SU609489A3 - Устройство дл возбуждени упругих волн в жидкости посредством имплозии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  возбуждени  упругих волн в жидкости посредством имплозии и может быть использовано при геофизических исследовани х на акватори х. Известно устройство дл  возбуждени  упругих волн посредством имплозии, содержащее две жесткие пластины, соединенные в периферийной частн гибкой мембраной и образующие вместе с последней герметичную полость 1J. Пластины расход тс  друг от друга при подаче под давлением сжатой текучей среды внутрь полости, а затем фиксируютс  в положении удалени  с помощью съемной системы блокировани . Когда внутри полости устанавли1ваетс  вакуум, пластины расфиксируютс  и резко приближаютс  друг к другу поддей (твием гидростатического давлени , в результате чего возбуждаютс - упругие волны в окружающей жидкости. Наличие пластин в устройстве не позвол ет уменьшить его поперечные размеры. Другим недостатком этого устройства  вл етс  необходимость иметь оборудование М  вакуумировани .. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  во5буждени  упругих волн в жидкости посредством имплозии, содержащее цилиндр с поршнем, имеющим поверхность, контактирующую с жидкостью и средства блокировки порщн  в положении удалени  2). Принцип действи  устройства состоит в накоплении воздуха под очень больщим давлением в соответствующей погружной камере и затем в очень быстром выпускании этого воздуха в окружающую его воду, в результате чего создаетс  упруга  волна. Накопление воздуха в устройстве такого рода под очень большим давлением требует применени  дорогосто щего компрессора. С другой стороны, такое устройство имеет недостаточный энергетический КПД, а Ьолучаемый импульсный сигнал неудобен дл  использовани , например , в сейсмической разведке. Кроме того, оба описанных выще устройства не позвол ют уменьшить их поперечные размеры. Целью изобретени   вл етс  уменьшение поперечных габаритов устройства при сохранений необходимой интенсивности возбуждаемых волн. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит подвижный орган, выполненный в виде приводимого в двнжеИие гидравлической системой дополнительного поршн ,, скольз щего в дополнительном цилиндре, соединенном с основным цилиндром, а средства

блокировки содержат клапан, св занный с основным поршнем, и средства прнжати  клапана к торцовой внутренней поверхности основного цилиндра в положении удалени  основного поршн ; что основной поршень содержит полость, в которой размешена по крайней мере часть дополнительного поршн ; что средства прнжати  клапауа содержат гидравлическую систему дл  подачи жидкости под давлением в камеру основного цилиндра, в которой размещен клапан и упор торцовой внутренней поверхности основного цилиндра, причем упор снабжен отверстием, сообщаюшимс  с гидравлической системой; что виутренн   бокова  стенка основного цнлнидра имеет вблизи стенки, противоположной торцовой внутренней поверхности ,, сужение, причем диаметр сужени  более диаметра клапана.

На фиг 1 схематично изображено предлагаемое устройство, в разрезе, когда цилиндр и поршень наход тс  в положении сближени ; на фиг. 2 - то же, когдй цилиндр и поршень наход тс  .в положении удалени , фиксируемом подвижным органом; на фиг. 3 - то же. Когда цилиндр и поршень наход тс  в положении как на фиг. 2 и заблокированы в-этом положении .

Устройство состоит в основном из первого цилиндра , жестко св занного со Ьторым цилиндром 2. Дл  упрощени  сборки каждый из цилиндров и 2 может выполн тьс  состо щим из двух частей: иметь соответственно крышки 3 .и 4, соедин емые, например, на резьбе соответственно 5 и 6.

.В первом Цштиндре 1 скользит первый порujeHb 7с полым штоком 8, который пропуихен сквозь крышку 3 этого цилиндра. Внутренн   полость первого цилиндра 1, а также полый шток 8, с которым она сообщаетс  через отверсти  &, заполн ютс  маслЬм по каналам 10 и И через распределительную систему извест . кого типа, (на фиг. I не показана).

Во втором цилиндре 2 скользит второй поршень 12. Этот поршень со;аержит открытую с одного конца цилиндрическую полость 13, внуТ ранний диаметр которой превышает наружный диаметр цилиндра 1. Направл ющими дл  бторого поршн  при его перемещений служат внутренний выступ И второго цилиндра и сквозна  расточка 15 8 торцовой стеиКе 16, противоположной той стенке, к которой обращена полость 13 второго порщн . Ва внутреннюю стен .ку выступа и расточки 15 заделаны уплотнеНИИ 17 и 18,

Выступ 14, поршень 12 и уплотнени  17 раздел ют второй цилиндр 2 Иа две камеры 19 и 20 при этом камера-19 находитс  на стороне первого цилиндра 1. В герметичном объеме , ограниченном камерой 19. и.пoлoctью 13, создаетс  давление на много ниже окружаЮ tuetO давлени . Втора  камера 20 состоит из двух частей различного сечени , св занных заплечйком 21. Часть с меньшим сечением расположена ближе R выступу 14. Часть второго поршн  12, наход ща с  в камере 20, св зана с клапаном 22, диаметр Которого превыша

ет диаметр поршн  12 и несколько меньше диаметра части второй камеры 20 меньшего сечени .

Торцова  стенка 16 второго цилиндра имеет на внутренней стороне кольцевое седло 23, диаметр которого меньше диаметра камеры 20 в той ее части, котора  имеет большее сечение. Седло 23 ограничивает внутреннюю полость 24. Камера 20 заполн етс  маслом по двум каналам 25 и 26 через известную распределительную систему, котора  н§ фиг.. 1 не показана. Канал 26 выхолит во внутреннюю полость 24 седла 23.

Устройство дл  возбуждени  упругих волн работает следующим образом.

Вначале устройство находитс  в положении, показанном на фиг. 1. Второй поршень 12 находитс  в положении максимального ухода внутрь второго цилиндра 2. Первый поршень 7 также находитс  в положении максимального ухода внутрь первого цилиндра 1.

Распределительную систему вкл ючают таким образом, чтобы масло нагнеталось в цилнндр 1 со стороны первого поршн , противоположной штоку 8, Нагнетание маета приводит к выталкиванию первого поршн  7, и св занный с ним шток упираетс  в дно открытой цилиндрической полости 13 второго поршн . Этот последний перемещаетс  до положени , показанного на фиг. 2, в которой клапан -22 упираетс  в седло 23. Внутренн   полость 24 седла 23 изолируетс  от камеры 20. Затем распределительную систему включают таким образом , чтобы при посредстве канала 26 в полости 24 создалось атмосферное давление.

Одновременно распределительна  система включаетс  таким образом, чтобы по каналу 25 масло нагнеталось под давлением в камеру 2( котора  в момент включени  устройства была заполнена маслом под ннзким давлением. Давление , прикладываемое к клапану 22, удерживает этот последний прижатым к седлу 23 и блокирует второй поршень 12 в его полож(ении.

Затем по каналу 11 масло подаетс  под давлением во внутреннюю полость uiToka 8 первого поршн  7, котора  сообщаетс  с внутренней полостью цилиндра 1 через отверсти  9. В результате этого нагнетани  первый поршень 7 в первом цилиндре 1 возвращаетс  в положение. Показанное на фиг. 3. После этого устройство готово к запуску.

В требуемый момент запуска масло подаетс  под давлением по каналу 26. Давленне масла действует на поверхность клапана 22 В результате чего он отходит от седла 23. В этот момент давление с обеих сторон клапана 22 выравниваетс .

При погружении устройства в воду на второй поршень 12 дейст1вуют две дополнительные силы: гид1}остатическа  сила, действующа  на наружную;.торцовую стенг у этого порщн , и сила, обусловленна  дополнительным разрежением , создаваемым в герметичном объеме, ограниченном камерой 19 н полостью 13, за счет отхода этого поршн .

Второй поршень 12 резко уходит внутрь второго цилиндра до положени , изображенного

на фиг. 1. Упругие волны образуютс  за счет быстрого изменени  погруженного объема устройства и его остановки в конце хода.

Слишком резка  остановка исключаетс  за счет сдавленн  масла между клапаном 22 и заплечикои 21, в результате чего замедл етс  движение второго поршн  12.

Устройство возвращаетс  в исходное положение (фиг. 1). Может быть начат новый цикл.

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   I. Устройство дл  возбуждени  упругих волн в жидкости посредством имплозии, содержащее цилиндр с поршнем, имеющим Поверхность , контактирующую с жидкостью и средства блокировки порщнл в положении удалени , отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  его поперечных габаритов при сохранении необходимой интенсивности возбуждаемых волн, оно содержит подвижный орган, выполненный в виде приводимого в движение гидравлической системой дополнительного поршн , скольз щего в дополнительном цилиндре, соединенном с основным цилиндром, а средства бло1 ровки содержат клапан, св занный С основным поршнем, и средства прижати  клалана V торцовой внутренней поверхности основного цилиндра в положении удалени  основhoro поршн .
2. 2.Устройство по п. I, отличающеес  тем, что основной поршень содержит полость, в которой размещена по крайней мере часть дополнительного поршн .
3. 3.Устройство по п. I, отличающеес  тем, 4to средства прижати  клапана содержат гидравлическук снстему дл  подачи жидкости под давлением в камеру основного цилиндра, в которой размещен клапан и упор торцовой внутренней поверхности основного цилиндра, причем упор снабжен отверстнем, сообщающимс  с гидравлнческой системой.
4. 4.Устройство но п. 3, отличающеес  тем, что внутренн   .бокова  стенка основного цилиндра имеет вблизи стенки, противоположной торцовой внутренней поверхности, сужение, причем диаметр сужени  более диаметра клапана.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   J ГГзтен Франции № 1583737, кл. G 01 V 1/12. 1969.

   2. Патент США № 3249f77j кл. 181-5, 1966.

   ei

   fut.t

   f

   -ts

   in.t