PL63450B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 20.XI.1971 63450 KI. 42 c, 44 MKP G 01 v, 7/00 UKD Twórca wynalazku: Alfons Kozera Wlasciciel patentu: Zaklad Opracowan Geologicznych Górnictwa Nafto¬ wego „Geonafta", Warszawa (Polska) Przyrzad do wyznaczania efektów grawitacyjnych dwuwymiarowych cial zaburzajacych Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do wy¬ znaczania efektów grawitacyjnych dwuwymiaro¬ wych cial zaburzajacych o dowolnym ksztalcie poprzecznego przekroju zwany dalej efektogra- wem. Cialem zaburzajacym jest kazda skala i su¬ rowiec uzyteczny jezeli tylko róznia sie one od otoczenia swa gestoscia.Dotychczas do wyznaczania efektów grawita¬ cyjnych stosowano przede wszystkim wzory ma¬ tematyczne, które maja zastosowanie tylko do scisle okreslonych figur, bardzo rzadko spotyka¬ nych w przyrodzie. Czesciej do tego celu stoso¬ wano diagramy. Poslugiwanie sie znanymi dia¬ gramami wymaga duzego nakladu pracy, a uzyska¬ ne za pomoca tych diagramów wyniki sa malo dokladne. Do wyznaczania efektów grawitacyj¬ nych coraz czesciej stosowane sa elektronowe ma¬ szyny matematyczne. Ponadto do wyznaczania efektów grawitacyjnych znany jest przyrzad zwa¬ ny stolikiem interpretacyjnym.Stolik interpretacyjny tworzy sztywna ramka "w której na dwu przeciwleglych bokach umoco¬ wane sa metalowe osie z nasunietymi na nie luz¬ no po kilkadziesiat krazków. Na krazki te sa na¬ lozone wyskalowane tasmy bez konca. Tasmy te za pomoca krazków moga byc przesuwane co ma miejsce przy odtwarzaniu na stoliku interpretacyj¬ nym modelu ciala zaburzajacego.Zasadnicza ujemna cecha stolika interpretacyj¬ nego jest to, ze konkretny egzemplarz jest przy- 10 15 20 25 30 2 stosowany tylko do wyznaczania efektów grawi¬ tacyjnych cial zaburzajacych, których maksymal¬ na i minimalna wielkosc jest okreslona. Ponadto poslugiwanie sie stolikiem interpretacyjnym wy¬ maga duzego nakladu pracy.Celem wynalazku jest usunac powyzsze niedo¬ godnosci i skrócic proces wyznaczania efektu gra¬ witacyjnego dla dwuwymiarowych cial zaburza¬ jacych.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie przyrzadu (efektograwu), w którym do laczników, które lacza na sztywno dwie równolegle szyny slizgowe, przymocowana jest deska, na której umie¬ szczony jest diagram bedacy wynikiem przeksztalt¬ nika funkcyjnego wyrazajacego sie wzorem: X = Z tg [90° <2j —1)] przy czym parametr j przyjmuje wartosci licz¬ bowe od 0 do 1, Z jest wielkoscia liczbowa do¬ wolnie przyjmowana, a X jest szukana wielkoscia liczbowa odkladana na osi x, a na szynach sliz¬ gowych zamocowane sa przesuwnie i prostopadle do nich dwa linialy które-przesuwaja sie równo¬ legle do plaszczyzny diagramiu. Szyny slizgowe i linialy sa wyskalowane w tym samym module.Wynalazek zostanie blizej wyjasniony na przy¬ kladzie wykonania przyrzadu (efektograwu) przed¬ stawionego na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia przyrzad (efektograw) w widoku z góry, fig. 63 45063 450 2 — przyrzad w przekroju, fig. 3 — konstrukcje diagramu, fig. 4 i— diagram, fig. 5 — pionowy przekrój ciala zaburzajacego, fig. 6 — pionowy przekrój ciala zaburzajacego z jego otoczeniem podzielonym na poziome warstwy, a fig. 7, 8, 9, 10 przedstawiaja przyrzad (efektograw) z nanie¬ sieniem na diagram róznych polozen krawedzi przeciecia sie plaszczyzny pionowej (plaszczyzna diagramu — rysunku) z powierzchnia dwuwymia¬ rowej poduszki solnej (ciala zaburzajacego), która to krawedz okresla model ciala zaburzajacego.Podstawe przyrzadu (efektograwu) stanowia dwie równolegle szyny slizgowe 17, 18, polaczone ze soba na sztywno lacznikami 19, 20 do których zamocowana jest deska 21 z umieszczonym na jej powierzchni diagramem 15. Do szyn slizgo¬ wych 17, 18 zamocowane sa przesuwne suwaki 22, 23 z którymi zlaczone sa przegubowo linialy 24, 25 ze szkla akryikolowego, przy czym polozenie li¬ nialów 24, 25 jest prostopadle do szyn slizgowych 17, 18.Nie przymocowane konce linialów 24, 25, sliz¬ gaja sie po wspornikach 26, 27. Szyny slizgowe 17, 18 i linialy 24, 25 sa wyskalowane w tym sa¬ mym module, przy czym jednostka tej skali w zaleznosci od wielkosci poprzecznego przekroju ..(modelu) ciala zaburzajacego moze przybierac do¬ wolne wartosci np. 1 mm, 1 m, 100 m, 10000 m.Podstawa konstrukcji diagramu 15 (fig. 3, 4) jest 10 15 20 25 równanie: X = Z tg [90° (2j—1)] I Efekt grawitacyjny poduszki solnej 28 (ciala zaburzajacego) okreslany przy pomocy efekto¬ grawu (fig. 1) wyraza sie wzorem: ó g = 0,04191 /A Z — Az[2,Jpi+ ^Li jj HI Wielkosci niewiadomych jPi oraz jLi wystepuja¬ cych w równaniu (wzór III) wyznacza sie przy pomocy przyrzadu (fig. 1).Wykreslony na przezroczystym papierze model ciala zaburzajacego 29 dzieli sie na dwie czesci tnac go wzdluz pionowej prostej 32 (fig. 5 i fig. 6), która to prosta winna przecinac linie 29 w czesci najbardziej wysunietej ku górze np. punkt 33.Uzyskane z przeciecia modelu 29 dwie czesci 34, i 35 (fig. 6) przyczepia sie do linialów 24, 25 na glebokosci Zt w sposób jak to ilustruje fig 7.Odcinek krawedzi 29 znajdujacy sie po prawej stronie linii 32 (fig. 6 i fig. 7) oznaczono cyfra 36, a wystepujacy po stronie lewej cyfra 37. Gdy efekt grawitacyjny poduszki solnej 28 (fig. 5) pragniemy wyznaczyc na osi x w punkcie X = X0 = 0 (fig. 5, fig. 6, fig. 7), to linialy 24, 25 nalezy ustawic tak, aby prawe ich krawedzie pokrywaly sie z punktem 38 X=X0 (fig. 8).Wówczas wartosci niewiadomych jPi wystepu¬ jacych w równaniu III znajdujemy z diagramu 15 odczytujac wartosci j wzdluz linii 36 i(fig. 8) w punktach 39, 40, 41, 42, 43, 44, w których linia 36 przecina linie 30, a w przypadku jak na fig. 8 sa to wartosci: Z punktu zerowego plaskiego ukladu x, z za¬ znaczonego na osi x (fig. 3, 4) wykresla sie pól- proste 16 zwane dalej liniami j. o wspólczyn¬ nikach kierunkowych: a = tg [90° (2j — 1)] II przyjmujac dla parametru j wartosci rózne z prze¬ dzialu od 0 do 1 co 0,05 jednostek. Dla przykladu podaje sie wyliczone wartosci wspólczynników kierunkowych a i sposób wykreslania linii j (fi?. 3) dla: j = 0,20 a = tg 90° • —0,6 = j = 0,40 a = tg 90° • —0,2 = j = 0,45 a ^ tg 90° • —0,1 = j = 0,60 a =ftg 90°. 0,2 = j = 0,75 a = tg 90° • 0,5 = _tg 54° = -^1,376 —tg 18° = —0,325 _tg 9° = —0,158 tg 18° = 0,325 tg 45° = 1,000 Plaszczyzna stolika a raczej diagram 15 (fig. 1) reprezentuje pionowy przekrój osrodka skalnego prostopadly do podluznej osi ciala zaburzajacego.Cyfra 29 (fig. 5) oznaczono krawedz przeciecia sie plaszczyzny pionowej (plaszczyzny rysunku) z powierzchnia dwuwymiarowej poduszki solnej 28, która to krawedz okresla model ciala zaburzaja¬ cego. Os x (fig. 5) pokrywa sie z krawedzia prze¬ ciecia sie plaszczyzny pionowej z powierzchnia Ziemi. Linie 30 i 31 i(fig. 6) reprezentuja srodki poziomych pólnieskonczonych warstw, które wy¬ kresla sie w dowolnej wzajemnej odleglosci Az przy zachowaniu warunku zlz JZ Az gdzie n jest liczba calkowita, a AZ = Z2—Zlf 35 40 45 50 55 60 65 jPl = 0,40 jp4 = 0,32 jp2 = 0,36 jp5 = 0,28 ii = l,76 jP8 = 0,34 JP« = 0,26 Wartosci niewiadomych jLi odczytuje sie wzdluz linii 37 w punktach 45, 46, 47, 48, 49, 50, w któ¬ rych linia 37 przecina linie 31, a w przypadku jak na fig. 8 sa to wartosci: ? Jli = 0,45 JL4 = 0,41 JL2 = 0,43 jL5 = 0,39 2,JLi = 2,48 JLs = 0,42 JL8 = 0,38 Jezeli strop rozwazanej poduszki solnej wyste¬ puje na glebokosci ZA = 170 m, a jego spag na glebokosci Z2 = 470 m, to zgodnie z wzorem III jej efekt grawitacyjny na powierzchni Ziemi w punkcie X = X0 (punkt 38) jest równy: <5 g= 0,04191 [300 — 50 [1,76 + 2,48] ] = 3,60 miligala Gdy efekt grawitacyjny poduszki solnej (ciala zaburzajacego) 28 pragniemy wyznaczyc w do¬ wolnym punkcie i(51) na osi x np. X = Xt (fig. 9) polozonym po prawej stronie punktu X = X0 (punkt 38) to linial 24 nalezy przesunac w pra¬ wo i ustawic ja tak aby prawa jej krawedz po¬ krywala sie z punktem X = Xt. Natomiast li¬ nial 25 nalezy przesunac w strone lewa (prze¬ ciwna) na odleglosc A Xt = Xt — X0.Wartosci niewiadomych jPi oraz jLi odczytujemy wzdluz linii 36 w punktach 52, 53, 54, 55, 56, 57 i wzdluz linii 37 w punktach 58, 59, 60, 61, 62, 63.Jpi = 0,77 JP4 = 0,57 JLi = 0,19 JL4 = 0,23 5 jP2 = 0,70 jp5 = 0,49 2,3Pi = 3,©l JL2 = 0,21 jL5 = 0,23 ,£jLi=l,33. 63 450 jP8 = 0,64 jp6 = 0,44 jL8 = 0,22 jL« = 0,25 Efekt grawitacyjny poduszki solnej (ciala za¬ burzajacego) 28* w punkcie X = Xt (punkt 51) jest równy: Sg = 0,04191 {300- 50 [3,61+ 1,33]}= 2,22 miligala Efekt grawitacyjny poduszki solnej (ciala za¬ burzajacego) 28 w punktach osi x polozonych po lewej stronie punktu X = X0 (punkt 52, fig. 10) np. w punkcie X = X2 okresla sie postepujac po¬ dobnie jak dla punktów polozonych po stronie prawej punktu X = X0 przesuwajac linial 24 w lewo na punkt, w którym efekt pragniemy wyz¬ naczyc (punkt 52) a linial 23 w strone prawa na odleglosc AX2 = X2 —X0. 6 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe 10 15 20 Przyrzad do wyznaczania efektów grawitacyj¬ nych dwuwymiarowych cial zaburzajacych, zna¬ mienny tym, ze do laczników (19, 20), które la¬ cza na sztywno dwie równolegle szyny slizgowe <17, 18) przymocowana jest deska (21), na której umieszczony jest diagram (15) bedacy wynikiem przeksztaltnika funkcyjnego wyrazajacego sie wzorem X = Z[tg90° (2j —1)], przy czym parametr j przyjmuje wartosci liczbo¬ we od 0 do 1, Z jest wielkoscia liczbowa dowol¬ nie przyjmowana a X jest szukana wielkoscia liczbowa odkladana na osi x, ponadto na szynach slizgowych (17, 18) zamocowane sa przesuwnie i prostopadle do nich dwa linialy (24, 25), których wolne konce opieraja sie o wsporniki (26, 27), przy czym linialy (24, 25) przesuwaja sie rów¬ nolegle do plaszczyzny diagramu (15), a linialy (24, 25) i szyny slizgowe (17, 18) sa wyskalowane w tym samym module. 17 19 25 26 22 fig.1 fig. ZKi. 42 c,44 63450 MKP G 01 v, 7/00KI. 42 c, 44 63 450 MKP G 01 v, 7/00KI. 42 c, 44 63 450 MKP G 01 v, 7/00 i—i—i—i—i—i—i 4- i—i—j—i—i—i—i—i—"—i—i '—'—r 1' 'ii1' iz ' '

2. SfS* x i—r~,—r 30 ~TV'AJ & — 22. fig 6 f(g. 7-KI. 42 c, 44 63 450 MKP G 01 v, 7/00 fig. 9KI. 42 c, 44 63 450 MKP G 01 v, 7/00 fig. W ZF „Ruch" W-wa, zam. 901-71, nakl. 250 egz. PL PL