RU32610U1 - Device for exciting seismic vibrations - Google Patents

Device for exciting seismic vibrations Download PDF

Info

Publication number
RU32610U1
RU32610U1 RU2003102164/20U RU2003102164U RU32610U1 RU 32610 U1 RU32610 U1 RU 32610U1 RU 2003102164/20 U RU2003102164/20 U RU 2003102164/20U RU 2003102164 U RU2003102164 U RU 2003102164U RU 32610 U1 RU32610 U1 RU 32610U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inductor
guide column
base plate
anchor
housing
Prior art date
Application number
RU2003102164/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Аркадьевич Бару (UA)
Юрий Аркадьевич Бару
Генрих Самуилович Водаков (UA)
Генрих Самуилович Водаков
Игорь Тимофеевич Зайцев (UA)
Игорь Тимофеевич Зайцев
Анатолий Кириллович Мельник (UA)
Анатолий Кириллович Мельник
Валерий Павлович Ткаченко (UA)
Валерий Павлович Ткаченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество завод "Потенциал"
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 Открытое акционерное общество завод "Потенциал" filed Critical Открытое акционерное общество завод "Потенциал"
Application granted granted Critical
Publication of RU32610U1 publication Critical patent/RU32610U1/en

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний.Device for exciting seismic vibrations.

Полезная модель относится к невзрывным источникам сейсмических колебаний и предназначена для создания сейсмических волн путем имнульсных силовых воздействий на поверхность грунта, в частности, к устройствам электромагнитного типа.The utility model relates to non-explosive sources of seismic vibrations and is intended to create seismic waves by impulse force actions on the soil surface, in particular, to electromagnetic type devices.

Известно устройство для возбуждения сейсмических колебаний с электромагнитным приводом (см. патент RU 2171478 С1 от 23.02.2000., МПК 7 G01 V 1/02, опуб.27.07.20р1.). Устройство содержит корпус, инертную массу и электромагнитный привод, включающий индуктор, магнитная система которого состоит из магнитопровода и обмотки, а также якорь. Корпус образован боковыми стенками полозьев и поперечиной. Одновременно боковые стенки каждого из полозьев выполняют функцию направляющей, а днища образуют опорную плиту. Устройство также содержит амортизаторы, представляющие собой демпферы одностороннего действия. Установлены они между краями инертной массы и днищем в каждом из полозьев. Днища полозьев жестко связаны со своими боковыми стенками. В каждом из полозьев последовательно вверх от днища установлены инертная масса, индуктор и якорь. Индуктор имеет возможность осевого перемещения без проворота.A device is known for exciting seismic vibrations with an electromagnetic drive (see patent RU 2171478 C1 of 23.02.2000., IPC 7 G01 V 1/02, publ. 27.07.20r1.). The device contains a housing, an inert mass and an electromagnetic drive including an inductor, the magnetic system of which consists of a magnetic circuit and a winding, as well as an armature. The housing is formed by the side walls of the runners and the cross member. At the same time, the side walls of each of the runners perform the function of a guide, and the bottoms form a base plate. The device also contains shock absorbers, which are single-acting dampers. They are installed between the edges of the inert mass and the bottom in each of the runners. The bottom of the runners are rigidly connected with their side walls. In each runner, an inertial mass, an inductor and an anchor are installed successively upward from the bottom. The inductor has the ability to axial movement without rotation.

Недостатком известной конструкции можно считать ограниченность применения. Это обусловлено возможностью получения достаточной сейсмической эффективности только в зимнее время года. Кроме того, в устройстве недостаточно используется активная часть индуктора привода изза наличия полей рассеивания в лобовых частях обмотки. SU 988075 А, от 29. 12. 1980., МПК 3 G01 V 1/04, опуб. 23.07.1985., бюл.The disadvantage of the known design can be considered limited application. This is due to the possibility of obtaining sufficient seismic efficiency only in the winter season. In addition, the device does not sufficiently use the active part of the drive inductor due to the presence of dispersion fields in the frontal parts of the winding. SU 988075 A, from 29. 12. 1980., IPC 3 G01 V 1/04, publ. 07/23/1985., Bull.

№27. Устройство содержит наружный корпус, инертную массу, направляющую колонну, опорную плиту, амортизаторы, а также электромеханический привод, включающий якорь, кольцевая магнитная система которого содержит магнитопровод, установленный в своем корпусе. Привод содержит также индуктор, расположенный с возможностью осевого перемещения по направляющей колонне без проворота. Кольцевая магнитная система индуктора содержит магнитопровод, установленный в своем корпусе, жестко связанном с инертной массой, и обмотку. Опорная плита жестко связана с якорем. Это общие признаки с заявляемой конструкцией.Number 27. The device comprises an outer casing, an inert mass, a guide column, a support plate, shock absorbers, as well as an electromechanical drive including an armature, the ring magnetic system of which contains a magnetic circuit installed in its casing. The drive also contains an inductor located with the possibility of axial movement along the guide column without rotation. The ring magnetic system of the inductor contains a magnetic circuit installed in its housing, rigidly connected with an inert mass, and a winding. The base plate is rigidly connected to the anchor. These are common features with the claimed design.

Якорь и индуктор привода расположены коаксиально, их обмотки находятся в кольцевых пазах на обращенных друг к другу боковых поверхностях магнитопроводов. Нижний конец направляющей колонны свободен и центрируется направляющим выступом, который жестко связан с корпусом якоря, расположенного снаружи индуктора. В качестве электромеханического привода использован привод электродинамического типа.The armature and the inductor of the drive are coaxial, their windings are in annular grooves on the side surfaces of the magnetic circuits facing each other. The lower end of the guide column is free and centered by a guide protrusion that is rigidly connected to the armature housing located outside the inductor. An electrodynamic type drive is used as an electromechanical drive.

Недостатком известной конструкции можно считать низкую эффективность преобразования электрической энергии в механическую, которая передается в виде импульса силового воздействия на поверхность грунта. Обусловлено это использованием привода электродинамического типа. Кроме того, известное устройство имеет значительные массогабаритные показатели, что ограничивает его применение.A disadvantage of the known design can be considered the low efficiency of converting electrical energy into mechanical energy, which is transmitted in the form of a pulse of force action on the soil surface. This is due to the use of an electrodynamic type drive. In addition, the known device has significant overall dimensions, which limits its use.

В основу полезной модели поставлена задача создать такое устройство для возбуждения сейсмических колебаний, в котором новая компоновка конструкции с использованием привода электромагнитного типа и обеспечение жесткости и центрирования каждой из перемещающихся частей привода, позволили получить минимальные массогабаритные показатели.The utility model is based on the task of creating such a device for exciting seismic vibrations, in which a new design layout using an electromagnetic type drive and ensuring the rigidity and centering of each of the moving parts of the drive, made it possible to obtain minimum weight and size parameters.

2 универсальность в применении и максимальную эффективность2 versatility in application and maximum efficiency

преобразования электрической энергии в механическую.conversion of electrical energy into mechanical energy.

Для решения поставленной задачи в устройстве для возбуждения сейсмических колебаний, содержащем наружный корпус, инертную массу, направляющую колонну, опорную плиту, амортизаторы, а также электромеханический привод, включающий якорь, кольцевая магнитная система которого установлена в своем корпусе, и индуктор, расположенный с возможностью осевого перемещения по направляющей колонне без проворота, при этом его кольцевая магнитная система содержит магнитопровод, установленный в своем корпусе, жестко связанном с инертной массой, и обмотку, а опорная плита жестко связана с якорем, согласно полезной модели, опорная плита соединена с якорем направляющей колонной. На последней вверх от опорной плиты помещены индуктор и якорь, закрепленный на направляющей колонне. Корпус индуктора жестко связан наружным корпусом с инертной массой, установленной на его верхнем торце. Направляющая колонна соединена с индуктором при помощи фигурной щпонки. В качестве электромеханического привода применен привод электромагнитного типа, а обмотка индуктора размещена в кольцевом пазу, выполненном на верхнем торце его магнитопровода.To solve the problem in a device for exciting seismic vibrations, containing an outer casing, an inert mass, a guide column, a base plate, shock absorbers, as well as an electromechanical drive including an armature, an annular magnetic system of which is installed in its housing, and an inductor located with the possibility of axial moving along the guide column without turning, while its annular magnetic system contains a magnetic circuit installed in its housing, rigidly connected with an inert mass, and winding ku, and the base plate is rigidly connected to the anchor, according to a utility model, the base plate is connected to the anchor by a guide column. On the latter, an inductor and an anchor mounted on a guide column are placed upward from the base plate. The inductor housing is rigidly connected by the outer housing with an inert mass mounted on its upper end. The guide column is connected to the inductor by means of a figured button. An electromagnetic type drive is used as an electromechanical drive, and the inductor winding is placed in an annular groove made at the upper end of its magnetic circuit.

Направляющая колонна и опорная плита могут быть выполнены как одно целое.The guide column and the base plate may be integrally formed.

Жесткая связь якоря с опорной плитой с помощью направляющей колонны, обеспечивает минимизацию числа элементов, непосредственно не участвующих в создании силового воздействия.The rigid connection of the anchor with the base plate using the guide column, minimizes the number of elements not directly involved in the creation of force.

Установка от опорной плиты вверх на направляющей колонне индуктора и якоря, котбрый при этом закреплен на направляющей колонне, позволяет наиболее просто реализовать привод электромагнитного типа.Installing from the base plate upwards on the guide column of the inductor and the armature, which is fixed at the same time on the guide column, makes it most simple to implement an electromagnetic type drive.

3 соединенных с индуктором элементов конструкции и дополнительно3 structural elements connected to the inductor and additionally

уменьшить число элементов, которые непосредственно не участвуют в создании силового воздействия.reduce the number of elements that are not directly involved in the creation of force.

Соединение направляющей колонны с индуктором при помощи фигурной щпонки обеспечивает центрирование индуктора и его осевое перемещение без проворота, чем достигается надежность конструкции.The connection of the guide column with the inductor with the help of a figured button provides centering of the inductor and its axial movement without rotation, which ensures design reliability.

Размещение обмотки индуктора в кольцевом пазу, выполненном на его верхнем торце, позволяет конструктивно просто реализовать привод электромагнитного типа и существенно повысить эффективность преобразования электрической энергии в механическую.Placing the inductor winding in an annular groove made at its upper end makes it possible to constructively implement an electromagnetic type drive and significantly increase the efficiency of converting electrical energy into mechanical energy.

Таким образом, предложенная компоновка позволяет улучщить массогабаритные показатели, повысить эффективность преобразования электрической энергии в механическую, снизить себестоимость изготовления, повысить надежность конструкции, что обеспечивает универсальность применения устройства.Thus, the proposed layout allows to improve overall dimensions, increase the efficiency of converting electrical energy into mechanical energy, reduce manufacturing costs, increase the reliability of the design, which ensures the universality of the device.

Возможность выполнения направляющей колонны и опорной плиты как одно целое дополнительно снижает массу части конструкции, непосредственно воздействующей на грунт.The ability to perform a guide column and a base plate as a whole further reduces the mass of the part of the structure that directly affects the soil.

Заявляемое устройство иллюстрируется чертежом, где представлен его продольный разрез.The inventive device is illustrated in the drawing, which shows its longitudinal section.

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний содержит наружный корпус 1, инертную массу 2, направляющую колонну 3, опорную плиту 4 и амортизаторы 5. В качестве электромеханического привода в устройстве использован привод электромагнитного типа. Он включает якорь 6, кольцевая магнитная система которого содержит магнитопровод 7, установленный в своем корпусе 8, а также индуктор 9. Кольцевая магнитная система индуктора содержит магнитопровод 10, который установлен в своем корпусе 11, и обмотку 12. Опорная плита 4 и якорь 6 жестко связаны между собой при помощи направляющей колонны 3. На колонне 3 от опорнойA device for exciting seismic vibrations includes an outer casing 1, an inert mass 2, a guide column 3, a support plate 4 and shock absorbers 5. An electromagnetic type drive is used as an electromechanical drive. It includes an armature 6, the ring magnetic system of which contains a magnetic circuit 7 installed in its housing 8, as well as an inductor 9. The ring magnetic system of the inductor contains a magnetic circuit 10, which is installed in its housing 11, and a winding 12. The base plate 4 and the armature 6 are rigidly interconnected using a guide column 3. On the column 3 from the reference

4 плиты 4 последовательно вверх помещены: индуктор 9, с возможностью4 plates 4 are placed successively upwards: inductor 9, with the possibility of

осевого перемещения без проворота, и якорь 6.axial displacement without rotation, and anchor 6.

Корпус 11 индуктора 9 жестко связан наружным корпусом 1 с инертной массой 2, установленной на его верхнем торце. Направляющая колонна 3 соединена с индуктором 9 при помощи фигурной шпонки 13. Это обеспечивает одновременную возможность осевого перемещения по направляющей колонне 3 без проворота и центрирование индуктора 6.The housing 11 of the inductor 9 is rigidly connected to the outer housing 1 with an inert mass 2 mounted on its upper end. The guide column 3 is connected to the inductor 9 by means of a figured key 13. This allows simultaneous axial movement of the guide column 3 without turning and centering the inductor 6.

Обмотка 12 индуктора 9 размещена в кольцевом пазу 14, имеющемся на верхнем торце его магнитопровода 10. Опорная плита 4 и направляющая колонна 3 могут быть выполнены как одно целое. В качестве амортизаторов 5 используют, например, амортизаторы пружинного типа. Их устанавливают между инертной массой 2 и корпусом 8 якоря 6.The winding 12 of the inductor 9 is placed in an annular groove 14 located on the upper end of its magnetic circuit 10. The base plate 4 and the guide column 3 can be made as a whole. As shock absorbers 5, for example, spring-type shock absorbers are used. They are installed between the inert mass 2 and the housing 8 of the anchor 6.

В наружном корпусе 1 предусмотрены окна 15 для измерения воздущного зазора между якорем 6 и индуктором 9. Величина воздущного зазора выбирается, исходя из максимального силового воздействия, получаемого при взаимном перемещении якоря 6 и индуктора 9. При этом З итывается необходимость безударного взаимного перемещения якоря и индуктора при работе на различных грунтах. Величина перемещения индуктора 9 определяется суммарной массой его и элементов 1 и 2, амплитудой и длительностью импульса силового воздействия. В рабочем состоянии окна закрыты, например, резиновыми поясами 16. Регулировка воздущного зазора осуществляется поворотом винтов 17 амортизаторов 5. К обмотке 12 подключен токоподвод 18. Для перемещения устройства на инертной массе 2 установлены транспортные ущки 19. Якорь 6 жестко закреплен на направляющей колонне 3, например, при помощи упора 20 и крепежных элементов (на чертеже не показаны).Windows 15 are provided in the outer casing 1 for measuring the air gap between the armature 6 and the inductor 9. The size of the air gap is selected based on the maximum force produced by the mutual movement of the armature 6 and the inductor 9. At the same time, there is no need for shockless mutual movement of the armature and the inductor when working on various soils. The magnitude of the movement of the inductor 9 is determined by the total mass of it and the elements 1 and 2, the amplitude and duration of the pulse of the force action. In the working state, the windows are closed, for example, with rubber belts 16. The air gap is adjusted by turning the screws 17 of the shock absorbers 5. A current lead is connected to the winding 12. For transporting the device on an inert mass 2 transport jaws are installed 19. Anchor 6 is rigidly fixed to the guide column 3, for example, using the stop 20 and fasteners (not shown in the drawing).

Устройство работает следующим образом. При протекании импульса тока по обмотке 12 между магнитопроводами 7 и 10 соответственно якоря 6 и индуктора 9 возникает импульс механического усилия, под действием которого якорь притягивается к индуктору и через направляющую колонну 3The device operates as follows. When a current pulse flows through the winding 12 between the magnetic circuits 7 and 10, respectively, of the armature 6 and the inductor 9, a pulse of mechanical force occurs, under the influence of which the armature is attracted to the inductor and through the guide column 3

5 5

и опорную плиту 4 осуществляет силовое воздействие на грунт, возбуждая в нем сейсмические волны. Под действием реактивного импульса.индуктор 9 с инертной массой 2 и корпусом 1 перемещается вверх, выбирая при этом воздущный зазор между индуктором 9 и якорем 6. Шпонка 13 центрирует жесткую конструкцию из индуктора, наружного корпуса и инертной массы относительно направляющей колонны 3 и обеспечивает ее осевое перемещение без проворота.and the base plate 4 exerts a force on the soil, exciting seismic waves in it. Under the influence of a reactive impulse, an inductor 9 with an inert mass 2 and a housing 1 moves upward, choosing the air gap between the inductor 9 and the armature 6. The key 13 centers the rigid structure of the inductor, the outer casing, and the inert mass relative to the guide column 3 and ensures its axial moving without cranking.

После окончания импульса тока в обмотке 12 индуктора 9, а, следовательно, и силового воздействия на грунт, индуктор 9 под действием силы тяжести возвращается в исходное состояние, при этом его кинетическая энергия гасится амортизатором 5. В процессе создания механического усилия достигается хорошая эффективность его передачи, т.к. компоновка имеет максимальный коэффициент заполнения объема элементами, непосредственно участвующими в его создании. Такая компоновка обеспечивает также минимизацию массогабаритных показателей и, следовательно, расширяет круг применения устройства в труднодоступной местности, например, в горных условиях.After the end of the current pulse in the winding 12 of the inductor 9, and, consequently, of the force acting on the soil, the inductor 9 returns to its original state under the action of gravity, while its kinetic energy is quenched by the shock absorber 5. In the process of creating mechanical force, good transmission efficiency is achieved because the layout has a maximum fill factor of the volume of the elements directly involved in its creation. This arrangement also ensures the minimization of overall dimensions and, therefore, expands the range of application of the device in hard-to-reach areas, for example, in mountainous conditions.

Подпись заявителя:Applicant's signature:

ДиректорDirector

ОАО Завод Потенциал OJSC Plant Potential

В.П.ТкаченкоV.P. Tkachenko

Claims (2)

1. Устройство для возбуждения сейсмических колебаний, содержащее наружный корпус, инертную массу, направляющую колонну, опорную плиту, амортизаторы, а также электромеханический привод, включающий якорь, кольцевая магнитная система которого содержит магнитопровод, установленный в своем корпусе, и индуктор, расположенный с возможностью осевого перемещения по направляющей колонне без проворота, при этом его кольцевая магнитная система содержит магнитопровод, установленный в своем корпусе, жестко связанном с инертной массой, и обмотку, а опорная плита жестко связана с якорем, отличающееся тем, что опорная плита соединена с якорем направляющей колонной, на последней вверх от опорной плиты помещены индуктор и якорь, закрепленный на направляющей колонне, корпус индуктора жестко связан наружным корпусом с инертной массой, установленной на его верхнем торце, направляющая колонна соединена с индуктором при помощи фигурной шпонки, в качестве электромеханического привода применен привод электромагнитного типа, а обмотка индуктора размещена в кольцевом пазу, выполненном на верхнем торце его магнитопровода.1. A device for exciting seismic vibrations, comprising an outer casing, an inert mass, a guide column, a support plate, shock absorbers, and an electromechanical drive including an armature, the ring magnetic system of which contains a magnetic circuit installed in its housing, and an inductor arranged axially moving along the guide column without turning, while its annular magnetic system contains a magnetic circuit installed in its housing, rigidly connected with an inert mass, and a winding, and about the pore plate is rigidly connected to the anchor, characterized in that the base plate is connected to the anchor by a guide column, the inductor and the anchor mounted on the guide column are placed on the latter upward from the base plate, the inductor body is rigidly connected by the outer casing with an inert mass mounted on its upper end , the guide column is connected to the inductor using a shaped key, an electromagnetic type drive is used as an electromechanical drive, and the inductor winding is placed in an annular groove made to the top the end of his magnetic circuit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорная плита и направляющая колонна выполнены как одно целое.2. The device according to claim 1, characterized in that the base plate and the guide column are made as a whole.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003102164/20U 2002-08-20 2003-01-29 Device for exciting seismic vibrations RU32610U1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002086853 2002-08-20
UA2002086853/? 2002-08-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU32610U1 true RU32610U1 (en) 2003-09-20

Family

ID=48232973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003102164/20U RU32610U1 (en) 2002-08-20 2003-01-29 Device for exciting seismic vibrations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU32610U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100496621B1 (en) Apparatus for converting vibration energy into electric power
Bouendeu et al. A low-cost electromagnetic generator for vibration energy harvesting
Zhang et al. Electromagnetic energy harvester with flexible coils and magnetic spring for 1–10 Hz resonance
EP1932230B1 (en) Generator for converting mechanical vibrational energy into electrical enegery
US7948124B1 (en) Electro-magnetic kinetic energy harvesting device using increased magnetic edge area
RU2369883C1 (en) Pulse non-explosive surface seismic source
JPS63500641A (en) electromagnetic vibrator
CN104806693A (en) Intelligent self-adaptive vibration absorber, array integrating device and application of intelligent self-adaptive vibration absorber
US11581828B2 (en) Electromagnetic vibration and energy harvester having vibrating body, magnets and stationary magnet and hinge
CN109630601A (en) A kind of cartridge type damping device
RU32610U1 (en) Device for exciting seismic vibrations
Shahosseini et al. Cylindrical halbach magnet array for electromagnetic vibration energy harvesters
US20220360157A1 (en) Electromagnetic Vibration and Energy harvester
CN110371205B (en) Robot track of moving away to avoid possible earthquakes
Lee et al. Low-frequency driven energy harvester with multi-pole magnetic structure
CN103762891A (en) Columnar giant magnetostrictive telescopic energy harvester
CN210517984U (en) Novel generator
UA1748U (en) DEVICE FOR EXCITATION OF SEISMIC OSCILLATIONS
CN107294342A (en) Vibration generating device
RU2007132273A (en) METHOD FOR EXCITING SEISMIC OSCILLATIONS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Grygorczuk et al. A Multi-Sectioning, Reconfigurable Electromagnetic Hammering Propulsion for Mole Penetrators
JP7517376B2 (en) Power generation device and power generation method
SU988075A1 (en) Device for generating seismic pulses
RU2634079C1 (en) Pulse skid seismic source with electromechanical drive
CN205026005U (en) Device is integrated to intelligent adaptive bump leveller, array and application apparatus thereof

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090130