RU2302300C1 - Seismic vibration oscillation source - Google Patents
Seismic vibration oscillation source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302300C1 RU2302300C1 RU2005132872/28A RU2005132872A RU2302300C1 RU 2302300 C1 RU2302300 C1 RU 2302300C1 RU 2005132872/28 A RU2005132872/28 A RU 2005132872/28A RU 2005132872 A RU2005132872 A RU 2005132872A RU 2302300 C1 RU2302300 C1 RU 2302300C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generators
- mass
- seismic vibration
- polarity
- different
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вибрационным источникам сейсмических колебаний, преимущественно к вибросейсмоисточникам, предназначенным для поиска полезных ископаемых, изучения строения Земли, прогноза землетрясений.The invention relates to vibrational sources of seismic vibrations, mainly to vibroseismic sources, designed to search for minerals, study the structure of the Earth, earthquake prediction.
Известен вибросейсмоисточник с регулируемой амплитудой усилий колебаний и их частоты, содержащий корпус и дебаланс, снабженный каналом, в котором размещена пружина, взаимодействующая с упором и втулкой, оснащенными регулировочными винтами [Авторское свидетельство. СССР №232075. Кл. В 06 В 1/16, 1967 г.].Known vibration source with adjustable amplitude of the oscillation forces and their frequency, comprising a housing and an unbalance provided with a channel in which a spring is placed, interacting with a stop and a sleeve equipped with adjusting screws [Copyright certificate. USSR No. 232075. Cl. At 06 In 1/16, 1967].
Недостатком такого вибросейсмоисточника является низкая надежность из-за больших нагрузок на механизм привода перемещения дебаланса и ограниченный ход дебаланса, определяемый габаритами механизма привода его перемещения.The disadvantage of such a vibro-seismic source is low reliability due to large loads on the unbalance movement drive mechanism and the limited unbalance stroke determined by the dimensions of the drive movement mechanism.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вибросейсмоисточник (прототип), содержащий излучающую плиту, инертную массу и установленные между ними генератор переменных усилий с пружиной и амортизатором [Ивашин В.В., Милорадов И.А., Симкин С.А., Чичинин И.С. Резонансные схемы согласования вибратора с грунтом. В книге "Проблемы вибрационного просвечивания Земли", М.: Наука, 1977 г., 238 с., стр.121].Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a vibration source (prototype) containing a radiating plate, an inert mass and a variable-force generator installed between them with a spring and a shock absorber [Ivashin V.V., Miloradov I.A., Simkin S.A. ., Chichinin I.S. Resonant matching circuits of the vibrator with the ground. In the book "Problems of vibrational transmission of the Earth", Moscow: Nauka, 1977, 238 pp., P. 121].
Недостатками такого вибросейсмоисточника являются весьма низкие энергетические показатели, особенно на низких частотах, плохое согласование с грунтом, необходимость регулирования жесткости пружин и введения сложной следящей системы за положением инертной массы при изменении частоты вибраций и весьма низкий коэффициент мощности системы вибратор-грунт. Этот коэффициент, особенно в резонансном режиме, приближается к нулю, что дает, соответственно, и весьма низкий коэффициент полезного действия вибросейсмоисточника.The disadvantages of such a vibro-seismic source are very low energy indicators, especially at low frequencies, poor ground alignment, the need to control the stiffness of the springs and the introduction of a complex tracking system for the inertial mass when the vibration frequency changes and the very low power factor of the vibrator-soil system. This coefficient, especially in the resonance mode, approaches zero, which gives, accordingly, a very low coefficient of efficiency of the vibration source.
Задачей изобретения является повышение энергетических показателей вибросейсмоисточника путем увеличения его коэффициента мощности.The objective of the invention is to increase the energy performance of the vibration source by increasing its power factor.
Указанная задача достигается тем, что в вибросейсмоисточнике, содержащем четыре импульсных генератора разнополярных усилий, образующих в плане прямоугольник, причем генераторы разнополярных усилий установлены подвижно между собой и с пригрузочной массой, создают каждый половину требуемого усилия, имеют каждый половину общей требуемой величины инертной массы, системы управления генераторов разнополярных усилий в диагональных направлениях включены попарно.This problem is achieved by the fact that in a vibro-seismic source containing four impulse generators of different polar forces, forming a rectangle in plan, moreover, generators of different polar forces are mounted movably between each other and with a loading mass, create each half of the required force, each have half the total required inert mass, systems control generators of heteropolar efforts in diagonal directions are included in pairs.
На фиг.1 дан поперечный разрез вибросейсмоисточника с видом по В-В на фиг.2, на фиг.2 дан поперечный разрез с видом по А-А на фиг.1.Figure 1 is a cross-sectional view of a vibro-seismic source with a view along BB in figure 2, figure 2 is a cross-section with a view along AA in figure 1.
На фиг.3 показана временная диаграмма создания результирующих усилий и виброскоростей инертных масс вибросейсмоисточника при двух силовых импульсах усилий на полупериоде колебаний.Figure 3 shows a timing diagram of the creation of the resulting forces and vibration velocities of the inert masses of the vibro-seismic source with two force impulses of forces on the half-cycle of oscillations.
На фиг.4 показаны зависимость углов сдвига φ между суммарным усилием и виброскоростями инертных масс и зависимость коэффициента мощности Cosφ излучающей плиты от количества импульсов воздействий на каждом полупериоде создаваемых вибросейсмических колебаний.Figure 4 shows the dependence of the shear angles φ between the total force and inertia vibration velocities and the dependence of the power factor Cosφ of the emitting plate on the number of impact pulses at each half-cycle of the generated vibroseismic vibrations.
Вибросейсмоисточник (фиг.1, 2) содержит по крайней мере 4 инертных массы 1, 2, 3, 4, которые установлены на излучающей плите 5 через пружины 6, 7 и амортизаторы 8, 9. Каждая инертная масса приводится в движение импульсными генераторами разнополярных усилий 10, 11 и 12, 13 (не показаны) соответственно. Излучающая плита прижата к грунту пригрузочной массой 14 через пружины 15, 16 и амортизаторы 17, 18. Кроме того, инертная масса 14 в своей верхней части связана с инертными массами пружинами 19, 20 и амортизаторами 21, 22. Инертные массы установлены подвижно и между собой и с пригрузочной массой 14 и по отношению к излучающей плите 5. Инертные массы 1-4 вместе со своими вибровозбудителями образуют в плане прямоугольник.Vibro-seismic source (1, 2) contains at least 4
На фиг.3а показано формирование усилия F1,4 генераторами усилий, расположенных по диагонали прямоугольника вибросейсмоисточника, на фиг 3б показано формирование суммарного усилия F2,3 генераторами усилий, расположенных по другой диагонали прямоугольника вибросейсмоисточника.On figa shows the formation of the force F 1,4 force generators located on the diagonal of the rectangle of the vibration source, Fig 3b shows the formation of the total force F 2,3 force generators located on the other diagonal of the rectangle of the vibration source.
На фиг.4 показаны зависимости углов φ и Cosφ от количества импульсов силовых воздействий на каждом полупериоде колебаний. Система питания и управления на фиг.1, 2 не показана.Figure 4 shows the dependences of the angles φ and Cosφ on the number of pulses of force actions on each half-cycle of oscillations. The power and control system in figure 1, 2 is not shown.
Вибросейсмоисточник работает следующим образом. Одновременно включаются генераторы усилий, воздействующие одновременно на инертные массы 1, 4 или 2, 3 (фиг.1) в соответствии с временной диаграммой фиг.3, где показано формирование результирующего усилия прямоугольной формы F1-4 (фиг.3в), создаваемого поочередно усилиями F1,4 или F2,3 (фиг.3б). Виброскорости V1,4 или V2,3 к очередному воздействию противоположной формы затухают до нуля, что обеспечивает безрезонансный режим вибросейсмоисточника на всех рабочих частотах. Причем коэффициент мощности вибросейсмоисточника даже при двух силовых воздействиях на излучающую платформу равен 0.7 против Cosφ=0 при одновременном (однократном) срабатывании всех 1-4 вибровозбудителей, когда это количество импульсов в соответствии с фиг.4 равно единице.Vibroseismo works as follows. At the same time, force generators are turned on, acting simultaneously on
На фиг.4 показаны зависимости углов сдвига φ и соответствующих коэффициентов мощности Cosφ при различных величинах количества импульсов воздействий N в каждом полупериоде создаваемых колебаний. Так при количестве импульсов N=6 получаем Cosφ=0.96. Такой вибросейсмоисточник с предлагаемым способом питания и управления особенно эффективен при работе на низких и сверхнизких частотных вибрации. До сих пор все низкочастотные вибросейсмоисточники имели резко гиперболическую обратно пропорциональную зависимость мощности колебаний от их создаваемой частоты. Последнее не позволяло получать устойчивую работу этих источников на частотах ниже 5-6 Гц. Работа предлагаемого вибросейсмоисточника в безрезонансных режимах значительно упрощает его управление. В качестве генераторов силовых импульсов могут быть использованы любые возбудители - электромагнитные с дополнительным возбуждением, электродинамические-импульсные, линейные синхронные и вентильные возбудители.Figure 4 shows the dependences of the shear angles φ and the corresponding power coefficients Cosφ for various values of the number of impact pulses N in each half-cycle of the generated oscillations. So, for the number of pulses N = 6, we obtain Cosφ = 0.96. Such a vibro-seismic source with the proposed method of power and control is especially effective when operating at low and ultra-low frequency vibrations. Until now, all low-frequency vibration sources have had a sharply hyperbolic inversely proportional dependence of the oscillation power on their generated frequency. The latter did not allow obtaining stable operation of these sources at frequencies below 5-6 Hz. The operation of the proposed vibro-seismic source in resonance-free modes greatly simplifies its management. Any pathogen can be used as a power pulse generator - electromagnetic with additional excitation, electrodynamic-pulse, linear synchronous and valve exciters.
Конструкция предлагаемого вибросейсмоисточника, кроме того, имеет хорошую энергетическую совместимость с питающей электроэнергетической системой, что позволяет создавать эти вибросейсмоисточники на любые требуемые усилия воздействий и соответственно любые мощности. Отсутствие вращающихся и перемещающихся масс обеспечивает также легкую синхронизацию любого количества вибросейсмоисточников.The design of the proposed vibro-seismic source, in addition, has good energy compatibility with the power supply system, which allows you to create these vibro-seismic sources for any required efforts and, accordingly, any power. The absence of rotating and moving masses also provides easy synchronization of any number of vibration sources.
Таким образом предлагаемый вибросейсмоисточник имеет высокий коэффициент мощности и соответственно высокие энергетические показатели особенно на низких частотах колебаний, что обеспечивает выполнение поставленной задачи.Thus, the proposed vibration seismic source has a high power factor and, accordingly, high energy performance especially at low vibration frequencies, which ensures the fulfillment of the task.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132872/28A RU2302300C1 (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Seismic vibration oscillation source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132872/28A RU2302300C1 (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Seismic vibration oscillation source |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005132872A RU2005132872A (en) | 2007-04-27 |
RU2302300C1 true RU2302300C1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38106777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132872/28A RU2302300C1 (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Seismic vibration oscillation source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2302300C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108187997A (en) * | 2018-01-25 | 2018-06-22 | 昆明理工大学 | A kind of cam-type Chaotic Vibration Exciter |
-
2005
- 2005-10-25 RU RU2005132872/28A patent/RU2302300C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Проблемы вибрационного просвечивания Земли. ИВАШИН В.В., МИЛОРАДОВ И.А., СИМКИН С.А., ЧИЧИНИН И.С. Резонансные схемы согласования вибратора с грунтом. - М.: Наука, 1977, с.238. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108187997A (en) * | 2018-01-25 | 2018-06-22 | 昆明理工大学 | A kind of cam-type Chaotic Vibration Exciter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005132872A (en) | 2007-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7881158B2 (en) | Seismic vibrator having multiple resonant frequencies in the seismic frequency band using multiple spring and mass arrangements to reduce required reactive mass | |
US8446798B2 (en) | Marine acoustic vibrator having enhanced low-frequency amplitude | |
US5979242A (en) | Multi-level vibration test system having controllable vibration attributes | |
US6488117B1 (en) | Vertical-force vibrator seismic wave source | |
RU2448349C2 (en) | Generating seismic vibration signals | |
US2970660A (en) | Polyphase sonic earth bore drill | |
EA000282B1 (en) | Electrodynamic driving means for acoustic emitters | |
US5969297A (en) | Pulse generator powered vibrator | |
RU2302300C1 (en) | Seismic vibration oscillation source | |
Ganiev et al. | The scientific heritage of VO Kononenko: the Sommerfeld–Kononenko effect | |
GB1602117A (en) | Vibration generators particularly for seismic exploration | |
Edwards et al. | An impact based frequency up-conversion mechanism for low frequency vibration energy harvesting | |
US5187331A (en) | SH wave generator | |
CA1197312A (en) | Seismic exploration using compressional and shear waves simultaneously | |
US5717170A (en) | Swinging-weight vibrator for seismic exploration | |
RU2387488C1 (en) | Method for excitation of vibration oscillations for performance of seismic survey and unbalance vibration exciter for its realisation | |
RU2410167C1 (en) | Procedure for excitation of resonance mechanical oscillations and device for its implementation (versions) | |
JP2578291B2 (en) | Linear motor type seismic source | |
CN213255661U (en) | Double-mass circular vibrating screen | |
Shabanalinezhad et al. | Nonlinear Dynamics of a Softening-Hardening Oscillator for Energy Harvesting in Industrial Applications | |
RU2253136C1 (en) | Surface electromagnetic vibration seismic source | |
RU2789250C1 (en) | Method for converting synchronous in-phase harmonic oscillations of vibrotransport and technological devices into synchronous harmonic oscillations with a phase shift and obtaining lissajous figures | |
SU928281A1 (en) | Elastic vibration oscillator | |
RU60002U1 (en) | VIBROSEISMO SOURCE | |
RU2475778C1 (en) | Pulsed ground-based non-explosive seismic vibrator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101026 |