RU2534000C1 - S-wave pulse source - Google Patents

S-wave pulse source Download PDF

Info

Publication number
RU2534000C1
RU2534000C1 RU2013119674/28A RU2013119674A RU2534000C1 RU 2534000 C1 RU2534000 C1 RU 2534000C1 RU 2013119674/28 A RU2013119674/28 A RU 2013119674/28A RU 2013119674 A RU2013119674 A RU 2013119674A RU 2534000 C1 RU2534000 C1 RU 2534000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
load
seismic
armature
seismic source
Prior art date
Application number
RU2013119674/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013119674A (en
Inventor
Виктор Васильевич Ивашин
Николай Александрович Иванников
Original Assignee
Виктор Васильевич Ивашин
Николай Александрович Иванников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Васильевич Ивашин, Николай Александрович Иванников filed Critical Виктор Васильевич Ивашин
Priority to RU2013119674/28A priority Critical patent/RU2534000C1/en
Publication of RU2013119674A publication Critical patent/RU2013119674A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534000C1 publication Critical patent/RU2534000C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: S-wave pulse source comprises a weight (9) supported through wheels (7, 8) to a rigid oscillating slab (2) with inductance coil (10) of an inductive dynamic engine. The engine armature is made as a plate (5) of conducting material and is fixed at the lateral side of the front column (4) of the slab (2). The rear column (6) is inclined to the slab (2) and the weight (9) can be moved along it with lifting of its centre of gravity. The lower surface of the slab (2) is equipped with teeth (3) with their potential submersion to the ground (1).
EFFECT: improving performance data and seismic efficiency of the source.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области сейсморазведки, а именно к невзрывным сейсмо-источникам, создающим сейсмические волны поперечного типа импульсным механическим воздействием на поверхность грунта.The invention relates to the field of seismic exploration, and in particular to non-explosive seismic sources creating transverse seismic waves by pulsed mechanical action on the soil surface.

Известен принятый за аналог импульсный невзрывной сейсмоисточник (патент РФ №2233000, Б.И. №20, 2004 г.), содержащий жесткую излучающую плиту, опертый на нее пригруз, односторонний демпфер и импульсный электромагнитный двигатель, магнитопровод индуктора которого с обмоткой возбуждения закреплен на верхней стороне пригруза. На плите выполнены две жесткие стойки, на которые оперт магнитопровод якоря двигателя, отделенный от магнитопровода индуктора воздушным зазором. Пригруз снабжен консолью, конец которой посредством осей соединен со стойкой на плите. Плита выполнена клинообразной формы, и ее верхняя поверхность расположена под углом к нижней поверхности, на которой имеются зубья-выступы с возможностью их погружения в грунт. При нормальном направлении развиваемой двигателем силы, создаваемой на верхнюю поверхность плиты, ее вертикальная составляющая создает в грунте в основном продольную сейсмическую волну. А деформация грунта зубьями плиты вдоль его поверхности, создаваемая горизонтальной составляющей силы двигателя, сопровождается созданием поперечной сейсмической волны.A pulse non-explosive seismic source (RF patent No. 2233000, B.I. No. 20, 2004) adopted for the analogue is known, containing a rigid radiating plate, a load supported on it, a one-way damper and a pulsed electromagnetic motor, the inductor magnetic circuit of which is connected to the excitation winding top side of the load. Two rigid racks are made on the plate, on which the magnetic core of the motor armature is supported, separated from the magnetic core of the inductor by an air gap. The load is equipped with a console, the end of which is connected via axes to a rack on the plate. The plate is wedge-shaped, and its upper surface is located at an angle to the lower surface, on which there are teeth-protrusions with the possibility of immersion in the ground. In the normal direction of the force developed by the engine, which is generated on the upper surface of the plate, its vertical component creates in the ground a mainly longitudinal seismic wave. And the deformation of the soil by the teeth of the plate along its surface, created by the horizontal component of the motor force, is accompanied by the creation of a transverse seismic wave.

Этому техническому решению присущ ряд недостатков, снижающих его сейсмическую эффективность, надежность и возможные области применения.This technical solution has a number of disadvantages that reduce its seismic efficiency, reliability and possible applications.

Низкое значения отношения создаваемой электромагнитным двигателем силы к массе магнитопровода его якоря приводит, как следствие, к тому, что масса якоря составляет значительную часть массы плиты и, соответственно, к снижению механического воздействия плитой на грунт.The low value of the ratio of the force generated by the electromagnetic motor to the mass of the magnetic core of its armature leads, as a result, to the fact that the mass of the armature makes up a significant part of the mass of the slab and, consequently, to a decrease in the mechanical effect of the slab on the ground.

Ударные механические воздействия между магнитопроводами якоря и индуктора в момент выбора зазора снижают долговечность работы сейсмоисточника и вызывают значительный акустический шум, потери энергии.Shock mechanical impacts between the magnetic circuits of the armature and the inductor at the time of selecting the gap reduce the durability of the seismic source and cause significant acoustic noise, energy loss.

Плита-излучатель создает механический импульс воздействия на грунт под углом α к его поверхности, при этом горизонтальная составляющая импульса N2=NSinα обычно существенно меньше вертикальной, что снижает сейсмическую эффективность сейсмоисточника.The emitter plate creates a mechanical impulse of action on the soil at an angle α to its surface, while the horizontal component of the impulse N 2 = NSinα is usually much less than the vertical one, which reduces the seismic efficiency of the seismic source.

Известно принятое за прототип техническое решение источника поперечных сейсмических волн (патент РФ №2457512, Б.И. №21, 2012 г.), содержащее жесткую плиту-излучатель со стойками, опертую на плиту с возможностью перемещения вдоль нее пригрузочную массу (пригруз), односторонние демпферы и импульсный электромагнитный двигатель, магнитопровод индуктора с обмоткой возбуждения которого закреплен на боковой поверхности пригруза. Магнитопровод якоря двигателя посредством пружин прижат к стойке плиты и отделен от магнитопровода индуктора воздушным зазором. При подаче в обмотку возбуждения двигателя импульса тока между его магнитопроводами индуктора и якоря создается притягивающая сила. В течение времени выбора зазора при встречном движении индуктора с пригрузом и якоря развиваемая двигателем сила передается от якоря через стойку на плиту, что приводит к горизонтальному смещению плиты, деформации грунта зубьями на плите и созданию в нем поперечной сейсмической волны. В момент выбора зазора происходит ударное взаимодействие магнитопроводов индуктора и якоря с последующим отрывом якоря от стойки на плите, после чего движение пригруза с индуктором и якоря тормозятся пружинами и демпфером и он возвращается в исходное положение под действием мощных пружин.It is known that the technical solution of the source of transverse seismic waves adopted for the prototype (RF patent No. 2457512, B.I. No. 21, 2012), comprising a rigid emitter plate with racks, supported on the plate with the possibility of moving along it the loading mass (load), unilateral dampers and a pulsed electromagnetic motor, the inductor magnetic circuit with an excitation winding of which is fixed on the side surface of the load. The magnetic core of the motor armature is pressed by springs to the rack of the plate and is separated from the magnetic core of the inductor by an air gap. When a current pulse is fed into the motor excitation winding, an attractive force is created between its magnetic circuits of the inductor and the armature. During the gap selection time when the inductor with the load and the armature meet in the opposite direction, the force developed by the engine is transmitted from the armature through the strut to the plate, which leads to horizontal plate displacement, soil deformation by the teeth on the plate and the creation of a transverse seismic wave in it. At the moment of choosing the gap, the magnetic circuits of the inductor and the armature strike together with the anchor breaking away from the rack on the plate, after which the movement of the load with the inductor and the armature is braked by springs and a damper and it returns to its original position under the action of powerful springs.

Техническому решению по прототипу, как и по аналогу, присущи недостатки, обуславливаемые большой массой якоря электромагнитного двигателя и ударным взаимодействием между магнитопроводами индуктора и якоря, снижающими механическое воздействие плитой на грунт, долговечность (надежность) сейсмоисточника и его сейсмическую эффективность. Кроме этого, необходимость применения мощных пружин для торможения послеударного движения пригруза с индуктором и якоря и возврата их в исходное положение усложняет конструкцию сейсмоисточника и его эксплуатацию.The technical solution for the prototype, as well as for the analogue, has inherent disadvantages caused by the large mass of the armature of the electromagnetic motor and the impact interaction between the magnetic circuits of the inductor and the armature, which reduce the mechanical effect of the plate on the soil, the durability (reliability) of the seismic source and its seismic efficiency. In addition, the need to use powerful springs to slow down the shock of the load with the inductor and the armature and return them to their original position complicates the design of the seismic source and its operation.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение сейсмической эффективности сейсмоисточника, надежности его эксплуатации и расширение возможности применения.The problem to which the invention is directed, is to increase the seismic efficiency of the seismic source, the reliability of its operation and the expansion of the applicability.

Техническим результатом является повышение коэффициента передачи механической энергии импульсного двигателя сейсмоисточника в энергию механического воздействия плитой сейсмоисточника на грунт, отношения создаваемой двигателем силы к весу сейсмоисточника, повышение его надежности, снижение создаваемых волн-помех и расширение возможности его применения.The technical result is to increase the coefficient of transmission of mechanical energy of a pulsed seismic source engine to the energy of mechanical action of the seismic source plate on the ground, the ratio of the force generated by the engine to the weight of the seismic source, increase its reliability, reduce the generated interference waves and expand the possibility of its application.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что сейсмоисточник поперечных сейсмических волн содержит жесткую плиту-излучатель с зубьями на ее нижней поверхности и с первой и второй стойками на ее соответственно передней и задней частях верхней поверхности, расположенный над плитой пригруз, установленный между пригрузом и плитой односторонний демпфер, закрепленный на обращенной к первой стойке стороне пригруза индуктор с обмоткой возбуждения импульсного двигателя. Обращенная к первой стойке сторона второй стойки выполнена наклонной к плите, пригруз снабжен колесами с возможностью перемещения задней части пригруза по наклонной стороне задней стойки, а передней части - по поверхности плиты, а якорь двигателя выполнен в виде прилегающей к обмотке возбуждения пластины из материала с высокой электропроводностью и закреплен на первой стойке.The solution to this problem is provided due to the fact that the seismic source of transverse seismic waves contains a rigid emitter plate with teeth on its lower surface and with first and second racks on its front and rear parts of the upper surface, located above the plate, the load placed between the load and the plate one-sided damper mounted on the side of the load facing the first rack inductor with a field winding of a pulse motor. The side of the second rack facing the first rack is inclined to the plate, the load is equipped with wheels to move the rear of the load along the inclined side of the rear rack, and the front part is along the surface of the plate, and the motor armature is made in the form of a plate made of high-material material adjacent to the excitation winding electrical conductivity and is mounted on the first rack.

Получение технических результатов достигается за счет нескольких взаимосвязанных факторов. Применение индукционно-динамического двигателя, имеющего более высокое, чем в прототипе, отношение создаваемой им силы к массе якоря, обеспечивает повышение коэффициента передачи механической энергии двигателя в энергию воздействия плитой сейсмоисточника на поверхность грунта и увеличение отношения создаваемой двигателем силы к весу сейсмоисточника. Поскольку создаваемая индукционно-динамическим двигателем сила расталкивает его якорь и индуктор, то при работе двигателя в составе сейсмоисточника, в отличие от применяемого в прототипе двигателя электромагнитного типа с притягивающей якорь и индуктор силой, между якорем и индуктором не создается жестких механических ударов, что повышает надежность работы сейсмоисточника и уменьшает ухудшающий эксплуатацию сейсмоисточника акустический шум. Применение стойки с наклонной к плите стороной для перемещения по ней на колесах задней части пригруза обеспечивает необходимое снижение скорости ускоренного силой двигателя пригруза и преобразование его кинетической энергии в потенциальную энергию гравитации. Причем в сравнении с прототипом необходимое снижение скорости достигается без применения мощных пружин, что упрощает конструктивное решение сейсмоисточника и повышает надежность его работы. Кроме этого, при перемещении пригруза на плиту не создается в горизонтальном направлении значительных, создающих волны-помехи, механических воздействий, снижающих сейсмическую эффективность сейсмоисточника.Obtaining technical results is achieved due to several interrelated factors. The use of an induction-dynamic engine, having a higher ratio of the force created by it to the mass of the armature than in the prototype, provides an increase in the coefficient of transfer of mechanical energy of the engine to the impact energy of the seismic source plate on the soil surface and an increase in the ratio of the force created by the engine to the weight of the seismic source. Since the force generated by the induction-dynamic motor pushes its anchor and inductor, when the engine is operated as a seismic source, unlike the electromagnetic type used in the prototype engine with the force attracting the armature and inductor, no hard mechanical shocks are created between the armature and the inductor, which increases reliability operation of the seismic source and reduces degrading operation of the seismic source acoustic noise. The use of the rack with the side inclined to the plate to move along it on the wheels of the rear part of the load provides the necessary reduction in the speed of the load accelerated by the engine power and converts its kinetic energy into potential energy of gravity. Moreover, in comparison with the prototype, the necessary speed reduction is achieved without the use of powerful springs, which simplifies the design solution of the seismic source and increases the reliability of its operation. In addition, when moving the load onto the plate, significant, creating interfering waves, mechanical effects that reduce the seismic efficiency of the seismic source are not created in the horizontal direction.

На фиг.1 приведен вид на сейсмоисточник сбоку; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 показан характер изменения действующей на плиту силы, скорости деформации грунта зубьями плиты и перемещения пригруза вверх в вертикальной плоскости; на фиг.4, 5, 6 и 7 приведены некоторые варианты выполнения и размещения на индукторе обмотки возбуждения импульсного двигателя.Figure 1 shows a side view of the seismic source; figure 2 is a top view; figure 3 shows the nature of changes in the force acting on the plate, the rate of soil deformation by the teeth of the plate and the movement of the load upward in a vertical plane; figure 4, 5, 6 and 7 shows some options for the implementation and placement on the inductor of the excitation winding of a pulsed motor.

Сейсмоисточник устанавливается на поверхности грунта 1 и содержит жесткую плиту 2 с частично погруженными в грунт зубьями 3, выполненными на ее нижней поверхности. На передней части плиты выполнена стойка 4, на которой закреплена пластина 5 из материала высокой электропроводности, выполняющая функцию якоря импульсного двигателя. На задней части плиты выполнена стойка 6, обращенная к стойке 4 сторона которой выполнена наклонной, например с некоторым радиусом кривизны так, что плавно переходит в плоскость плиты 2. На плиту 2 через колеса 7 и 8 опирается пригрузочная масса (пригруз) 9, на передней торцевой части которой закреплен прилегающий к пластине 5 индуктор 10 с обмоткой возбуждения 11 импульсного двигателя. На задней части сейсмоисточника между пригрузом 9 и плитой 2 установлен односторонний демпфер 12. Между пригрузом 9 и стойкой 4 установлена пружина растяжения 13. Сейсмоисточник снабжен системой автономного питания (на фиг.1 и фиг.2 не показана) обмотки возбуждения 11 двигателя импульсным током необходимой величины и длительности, которая может быть размещена, например, в полости 14 пригруза 9 (на фиг.1 показана пунктиром).The seismic source is installed on the surface of the soil 1 and contains a rigid plate 2 with teeth 3 partially immersed in the soil, made on its lower surface. A rack 4 is made on the front of the plate, on which a plate 5 of high conductivity material is fixed, which serves as the armature of a pulse motor. On the back of the plate, a stand 6 is made, the side of which is turned to the stand 4, is inclined, for example, with a certain radius of curvature so that it smoothly passes into the plane of the plate 2. A loading mass (load) 9 is supported on the plate 2 through wheels 7 and 8, on the front the end part of which is attached adjacent to the plate 5 inductor 10 with the excitation winding 11 of the pulse motor. On the back of the seismic source, between the load 9 and plate 2, a one-way damper 12 is installed. A tension spring 13 is installed between the load 9 and the stand 4. The seismic source is equipped with an autonomous power supply system (not shown in FIG. 1 and 2) of the motor excitation winding 11 with the pulse current required the magnitude and duration, which can be placed, for example, in the cavity 14 of the cargo 9 (shown in dashed in Fig. 1).

Сейсмоисточник работает следующим образом. В исходном положении он расположен на грунте 1 так, что зубья 3 плиты 2 частично погружены в грунт 1. В необходимый момент времени t0 (фиг.3) по сигналу с сейсмостанции в обмотку возбуждения 11 двигателя сейсмоисточника (фиг.1 и фиг.2) от системы питания подается импульс тока 17, который создает вокруг обмотки 11 импульсный магнитный поток 16 (фиг.1), проходящий через область прилегания пластины 5 якоря двигателя к обмотке 11. При этом ввиду экранирующего действия пластины якоря в ней индуктируется электрический ток и между обмоткой возбуждения 11 и якорем 5 создается расталкивающая их пондеромоторная сила 15 (фиг.3)The seismic source works as follows. In the initial position, it is located on the soil 1 so that the teeth 3 of the plate 2 are partially immersed in the soil 1. At the required time t 0 (Fig. 3), according to the signal from the seismic station, to the excitation winding 11 of the seismic source motor (Fig. 1 and Fig. 2 ) a current pulse 17 is supplied from the power system, which creates a pulsed magnetic flux 16 around the winding 11 (Fig. 1) passing through the area of contact of the armature plate 5 of the motor to the winding 11. In this case, due to the shielding effect of the armature plate, an electric current is induced in it and between field winding 11 and anchor m 5 creates the repulsive their ponderomotive force 15 (3)

P(t)=(i2/2)·(dL(x)/dx), (1)P (t) = (i 2/2) · (dL (x) / dx), ( 1)

где dL(x) - эквивалентная индуктивность обмотки возбуждения;where dL (x) is the equivalent inductance of the field winding;

i - ток в обмотке, а х- направление действия силы.i is the current in the winding, and x is the direction of the force.

Действующая на якорь сила P(t) двигателя через стойку 4 передается на плиту 2, что приводит к ее перемещению в горизонтальной плоскости вправо и вызывает соответствующую деформацию грунта погруженными в него зубьями 3 и формирование в грунте поперечной сейсмической волны. Интенсивность сейсмической волны пропорциональна квадрату скорости деформации грунта, которая не должна существенно превышать значений, при котором грунт проявляет свои упругие свойства и в нем не возникают значительные потери энергии на неупругую составляющую деформации. Поскольку грунт обладает упругими свойствами, то после сжатия грунта плита возвращается в положение, близкое к исходному. Характерная скорость 18 деформации грунта зубьями плиты приведена на фиг.3. Быстрое затухание скорости 18 обусловлено потерями энергии движения плиты на неупругие деформации грунта и излучение сейсмической волны.The force acting on the anchor of the engine P (t) through the strut 4 is transmitted to the plate 2, which leads to its movement in the horizontal plane to the right and causes the corresponding deformation of the soil immersed in the teeth 3 and the formation of a transverse seismic wave in the soil. The intensity of the seismic wave is proportional to the square of the deformation rate of the soil, which should not significantly exceed the values at which the soil shows its elastic properties and there is no significant energy loss to the inelastic component of the deformation. Since the soil has elastic properties, after compression of the soil, the slab returns to a position close to the original one. The characteristic rate of soil deformation 18 by the teeth of the plate is shown in Fig.3. The rapid attenuation of the velocity 18 is due to the loss of energy of movement of the plate due to inelastic deformation of the soil and radiation of the seismic wave.

Под действием механического импульса N силы P(t)Under the action of a mechanical impulse N forces P (t)

Figure 00000001
Figure 00000001

пригруз 9 массой m с индуктором 5 ускоряется за время t1 до скорости, близкой к максимальнойa load 9 of mass m with inductor 5 is accelerated in time t 1 to a speed close to maximum

Vm=N/m. (3)V m = N / m. (3)

Его кинетическая энергияHis kinetic energy

Figure 00000002
Figure 00000002

Дальнейшее движение пригруза на колесах 8 по наклонной поверхности с радиусом кривизны r (фиг.1) сопровождается его смещением влево и вверх, уменьшением скорости и преобразованием кинетической энергии в потенциальную энергию гравитации. В результате центр тяжести пригруза перемещается в вертикальной плоскости из положения y1 в у2 на высоту Нm, зависящую от кинетической энергии Аk пригруза.Further movement of the load on wheels 8 on an inclined surface with a radius of curvature r (Fig. 1) is accompanied by its shift to the left and up, a decrease in speed, and the conversion of kinetic energy into potential energy of gravity. As a result, the center of gravity of the load moves in a vertical plane from position y 1 to y 2 to a height H m , which depends on the kinetic energy A k of the load.

Hm=Ak/(m·g), (5)Hm = A k / (m g), (5)

где g - ускорение в поле тяготения.where g is the acceleration in the gravitational field.

Движение пригруза по наклонной поверхности стойки 6 с радиусом кривизны r сопровождается созданием силы на стойку 6, вертикальная составляющая которой создает дополнительное к силе веса плиты и пригруза прижатие задней части плиты к грунту, что улучшает механическую связь зубьев 3 плиты с грунтом и условия формирования сейсмической волны.The movement of the load along the inclined surface of the stand 6 with a radius of curvature r is accompanied by the creation of a force on the stand 6, the vertical component of which adds to the force of the weight of the plate and the load pressing the back of the plate to the ground, which improves the mechanical connection of the teeth 3 of the plate with the ground and the conditions for the formation of a seismic wave .

С момента времени t2, перемещение 19 центра тяжести пригруза на высоту Нm (фиг.3), пригруз перемещается по наклонной поверхности стойки 6 вниз в его исходное положение на плите. При этом скорость его движения ограничивается односторонним демпфером 12 с целью уменьшения механического ударного воздействия индуктора 10 с закрепленной на стойке 4 пластиной 5 якоря двигателя.From time t 2, the movement of the center of gravity 19 of the load to a height of N m (Fig. 3), the load moves along the inclined surface of the rack 6 down to its original position on the plate. Moreover, its speed is limited by a one-way damper 12 in order to reduce the mechanical impact of the inductor 10 with the motor armature plate 5 fixed to the rack 4.

При горизонтальном положении плиты сейсмоисточника на грунте, а также в случае, когда задняя часть плиты относительно передней расположена выше, то есть поверхность плиты образует некоторый угол к горизонту, возврат пригруза в исходное положение и его прижим к стойке 4 с якорем 5 обеспечивается силой веса пригруза. В случае, когда плита лежит на грунте не горизонтально, а ее передняя часть расположена под углом к горизонту, прижим пригруза к стойке 4 обеспечивается пружиной 13.With the horizontal position of the seismic source plate on the ground, as well as in the case when the rear part of the plate relative to the front is higher, that is, the surface of the plate forms a certain angle to the horizontal, the return of the load to its original position and its clamping to the post 4 with anchor 5 is ensured by the weight of the load . In the case when the plate does not lie on the ground horizontally, and its front part is located at an angle to the horizontal, the load clamp to the rack 4 is provided by a spring 13.

Приложение к стойке 4 силы P(t) двигателя создает на плиту моментThe application to the rack 4 of the force P (t) of the engine creates a moment on the stove

М=P(t)·а, (6)M = P (t) a, (6)

где а - расстояние от середины обмотки возбуждения до плиты (фиг.4),where a is the distance from the middle of the field winding to the plate (figure 4),

что приводит к дополнительной нагрузке грунта под передней частью плиты и разгрузке его под задней ее частью.which leads to an additional load of soil under the front of the plate and unloading it under its rear.

Для уменьшения момента M и сил, создаваемых на грунт в вертикальном направлении передней и задней частями плиты, обмотка возбуждения может быть выполнена в виде не одной, а нескольких одновременно работающих секций (фиг.5 и фиг.6) меньшего диаметра, размещенных в пазах индуктора 10. На фиг.4,а показано размещение на индукторе одной секции. На фиг.4,б показано поперечное сечение индуктора 10 с одной секцией 11 (вид сбоку). Под индуктором показано размещение плиты 2 на расстоянии а от середины обмотки 11. На фиг.5 и фиг.6 показано размещение соответственно двух и трех секций обмотки меньшего диаметра, что позволяет уменьшить расстояние а плиты от середины секций обмотки и создаваемый по (6) момент. На фиг.7 показана возможность применения одной некруговой обмотки, горизонтальный размер которой существенно превышает вертикальный.To reduce the moment M and the forces created on the soil in the vertical direction by the front and rear parts of the plate, the field winding can be made in the form of not one, but several simultaneously working sections (Fig. 5 and Fig. 6) of smaller diameter, placed in the grooves of the inductor 10. Figure 4, a shows the placement on the inductor of one section. Figure 4, b shows a cross section of the inductor 10 with one section 11 (side view). Under the inductor, the placement of the plate 2 at a distance a from the middle of the winding 11 is shown. Figures 5 and 6 show the placement of two and three sections of the winding of smaller diameter, respectively, which reduces the distance a of the plate from the middle of the winding sections and the moment created by (6) . Figure 7 shows the possibility of using one non-circular winding, the horizontal size of which significantly exceeds the vertical.

Уменьшение расстояния а от середины обмотки возбуждения до плиты приводит к уменьшению высоты h (фиг.4) сейсмоисточника, увеличению его ширины b и площади плиты-излучателя, что улучшает компоновку и позволяет (при большей площади плиты) увеличивать мощность сейсмоисточника за счет применения двигателя с большей создаваемой силой.Reducing the distance a from the middle of the field winding to the plate leads to a decrease in the height h (Fig. 4) of the seismic source, an increase in its width b and the area of the emitter plate, which improves the layout and allows (with a larger plate area) to increase the power of the seismic source due to the use of an engine with more created power.

При размещении сейсмоисточника на транспортном средстве, оснащенном спуско-подъемным устройством для обеспечения спуска сейсмоисточника на грунт, плита сейсмоисточника может подгружаться весом транспортного средства, что улучшает связь зубьев 3 плиты с грунтом 1. Зубья 3 целесообразно выполнять треугольной формы с возможностью их постепенного погружения в грунт по мере работы сейсмоисточника.When placing the seismic source on a vehicle equipped with a descent and lifting device to ensure the descent of the seismic source to the ground, the seismic source plate can be loaded with the weight of the vehicle, which improves the connection of the teeth 3 of the plate with the soil 1. The teeth 3 are expediently made triangular in shape with the possibility of gradual immersion in the soil as the seismic source works.

При необходимости создавать сейсмические воздействия на грунт противоположного направления необходимо устанавливать два сейсмоисточника, один из которых должен создавать сейсмические воздействия в одну сторону, а второй - в противоположную.If it is necessary to create seismic effects on the soil in the opposite direction, it is necessary to install two seismic sources, one of which should create seismic effects in one direction, and the second in the opposite.

Более высокие в сравнении с прототипом технико-экономические и сейсмические показатели предложенного технического решения обусловлены тем, что применение индукционно-динамического двигателя, обеспечивающего возможность получения небольшого веса якоря при необходимой силе и расталкивающую якорь и индуктор силу, позволило создать конструктивное решение сейсмоисточника с горизонтально ориентированной силой необходимой длительности, а выполнение на плите наклонной стойки решило задачу преобразования кинетической энергии движения пригруза в потенциальную энергию силы тяжести без создания значительных воздействий на плиту сейсмоисточника после создания рабочего силового импульса на грунт.The higher technical and economic and seismic indicators of the proposed technical solution in comparison with the prototype are due to the fact that the use of an induction-dynamic motor, which makes it possible to obtain a small weight of the armature with the necessary force and repulsive armature and inductor, made it possible to create a constructive solution of a seismic source with a horizontally oriented force necessary duration, and the implementation of the slanted rack on the plate solved the problem of converting the kinetic energy of motion rigruza into potential energy due to gravity without creating a significant impact on the plate after the establishment of the working seismic source power pulse to ground.

Для примера, импульсный сейсмоисточник поперечных сейсмических волн по предлагаемому техническому решению при массе якоря двигателя 50 кг, массе плиты 200 кг и массе пригруза 500 кг создает силу на плиту до 25·104Н при весе сейсмоисточника 750 кг.For example, a pulsed seismic source of transverse seismic waves according to the proposed technical solution with an engine armature mass of 50 kg, a slab weight of 200 kg and a load mass of 500 kg creates a force on the slab of up to 25 · 10 4 N with a weight of the seismic source of 750 kg.

Claims (1)

Импульсный источник поперечных сейсмических волн, содержащий жесткую плиту-излучатель с зубьями на ее нижней поверхности и с первой и второй стойками на ее соответственно передней и задней частях верхней поверхности, расположенный над плитой пригруз, установленный между пригрузом и плитой демпфер и закрепленный на обращенной к первой стойке передней части пригруза индуктор импульсного двигателя с обмоткой возбуждения, отличающийся тем, что обращенная к первой стойке сторона второй стойки выполнена наклонной, пригруз выполнен с колесами, причем колеса на задней части пригруза имеют возможность катиться по наклонной стороне второй стойки, а якорь двигателя выполнен в виде прилегающей к обмотке возбуждения пластины из материала высокой электропроводности и закреплен на первой стойке.      A pulsed source of transverse seismic waves, comprising a rigid emitter plate with teeth on its lower surface and with first and second struts on its front and rear parts of the upper surface, located above the plate, a load, installed between the load and the plate, a damper and mounted on facing the first rack front of the load induction pulse motor with field winding, characterized in that the side of the second rack facing the first rack is inclined, the load is made from wheels E, the wheels on the rear prigruza are able to roll on the inclined side of the second arm, and the motor armature is in the form of the excitation winding adjacent to the plates of high conductivity material and fixed to the first support.
RU2013119674/28A 2013-04-26 2013-04-26 S-wave pulse source RU2534000C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119674/28A RU2534000C1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 S-wave pulse source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119674/28A RU2534000C1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 S-wave pulse source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013119674A RU2013119674A (en) 2014-11-10
RU2534000C1 true RU2534000C1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53380727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013119674/28A RU2534000C1 (en) 2013-04-26 2013-04-26 S-wave pulse source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534000C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2233000C1 (en) * 2003-04-18 2004-07-20 Ивашин Виктор Васильевич Impulse non-explosive ground seismosource
RU2369883C1 (en) * 2008-04-11 2009-10-10 Виктор Васильевич Ивашин Pulse non-explosive surface seismic source
RU2457512C1 (en) * 2011-03-25 2012-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Pulsed electromagnetic source of seismic shear waves (versions)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2233000C1 (en) * 2003-04-18 2004-07-20 Ивашин Виктор Васильевич Impulse non-explosive ground seismosource
RU2369883C1 (en) * 2008-04-11 2009-10-10 Виктор Васильевич Ивашин Pulse non-explosive surface seismic source
RU2457512C1 (en) * 2011-03-25 2012-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Pulsed electromagnetic source of seismic shear waves (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013119674A (en) 2014-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2369883C1 (en) Pulse non-explosive surface seismic source
CN206378265U (en) Orient drop machine
US8228762B2 (en) Magnetic mass-lift impulsive seismic energy source including attracting and repulsing electromagnets
CN104614759A (en) Bi-directional electromagnetic type seismic source device for engineering seismic s-wave exploration
RU2453870C2 (en) Pulsed non-explosive seismic source
CN109110610A (en) A kind of device for preventing elevator from falling
RU2534000C1 (en) S-wave pulse source
AU2010332290A1 (en) Magnetic mass - lift impulsive seismic energy source
RU2555213C2 (en) Pulse non-explosive seismic vibrator with electromagnetic drive
RU2171478C1 (en) Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2498352C1 (en) Pulsed non-explosive seismic vibrator for water environment
RU2242027C1 (en) Nonexplosive source of seismic vibration with electromagnet drive
RU2457512C1 (en) Pulsed electromagnetic source of seismic shear waves (versions)
RU2233000C1 (en) Impulse non-explosive ground seismosource
RU2216753C2 (en) Electromagnetic source of seismic waves
RU2522143C2 (en) Non-explosive pulsed surface seismic vibrator with inductive-dynamic drive
RU2466429C1 (en) Pulsed electromagnetic seismic wave generator
RU2634079C1 (en) Pulse skid seismic source with electromechanical drive
RU2457509C1 (en) Pulse-code seismic vibrator
CN100592109C (en) Manual mechanical type vibrator device
RU2523755C2 (en) Electromagnetic radiator of seismic shear waves
RU2515421C2 (en) Non-explosive ground-based pulsed seismic vibrator
RU2467357C1 (en) Ground-based non-explosive pulsed seismic vibrator
CN204624927U (en) A kind of Novel elevator counterweight device
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: 20150427