взаимодействует с втулкой 12, размещенной на шатуне с возможностью продольного перемещени , и фиксаторами 15, жестко закрепленными на шатуне 8. При этом ползун 5 и втулка 12 соединены между собой шарнирно . Пружины 6, 7, 13 и 14 выполнены в виде цилиндрических пружин (фиг. 1 и 2). Источник (фиг. 1) работает следующим образом. Привод 11 вращает вал 10 кривошипа , в результате чего палец 9 кривошипа начинает движение вверх и посредством шатуна 8 перемещает ползун 5 вверх в направл ющей трубе 2. В результате этого движени  сжимаетс  пружина 7, что приводит с некоторым запаздыванием во времени к движению вверх бойка 3 и стебл  4 ударника. Когда палец 9 кривошипа занимает верхнее положение, ударник под дайствием сил рнергиг и сжати.  пружины 7 продолжает движение вверх, в результате чего происходит разгрузка 7 и сжатие гфужины 6 (фиг. 3). При дальнейшем вращении вала 10 и движении пальца 9 кривошип , вниз осуществл етс  дальнейшее сжатие пружины 6 и начинаетс  движение ударника вниз. В нижнем положении пальца 9 кривошипа сС5-ществл етс  разгрузка пружины 6 и взаимсдейС7вие , бойка 3 удс:рника с излучающим органом 1, что приводит к возбуждесейсмического импульнию единичного са. Таким образом, энерги  удара складываетс  из энергии, запасенной ударником при движении пальца крнвошг;па вверх (сжаткем пр жины 7) л энергии удара при движении пальца кривошипа вниз (сжатием пружины 6). Этш- исключаетс  холостой од привода вращени . Источник сейсмических колебашш ло другому варианту (фиг. 2) работает следующие образом. При двг-гаении пальца 9 кривошипа вверх посредством шатуна 8 и фиксатора 15 сжимаетс  пружина 14. Сжатие пружины 14 приводит к движению вверх ползуна 5 и втулки 12, сжатию пружины 7 и к движению ударника вверх с некоторьп т запаздыват ем во времени. Когда цэлец 9 кривошипа занимает BepjtHee положение, ударник под действием сил инерции и сжати  пружин 14и 7 продолжает движение вверх, в результате чего происходит разгру ка пружин 7 и 1А и сжатие пружин 6 и 13. При дальнейшем вращении вал 10 и движении пальца 9 кривошипа вниз посредством шатуна 8 л фиксатор 15сжимаетс  пружина 13, котора  воздействует через ползун 5 и втулку 12 на пружину (6 и через нее на ударник. Таким образом, работа источника, приведенного на фиг. 2, в принципе не отличаетс  от работы источника, приведенного на фиг. 1, поскольку благодар  примененной конструкции , Пружины 7 и 14, а также 6 и 13 оказ даютс  соединенными последовательно Параметры пружин определ ютс  исход  из того,.что они используютс  в источнике как аккумул торы эне гии привода дл  производства удара и как гасители вибрации. Следует иметь в виду, что энерги , запасаема  пружиной 6 (фиг. 1) или пружинами 6 и 13 (фиг. 2), в два раза выше энергии, запасаемой пружиной 7 (фиг. 1) или пружинами 7 и 14 (фиг. 2). При разгоне ударника пружиной 6 (фиг. 1) или пружиной 6 и 13 (фиг. 2) действ тот две силы: одна сила разгона - на ударник, направленна  вниз, друга  сила реакции - на привод и через него на всю конструкцию источника, направленна  вверх. Дл  исключени  вибраций сила разгона и реакции не должна быть больше веса источника. Преимуществами предлагаемого Источника  вл ютс  его автономность и меньший вес, допускающий изготовление его в переносном варианте, что расшир ет возможности применени  сейсморазведки , в том числе в местност х с ограниченными возможност ми применени  автотранспорта.The invention relates to seismic prospecting and can be used to excite seismic vibrations during seismic exploration on the surface of underground mines with seismic stations accumulated by repeated repetitions of impact actions. A shock source for seismic vibrations is known, comprising a slab mounted on the ground, a frame, an impactor with a stem and a pin, making a reciprocating movement in the vertical direction, and a vertically mounted spring located between the hammer and the upper part of the frame. A device is installed on the frame, which is connected to the drummer and the upper part of the frame. A device is installed on the frame, which is connected to the drummer and moves the last section in the direction opposite to the direction of the spring action. This device contains a shaft with a screw thread, ending in a part with an L-shaped slot, and a force mechanism for moving the shaft vertically, containing a sleeve with a threading bevel gear and a roller with a gear wheel. A frame is also fitted with a device for rotating the shaft around the axis and almost instantly releasing the hammer, consisting of a hydraulic cylinder with a piston, levers 5 of the clutch, a disc with a protrusion and fittings and stoppers. The source of this source is low CGDD. This is due to the fact that in the process of operation it is necessary for the power mechanism to be rejected for the hook of the impactor, i.e. power drive power at this time is not being used directly. In addition, the vibrations that occur at the moment of uncoupling of the impactor, when the load is almost instantly relieved, act on the control elements of the drive during the compression of the spring, the Source also has a complex structure. A source of seismic vibrations is also known, which contains a mechanism for compressing the release of an elastic element, including a drive with a shaft, a hammer placed in a guide tube and connected to it through an elastic element and contact plt. At the same time, a cam with an involute working profile is fixed on the Bajvy drive surface and end rounding, and in the body of the impactor, perpendicular to its longitudinal axis, a through hole is made, in which the axis is placed with a rolling bearing fixed on it, located in the plane As a cam and periodically kinematically associated with it 2j. The disadvantage of the source and the source is low efficiency, which is explained by the fact that it is not possible to exclude the idling of the drive, and the source iKa, which occurs when the mechanism triggered, self-ignition, deng. In addition, the source drummer is complex; shnstruyudiyu. The closest to the invention is the source of seismic vibrations, containing a moving mobile device with a stem and a BS-lko1 radiating org-an, which has a radial mechanism, marked in the guide pipe; the crank is connected with the drive of the nastecia ui of the rod and the stem of the drummer. The source also contains: en: -sm stsllenp.ch - uncoupling the cables that are “free.” In the form of freedom to the crankshaft on the shaft ;; of the hollow center-line bug with the internal radial partition and rigidly fixed on the crank shaft with a radial blade, forming with the drum baffle a closed air volume varying in volume. A disadvantage of the known device is that it is not possible to eliminate the idling of the drive after the start of the free stroke of the striker, when the crank pin returns from the upper position to the lower position. This reduces the efficiency. The purpose of the invention is to increase efficiency by eliminating idling of the drive. The goal is achieved by the fact that the source of seismic vibrations, which contains an axially movable drummer with a stem and a die, placed in the guide tube, a crank mechanism, in which the crankshaft shaft is connected with the rotation drive, and the connecting rod is equipped with a hammer stem, placed on the stem of the striker with the ability to move the rods and the slider - p placed between the springs and connected to the connecting rod of the crank mechanism. In order to reduce vibration, the slider is connected to the crank connecting rod with a sleeve placed on the connecting rod with the possibility of longitudinal movement, and located on both sides of the sleeve between the sleeve and retainers. FIG. 1 shows the source of seismic vibrations, a general view; in fig. 2 - the same, another option; in fig. 3 - the moment of work of the source in the upper position of the crank pin. The source of seismic vibrations contains the radiating body 1, installed on the surface of the radiated medium, directed pipe 2, into which is placed an axially movable jib consisting of striker 3 and stem. There is a pole 5 between the springs 6 and 7 on the stalk of the striker. Each of them interacts with a slider 5 on the one hand, and striker 3 on the other, and 4 strikers with a stem ,. The slider 5 is connected to the crank pin 9 with a connecting rod 3, the shaft 10 of which is connected to the rotational drive 11. The source of seismic vibrations (Fig. 2) is additionally equipped with a second slider bushing 12 mounted on the connecting rod 8 between the springs 13 and 14, each of which interacts with the sleeve 12, placed on the connecting rod with the possibility of longitudinal movement, and clamps 15, rigidly mounted on the connecting rod 8. At the same time, the slider 5 and the sleeve 12 are interconnected pivotally. Springs 6, 7, 13 and 14 are made in the form of cylindrical springs (Fig. 1 and 2). The source (Fig. 1) works as follows. The drive 11 rotates the crank shaft 10, with the result that the crank pin 9 starts moving upwards and by means of the connecting rod 8 moves the slide 5 upwards in the guide tube 2. As a result of this movement, the spring 7 is compressed, which results in an upward movement of the striker 3 with some delay in time and stalk 4 drummer. When the finger 9 of the crank is in the upper position, the drummer is under the influence of the forces of the nerves and compression. The springs 7 continue to move upwards, as a result of which the unloading 7 and the compression of the head 6 (Fig. 3) take place. With further rotation of the shaft 10 and the movement of the finger 9 crank, the compression of the spring 6 is further compressed and the downward movement of the hammer begins. In the lower position of the finger 9 of the cC5 crank, there is unloading of the spring 6 and reciprocation of the hammer of the 3 uds: rnik with the radiating body 1, which leads to excitation of the seismic impulse of the single unit. Thus, the impact energy is made up of the energy stored by the drummer when the knuckle finger moves; pas up (compressed 7) l impact energy when the crank finger moves down (compressing spring 6). This excludes a rotational drive idler. The source of seismic vibrations in another variant (Fig. 2) works as follows. When the crank pin 9 moves upward by means of the connecting rod 8 and the clamp 15, the spring 14 is compressed. Compressing the spring 14 causes the slide 5 and the sleeve 12 to move upward, compress the spring 7 and cause the striker to move up with some time lag. When the crank crank 9 takes the BepjtHee position, the hammer continues upwards under the action of inertia and compression of the springs 14 and 7, resulting in unloading of the springs 7 and 1A and compression of the springs 6 and 13. With further rotation of the shaft 10 and movement of the crank pin 9 down by means of the 8l connecting rod, the retainer 15 is compressed by the spring 13, which acts through the slider 5 and the sleeve 12 on the spring (6 and through it on the hammer. Thus, the operation of the source shown in Fig. 2 does not differ in principle from the operation of the source . 1 because thanks The applied construction, Springs 7 and 14, as well as 6 and 13 appear to be connected in series. The spring parameters are determined on the basis that they are used in the source as accumulators of drive energy for impact and vibration dampers. that the energy stored by the spring 6 (Fig. 1) or by the springs 6 and 13 (Fig. 2) is twice the energy stored by the spring 7 (Fig. 1) or by the springs 7 and 14 (Fig. 2). During acceleration of a striker with a spring 6 (Fig. 1) or a spring 6 and 13 (Fig. 2), two forces act: one acceleration force - on the striker directed downwards, another reaction force - on the drive and through it on the whole source design, directed up. To eliminate vibrations, the acceleration force and response should not be greater than the weight of the source. The advantages of the proposed Source are its autonomy and lower weight, allowing it to be manufactured in a portable version, which expands the possibilities of using seismic prospecting, including in areas with limited possibilities of using vehicles.

fSfS

It 109It 109

фиг. 2FIG. 2

5555

II

1 Фиг.З1 Fig. 3

Claims (2)

1. ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий размещенный в направляющей трубе аксиально подвижный ударник со стеблом и бойком, излучйющий орган, кривошипный механизм, у которого вал кривошипа связан с приводом вращения, а шатун со стеблем ударника, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем исключения холостого хода привода, он снабжен размещенными на стебле ударника с возможностью перемещения пружинами и ползуном, расположенным между пружинами и соединенным .с шатуном кривошип-1. SOURCE OF SEISMIC OSCILLATIONS, containing an axially movable drummer with a stem and a striker located in the guide tube, a radiating organ, a crank mechanism, in which the crank shaft is connected to the rotation drive, and the connecting rod with the drummer stem, characterized in that, in order to increase the efficiency by excluding idling of the drive, it is equipped with springs placed on the stem of the drummer with the possibility of movement by springs and a slider located between the springs and the crank connected to the connecting rod 2. Источник по π. 1, о т πη4 а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения вибрации, ползун соединен с шатуном кривошипного механизма при помощи в тулки, размещенной на шатуне с возможностью продольного перемещения, и пружин,расположенных по обе стороны втулки,между втулкой и фиксаторами.2. Source for π. 1, with respect to the fact that, in order to reduce vibration, the slider is connected to the connecting rod of the crank mechanism with the help of a coil mounted on the connecting rod with the possibility of longitudinal movement, and springs located on both sides of the sleeve, between sleeve and clamps.