RU1793400C - Способ поддержани амплитуды возмущающей силы вибратора и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: вибрационна  техника, вибрационна  сейсморазведка. Сущность изобретени : дл  уменьшени  амплитуды возмущающей силы на промежуточной частоте уменьшают суммарную массу роторов, в частности отсоединением части роторов от привода. Дл  увеличени  амплитуды производ т противоположные операции. 1 з.п.ф-лы, б ил.

Description

Изобретение относитс  к вибрационной технике и может быть использовано в сейсморазведке.

Известен способ поддержани  амплитуды возмущающей силы роторного сейсмического вибратора, заключающийс  в ра 5гоне неуравновешенных роторных масс, этом при приближении эксцентричных масс к крайнему нижнему положению электромагнитом , расположенным под вибрационной платформой, создаетс  электромагнитный импульс, увеличиваю- uik и амплитуду возмущающей силы 1.

Недостатками способа  вл ютс :

недостаточный ресурс электромагнита поскольку последний, представл ющий со- бо i сложное устройство, размещен на платфс

рме, подверженной значительным

ударным нагрузкам;

размещение электромагнита на некото- ро л рассто нии от платформы резко снижает его эффективность;

использование способа не позвол ет получить чистой синусоиды центробежной силы, что требуетс  по заданию на вибраTOI

Также на высоких частотах трудно обеспечить синхронную работу вращающихс  неуравновешенных масс и электромагнита, поскольку частота вращени  менее 0,01 с, а изменение индукции в катушках электромагнита происходит за врем  на пор док больше.

Известен способ поддержани  амплитуды возмущающей силы роторного вибратора , заключающийс  в разгоне нескольких роторных масс и изменении.неуравновешенных масс и эксцентриситета при вращении .

Недостатками способа  вл ютс  больша  потребл ема  мощность, необходима  дл  разгона роторов до максимальной частоты вращени , поскольку момент инерции разгон емых роторов пр мо пропорционален их массе,дл  достижени  большой амплитуды силы на малых частотах нужна больша  масса роторов, а эта больша  масса на высоких частотах потребует большой мощности привода.

Кроме того, разгон большой массы ротора небезопасен сточки зрени  прочности подшипников. Также поворот большой неуел

ы

рзвновешенной массы ограничивает рабочий диапазон частот вибратора, поскольку пределы регулировани , определ емые зазорами в устройстве регулировани  неба- ланса, перемещаютс  в сторону сужени  рабочих частот вибратора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе поддержани  амплитуды возмущающей силы вибратора, заключающемс  в изменении момента инерции нескольких роторов, соединенных с приводом , в процессе изменени  частот вращени  при возрастании частоты вращени  уменьшают на промежуточной частоте суммарную массу роторов, а при уменьшении0 частоты вращени  увеличивают на промежуточной частоте суммарную массу роторов .

Кроме того, уменьшение или увеличение суммарной массы роторов осуществл - ют соответственно отсоединением или присоединением части роторов от привода. - Сущность способа показана на примере работы вибратора, по сн ющегос  чертежами , на которых изображены:

на фиг. 1 - вибратор; на фиг. 2 - вид по Б фиг. 1; на фиг. 3 - вид по Г фиг. 1; на фиг. 4- разрез В-В фиг.Ј; й афиг. 5- разрез Е-Е фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Д-Д фиг. .1.

Роторный вибратор содержит вибраци- онную плиту 1 с установленными на ней четырьм  роторами с неуравновешенными массами 2 и 3, которые расположены на ос х 4 в продольных -пазах 5 валов 6. Каждый из роторов 2 и 3 состоит из двух полуди- сков и расположенной между ними шестерней-7, наход щейс  в зацеплении с рейкой 8. Последн   соединена т гой с рычагом 9, второй конец которого взаимодействует с кулачком 10, установленным на кулачковом валу 11, общем дл  всех неуравновешенных масс 2 и 3. Кулачковый вал 11 приводитс  во вращение электродвигателем 12 через редуктор 13 и коническую пару 14. Указанный механизм представл ет со- бой устройство регулировани  небаланса.

Устройство регулировани  небаланса может быть выполнено иначе, например вместо рейки может быть установлен шатун, а перемещение последнего может быть вы- полнено с помощью винта, закрепленного от осевого перемещени  и гайки, приводимой во вращение от электродвигател  с редуктором .

Валы 6 соединены с устройством вра- щени  неуравновешенных масс, содержа- .щем электродвигатель 15, цилиндрическую передачу 16, коническую пару 17.

Данный привод, также, как м привод регулировани  небаланса установлен на верхней плите 18. Между вибрационной плитой и плитой 18 установлены пневматические амортизаторы 19. Неуравновешенные массы 3 меньше неуравновешенных масс 2. Массы 2 соединены с электродвигателем 15 устройства вращени  неуравновешенных масс через шестерни 20 и 21, а также р д паразитных шестерен 22.

Вибратор снабжен устройством 23 отключени  части небалансных масс, выполненным в виде дополнительных кулачков 24, установленных на кулачковом валу 11 устройства регулировани  небаланса, и взаимодействующим через дополнительные рычаги 25 и 26 и т ги 27 на сцепную кулачковую муфту 28, установленную на валу устройства вращени  соответствующей небалансной массы. Сцепна  муфта 28 выполнена торцовой, зубчатой. Расположение зубьев - пазов муфты 28 показано на фиг. 5. Зубь  в. одной полумуфте и пазы в другой, взаимодействующие между собой, располо-. жены по окружности неравномерно,.на разном по углу рассто нии относительно друг друга, что обеспечивает одно и тоже взаимное положение сцепл ющих шестерни и вала после каждого расцеплени  и последующего сцеплени . Это необходимо дл  того, чтобы при сцепленных муфтах все грузы 2 и 3 находились в одном угловом положении и работали синхронно.

Роторы 2 и 3 соединены таким образом, что при их вращении центробежные силы в вертикальном направлении складываютс , а в боковых направлени х взаимоуничтожа- ютс .

Устройство отключени  ротора может быть выполнено, например, также в виде электромагнитов, взаимодействующих через рычаг на платформу.

Взаимодействие привода вращени  ротора с устройством регулировани  небаланса также может быть выполнено в виде кулачка, установленного на вращающемс  валу привода регулировани  небаланса и действующего на переключатель, срабатывающий при определенном положении небаланса ротора.

Вибратор работает следующим образом .

Роторный вибратор предназначен дл  сейсморазведки путем создани  синусоидальных гармонических колебаний в глубине земной поверхности. Эти колебани  принимаютс  на сейсмографе.

Вибратор обеспечивает создание так называемых свип-сигнапов - серий синусоидальных колебаний, плавно измен ющихс  по частоте в определенном диапазоне

заданной посто нной величине амплитуды силы.

, При включении двигател  15 устройства вращени  неуравновешенных масс 2 и 3 последние начинают совместно и синхрон- нс вращатьс . При этом массы 2 наход тс  в юложении, симметричном относительно оси вращени  вала 4, и их центробежные СУПЫ взаимно уравновешиваютс . Частота вр ащени  масс 2 и 3 равномерно увеличиваетс . Одновременно включаетс  электроде игатель 12 устройства регулировани  небаланса. При этом массы 2 и 3 начинают пс ворачиеатьс  до тех пор, пока суммарна  центробежна  сила от вращающихс  масс не достигает заданной амплитуды. Началь- нсе положение свип-сигнала: заданна  начальна  частота и заданна  амплитуда возмущающей силы. При прохождении свип-сигнала от начального положени  до конечного частота непрерывно и равномер- нс повышаетс , а амплитуда возмущающей силы поддерживаетс  посто нной за счет пс ворота масс 2 и 3 с помощью реек 8, рь чагов 9, кулачков 10, расположенных на кутачковом валу 11, приводом во вращение двигателем 12 через редуктор 13. Этодостига

тс   выбором формы кулачков 10.

При достижении промежуточной часто- ть вращени  дополнительные кулачки 24 через рычаги 25 и 26, т ги 27 расцепл ют 28. При этом вращение небалансных

масс 2 прекращаетс . В это врем  кулачки 10, управл ющие поворотом масс 2, разворачивают последние в симметричное относительно оси 4 вращени  вала 6 положение.

Дл  предотвращени  искажени  полезного (выходного) сигнала по амплитуде и частоте отключение части роторов производ т после приведени  их неуравновешенных масс к нулю.

Таким образом, небалансные массы 2 на определенной частоте прекращают свое вращение и останавливаютс . В то же врем  массы 3 продолжают увеличивать частоту вращени , а кулачки 10 последних обеспечивают за счет своей конфигурации поддержание заданной величины амплитуды силы. При достижении конечной частоты свип-сйгнала цикл заканчиваетс .

При уменьшении частоты вращени  роторов вибратора операции по поддержанию возмущающей силы производ т в обратном пор дке, т.е. на промежуточной частоте часть роторов подсоедин ют к приводу и ввод т в действие их возмущающую силу

путем поворота полудисков ротора и по влени  тем самым неравномерных масс.

Предлагаемый способ позвол ет уменьшить потребл емую мощность, повысить безопасность работы и увеличить рабочий диапазон регулировани  амплитуды возмущающей силы вибратора.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ поддержани  амплитуды возмущающей силы вибратора , заключающий- cs в изменении момента инерции нескольких роторов, соединенных с приводом , в процессе изменени  частоты враще- .ни , отличающийс  тем, что. с целью уменьшени  потребл емой мощности, по- вь шени  безопасности и увеличени  диапа- зона регулировани  амплитуды возмущающей силы, при возрастании частоты вращени  уменьшают на промежуточной частоте суммарную массу роторов, а при уменьшении частоты вращени  увеличивают на промежуточной частоте суммарную массу роторов.
2. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что уменьшение или увеличение суммарной массы роторов осуществл ют соответственно отсоединениемили присоединением части роторов от привода.