RU2808155C1 - Двухкоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков - Google Patents
Двухкоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808155C1 RU2808155C1 RU2023110800A RU2023110800A RU2808155C1 RU 2808155 C1 RU2808155 C1 RU 2808155C1 RU 2023110800 A RU2023110800 A RU 2023110800A RU 2023110800 A RU2023110800 A RU 2023110800A RU 2808155 C1 RU2808155 C1 RU 2808155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- movable table
- output shaft
- spring
- gearbox
- seismic sensors
- Prior art date
Links
- 238000011160 research Methods 0.000 title description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для калибровки сейсмических датчиков. Устройство включает подвижный стол, направляющие типа «ласточкин хвост», пружинные механизмы возврата подвижного стола для направления X и Y, состоящие из электрического двигателя, червячного редуктора и выходного вала, шарикового подшипника, установленного со смещением от оси вращения выходного вала. Технический результат - заявляемое устройство позволяет проводить испытания и калибровать сейсмические датчики с постоянной амплитудой колебаний в различном диапазоне частот. 1 ил.
Description
Изобретение относится к калибровочной, контрольно-измерительной и испытательной технике и позволяет оптимизировать процедуру поверки, контроля работоспособности и калибровки сейсмических датчиков и, следовательно, повысить точность сейсморазведочных измерений.
Известно устройство для калибровки сейсмических датчиков (патент RU 2599183) содержащее неподвижное основание, на котором закреплен жесткий упор и подвижная платформа. На ближней к упору стороне закреплены калибруемый сейсмический датчик, датчик для измерения скорости движения подвижной платформы относительно неподвижного основания и катушка, жестко закрепленная на подвижной платформе. На неподвижном основании, напротив жесткого упора, в контакте с противоположным боком подвижной платформы установлен упругий упор, выполненный с возможностью введения калиброванного по толщине щупа между жестким упором и подвижной платформой.
Недостатками данного технического решения является относительная сложность конструкции и невозможность проводить многократные измерения без приведения устройства в готовность путем ручной установки щупа, что увеличивает трудоемкость и время испытаний.
Известен низкочастотный стенд для калибровки и испытаний акселерометров и сейсмоприемников (патент RU 2757971) включающий бесконтактный электропривод, подвижную вращающуюся платформу, балансировочные грузы, установленные на подвижной вращающейся платформе, блок электроники, состоящий из внутреннего источника питания, понижающего преобразователя, микроконтроллера, датчика влажности и температуры, информационного дисплея и цифрового входа для подключения к компьютеру. Также на подвижной платформе установлен блок микромеханических датчиков для контроля ее углового положения и контроля углового положения двух полуосей, на которых закреплена подвижная платформа, относительно плоскости горизонта.
Недостатками данного технического решения являются относительная сложность конструкции и невозможность получения достоверных результатов измерений приходящих объемных волн.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному изобретению является устройство, описанное в авторском свидетельстве SU 1430922 «Способ исследования сейсмоприемников» состоящее из возбуждающих электромеханических преобразователей горизонтальной вибрационной платформы, контрольного датчика горизонтальной вибрационной платформы, возбуждающих электромеханических преобразователей вертикальной платформы, контрольного датчика вертикальной виброплатформы, электрической линии задержки и регулятора амплитуд, подключенных к возбуждающим преобразователям горизонтальной вибрационной платформы, электрической линии задержки и регулятора амплитуд, подключенных к возбуждающим преобразователям вертикальной виброплатформы, низкочастотного генератора, электронно-лучевых осциллографов и поворотного устройства с трехкомпонентной расстановкой на нем сейсмоприемников.
Недостатком данного технического решения являются особенность конструкции, включающая свободный подвес стола с сейсмоприемниками на пружинах и приводящая к возникновению паразитных резонансных колебаний в вертикальной, либо горизонтальной плоскостях.
Цель изобретения - создание устройства, позволяющего повысить информативность измерений и моделировать явление интерференции колебательных процессов.
Поставленная цель достигается тем, что предложен двухкоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков (Фиг. 1), состоящий из неподвижного основания [7], на котором находится подвижный стол [21], способный двигаться возвратно - поступательно в направлении X относительно неподвижного основания [7], посредством направляющих типа «ласточкин хвост» [9], электрического двигателя [8], червячного редуктора [13], с выходным валом [16]. На торце выходного вала редуктора [16] установлен шариковый подшипник [14] со смещением, заданным при изготовлении, от оси вращения выходного вала редуктора [16]. Амплитуда (от 0,1 мм до 2 мм) возвратно-поступательных движений подвижного стола задается при изготовлении выходного вала редуктора степенью смещения подшипника от оси вращения выходного вала, а частота возвратно-поступательных движений подвижного стола - определяется величиной напряжения, подаваемого на электрический двигатель [8] редуктора [13]. Своей внешней обоймой подшипник [14] соприкасается с торцом [10] подвижного стола [21]. Подвижный стол [21] способный двигаться возвратно - поступательно в направлении X посредством направляющих типа «ласточкин хвост» [9] относительно неподвижного основания [7]. С торца [17] подвижного стола [21] устанавливают пружинный механизм, поджимающий подвижный стол к внешней обойме подшипника [14]. Пружинный механизм состоит из спиральной пружины [12], одним концом опирающейся на торец стола [17], а другой конец пружины поджимается винтом [15] с головкой [11], проходящим сквозь пружину [12], с гайкой [18], закрепленной на неподвижном основании [7] под подвижным столом [17]. Вращением винта в гайке меняется величина сжатия пружины [12]. Узел перемещения по направлению Y состоящий из электрического двигателя [1], червячного редуктора [2], с выходным валом [5]. На торце выходного вала редуктора [5] установлен шариковый подшипник [3] со смещением, заданным при изготовлении, от оси вращения выходного вала редуктора [5]. Амплитуда (от 0,1 мм до 2 мм) возвратно-поступательных движений подвижного стола задается при изготовлении выходного вала редуктора степенью смещения подшипника от оси вращения выходного вала, а частота возвратно-поступательных движений подвижного стола - определяется величиной напряжения, подаваемого на электрический двигатель [1] редуктора [2]. Своей внешней обоймой подшипник [3] соприкасается с торцом [4] подвижного стола [6]. Подвижный стол [6] способный двигаться возвратно - поступательно в направлении Y посредством направляющих типа «ласточкин хвост» [19] относительно подвижного стола [21] движущегося возвратно - поступательно в направлении X. С торца [23] подвижного стола [6] устанавливают пружинный механизм, поджимающий подвижный стол к внешней обойме подшипника [3]. Пружинный механизм состоит из спиральной пружины [24], одним концом опирающейся на торец стола [23], а другой конец пружины поджимается винтом [22] с головкой [25], проходящим сквозь пружину [24], с гайкой [20], закрепленной на подвижном столе [21] под подвижным столом [6]. Вращением винта в гайке меняется величина сжатия пружины [24]. На подвижном столе [6] устанавливаются сейсмические датчики, подлежащие исследованию и калибровке.
Стенд работает следующим образом: при перемещении подвижного стола по направлению X: вращение электрического двигателя [8] посредством червячного редуктора [13] передается на выходной вал редуктора [16] на торце которого со смещением (задаваемым при изготовлении выходного вала редуктора), от его оси вращения закреплен шариковый подшипник [14]. Эксцентрично вращающийся подшипник своей внешней обоймой, находящейся в плотном контакте с торцом [10] подвижного стола, передает смещение на подвижный стол [21]. Возврат стола с обеспечением безлюфтового постоянного прижима к подшипнику обеспечивает предварительно сжатая пружина [12], прижатая к противоположному торцу [15] подвижного стола. Совместное действие вращающегося с эксцентриситетом подшипника, находящегося на выходном валу червячного редуктора и спиральной пружины обеспечивают плавное без зазорное возвратно - поступательное движение подвижного стола по направлению X, которое передается установленному на нем подвижному столу [4] с установленным на нем сейсмическим датчиком подлежащем исследованию и калибровке. Амплитуда (от 0,1 мм до 2 мм) возвратно-поступательных движений подвижного стола задается при изготовлении выходного вала редуктора степенью смещения подшипника от оси вращения выходного вала, а частота возвратно-поступательных движений подвижного стола - определяется величиной напряжения, подаваемого на электрический двигатель редуктора.
При перемещении подвижного стола по направлению Y: вращение электрического двигателя [1] посредством червячного редуктора [2] передается на выходной вал редуктора [5] на торце которого со смещением (задаваемым при изготовлении выходного вала редуктора), от его оси вращения закреплен шариковый подшипник [3]. Эксцентрично вращающийся подшипник своей внешней обоймой, находящейся в плотном контакте с торцом [4] подвижного стола, передает смещение на подвижный стол [6]. Возврат стола с обеспечением безлюфтового постоянного прижима к подшипнику обеспечивает предварительно сжатая пружина [24], прижатая к противоположному торцу [23] подвижного стола. Совместное действие вращающегося с эксцентриситетом подшипника, находящегося на выходном валу червячного редуктора и спиральной пружины обеспечивают плавное беззазорное возвратно - поступательное движение подвижного стола по направлению Y с установленным на нем сейсмическим датчиком подлежащем исследованию и калибровке. Амплитуда (от 0,1 мм до 2 мм) возвратно-поступательных движений подвижного стола задается при изготовлении выходного вала редуктора степенью смещения подшипника от оси вращения выходного вала, а частота возвратно-поступательных движений подвижного стола - определяется величиной напряжения, подаваемого на электрический двигатель редуктора. Одновременная работа обоих механизмов возвратно-поступательного перемещения в направлениях X и Y позволяет возбуждать в исследуемом датчике колебания в обоих направлениях. Раздельная работа механизмов возвратно-поступательного перемещения по направлению X или Y позволяет возбуждать в исследуемом датчике колебания в одном направлении. При подаче различных напряжений на электродвигатели [1] и [8] возможно одновременное возбуждение колебаний в исследуемом сейсмическом датчике с различной частотой по направлениям X и Y.
Новым в предложенном двухкоординатном низкочастотном стенде для исследования и калибровки сейсмических датчиков является наличие подвижного стола, способного перемещаться независимо по направлениям X и Y, направляющих подвижного стола типа «ласточкин хвост», пружинных механизмов возврата подвижного стола для каждого направления X и Y, состоящих из спиральной пружины, винта с гайкой и независимых механизмов возбуждения возвратно-поступательного движения подвижного стола по направлениям X и Y, состоящих из электрического двигателя, червячного редуктора и выходного вала, шарикового подшипника, установленного со смещением от оси вращения выходного вала.
Пример конкретного выполнения.
Однокоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков состоит из чугунного неподвижного основания, размером 250 мм на 250 мм, на котором находится подвижный стол длиной 300 мм и шириной 120 мм, выполненный из стали. Подвижный стол на направляющих типа «ласточкин хвост» может совершать возвратно - поступательные движения, относительно неподвижного основания по направлениям X и Y одновременно либо по отдельности. Исследуемый сейсмический датчик устанавливается на подвижный стол сверху.
Амплитуда (от 0,1 мм до 2 мм) возвратно-поступательных движений подвижного стола по каждому из направлений X либо Y задается при изготовлении выходного вала редуктора степенью смещения подшипника от оси вращения выходного вала, а частота возвратно-поступательных движений подвижного стола - определяется величиной напряжения, подаваемого на электрический двигатель редуктора. Одновременная работа обоих механизмов возвратно-поступательного перемещения в направлениях X и Y позволяет возбуждать в исследуемом датчике колебания в обоих направлениях. Раздельная работа механизмов возвратно-поступательного перемещения по направлению X или Y позволяет возбуждать в исследуемом датчике колебания в одном направлении. При подаче различных напряжений на электродвигатели и возможно одновременное возбуждение колебаний в исследуемом сейсмическом датчике с различной частотой по направлениям X и Y.
Пружинные механизмы возврата подвижного стола по направлениям X и Y имеют одинаковую конструкцию и состоят из спиральной пружины, диаметром 13 мм, имеющей в свободном состоянии длину 40 мм и выполненной из прутка, толщиной 3 мм и стального винта с головкой диаметром 18 мм поджима пружины к столу длиной 200 мм с резьбой М8х1,25 и бронзовой гайкой с резьбой М8х1,25, закрепленной на неподвижном основании. Единственное отличие механизма возврата подвижного стола по направлению X от механизма возврата подвижного стола по направлению Y состоит в способе крепления бронзовой гайки. Для направления X гайка закрепляется на неподвижном чугунном основании, а для направления Y гайка закрепляется на подвижном столе направления X. Червячные редукторы по направлениям X и Y имеют одинаковую конструкцию и состоят из коллекторного электрического двигателя ДПМ-30-Н1-01 с стальным червяком и капроновым червячным колесом. Частота колебаний стола может изменяться от нуля до 10 Гц величиной подаваемого на электродвигатель напряжения в диапазоне от 0 до 32 В. На торце выходного вала червячного редуктора посредством болтового соединения М6х1 закреплен однорядный шарикоподшипник с внутренним диаметром 6 мм и внешним 15 мм (например СХ 1000096 ZZ 619 6). Одновременная работа обоих механизмов возвратно-поступательного перемещения в направлениях X и Y позволяет возбуждать в исследуемом датчике колебания в обоих направлениях. Раздельная работа механизмов возвратно-поступательного перемещения по направлению X или Y позволяет возбуждать в исследуемом датчике колебания в одном направлении. При подаче различных напряжений на электродвигатели возможно одновременное возбуждение колебаний с различной частотой в исследуемом сейсмическом датчике по направлениям X и Y.
Использование двухкоординатного низкочастотного стенда для исследования и калибровки сейсмических датчиков позволит оптимизировать процедуру поверки, контроля работоспособности и калибровки сейсмических датчиков и, следовательно, повысить точность сейсморазведочных измерений.
Claims (1)
- Двухкоординатный низкочастотный стенд для испытаний и калибровки сейсмических датчиков, включающий неподвижное основание стенда, на котором находится подвижный стол, способный двигаться возвратно-поступательно в направлении X относительно неподвижного основания посредством направляющих «ласточкин хвост», выходной вал червячного редуктора, на торце которого установлен шариковый подшипник со смещением от оси вращения вала, при этом выходной вал червячного редуктора связан с электродвигателем, величина напряжения которого определяет частоту возвратно-поступательных движений подвижного стола, а с торца подвижного стола установлен пружинный механизм, поджимающий подвижный стол к внешней обойме шарикового подшипника, при этом пружинный механизм состоит из спиральной пружины, одним концом опирающейся на торец подвижного стола, причем другой конец пружины поджимается винтом с головкой, проходящим сквозь пружину, с гайкой, закрепленной на неподвижном основании под подвижным столом.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2808155C1 true RU2808155C1 (ru) | 2023-11-24 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU494640A1 (ru) * | 1974-01-07 | 1975-12-05 | Предприятие П/Я В-8916 | Пьезоэлектрический вибростенд |
SU813155A1 (ru) * | 1978-07-31 | 1981-03-15 | Специальное Конструкторское Бюро Испыта-Тельных Машин Производственного Объеди-Нения "Точмашприбор" | Стенд дл испытани изделий наВОздЕйСТВиЕ пОСТО ННыХ и НизКО-чАСТОТНыХ уСКОРЕНий |
SU1287015A1 (ru) * | 1985-05-17 | 1987-01-30 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Стенд дл воспроизведени комбинированных испытательных воздействий |
SU1430922A1 (ru) * | 1985-12-27 | 1988-10-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки | Способ исследовани сейсмоприемников |
RU2757971C2 (ru) * | 2019-06-05 | 2021-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» | Низкочастотный стенд для калибровки и испытаний акселерометров и сейсмоприемников |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU494640A1 (ru) * | 1974-01-07 | 1975-12-05 | Предприятие П/Я В-8916 | Пьезоэлектрический вибростенд |
SU813155A1 (ru) * | 1978-07-31 | 1981-03-15 | Специальное Конструкторское Бюро Испыта-Тельных Машин Производственного Объеди-Нения "Точмашприбор" | Стенд дл испытани изделий наВОздЕйСТВиЕ пОСТО ННыХ и НизКО-чАСТОТНыХ уСКОРЕНий |
SU1287015A1 (ru) * | 1985-05-17 | 1987-01-30 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Стенд дл воспроизведени комбинированных испытательных воздействий |
SU1430922A1 (ru) * | 1985-12-27 | 1988-10-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки | Способ исследовани сейсмоприемников |
RU2757971C2 (ru) * | 2019-06-05 | 2021-10-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» | Низкочастотный стенд для калибровки и испытаний акселерометров и сейсмоприемников |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105910780A (zh) | 一种精确可控非接触试件旋转式磁场疲劳激振与测振装置 | |
JP6267237B2 (ja) | 生体軟組織の非侵襲的測定のシステム及び方法 | |
CN106052983A (zh) | 一种弹性联轴器动静态扭转刚度简便测试装置及测试方法 | |
CN106017758A (zh) | 一种电机动静态转矩同步在线测试装置与测试方法 | |
RU2381481C1 (ru) | Машина для испытания материалов на трение и износ | |
RU2808155C1 (ru) | Двухкоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков | |
RU2815852C1 (ru) | Однокоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков | |
JPH09502019A (ja) | 低周波振動用トランスジューサ試験システム | |
CN110026330B (zh) | 活塞发声装置、探头校准装置及其校准探头的方法 | |
CN112857645B (zh) | 一种微小型球轴承摩擦力矩测试装置 | |
JPH11252957A (ja) | リニア型振動アクチュエータの特性測定装置 | |
RU2665322C1 (ru) | Стенд для исследования ударных нагрузок систем виброизоляции | |
RU2454655C1 (ru) | Колебательный сдвигометр | |
JP3385968B2 (ja) | 振動発生体の励振力測定装置 | |
SU303559A1 (ru) | Стенд для измерения параметров вибрации | |
SU728017A1 (ru) | Стенд дл испытани антивибрационных кабелей на виброустойчивость | |
RU140040U1 (ru) | Стенд для испытаний образцов резьбовых соединений на усталостную выносливость | |
US3130576A (en) | Means for dynamic analysis of unbalance | |
RU2685574C1 (ru) | Устройство для измерения ударных нагрузок | |
RU2812409C1 (ru) | Устройство для определения внутренних коэффициентов трения покоя и движения сыпучих материалов | |
RU178654U1 (ru) | Устройство для трибологических исследований материалов пар трения | |
SU1763940A1 (ru) | Стенд дл определени динамических характеристик деформируемого элемента | |
JP2630013B2 (ja) | 加速度測定装置 | |
RU2972U1 (ru) | Стенд для испытания моделей судового валопровода | |
RU2684933C1 (ru) | Стенд для исследования компенсатора с квазинулевой жесткостью |