SU1002999A1

SU1002999A1 - Hydraulic seismic signal source oscillation exciter

Info

Publication number: SU1002999A1
Application number: SU813364050A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Буров
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-03-07

Description

Изобретение относитс к геофизике, а именно к гидравлическим устройствам вибрационного действи дл возбуждени сейсмических сигналов.The invention relates to geophysics, namely to hydraulic devices of vibration action for exciting seismic signals.

Известен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий замкнутую силовую раму, соединенную с опорной плитой, и инерционную массу с размещенным в ней поршневьаи узлом, вьтол-. ненным в виде поршн со штоками, один из которых соединен с силовой рамой , а другой - с опорной плитой. В этом устройстве инерционна масса, св занна с поршневым узлом и совершающа возвратно-поступательное движение , передает воздействие на опорную плиту, установленную на грунт IJ.Known vibration exciter hydraulic source of seismic signals, containing a closed power frame connected to the base plate, and the inertial mass placed in her piston unit, vtol-. in the form of a piston with rods, one of which is connected to the power frame, and the other to the base plate. In this device, the inertial mass associated with the piston assembly and reciprocating, transmits the impact to the base plate mounted on the soil IJ.

Недостатком такого устройства вл етс невозможность упргшлени его энергией воздействи на грунт.The disadvantage of such a device is the impossibility of its impacting the energy on the ground.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов, содержащий силовую раму, образованную поперечиной со стойками и опорнрй плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичной пе;регородкой гидравлические рабочие .полости плунжеров, один йз которых соединен с опорной плигой, другой с поперечиной. Жидкость под давлением попеременно подаетс ч гидравлические рабочие полости.. При этом Closest to the proposed technical solution is a vibratory exciter of a hydraulic source of seismic signals, containing a power frame formed by a crossbar with racks and a base plate, an inertial mass with a cylindrical channel divided in the middle part by a fixed hermetic partition, and a piston unit made from two hydraulic workers that form with a sealed ne; a partition; hydraulic workers; a cavity of plungers, one of which is connected to a support plate, the other with a cross member. Pressurized fluid alternately delivers hydraulic working cavities.

10 инерционна масса совершает возвратно-поступательное движение, передающеес опорной плите, установленной на грунт.10, the inertial mass makes a reciprocating motion transmitted to the base plate mounted on the ground.

При изменении высоты рабочих гид15 равлических полостей из-за изменени жесткости возбудител вибраций измен етс и собственна частота колебаний инерционно) массы, причем собственную частоту измен ют таким .об20 разом, чтобы она совпадала или была близкой с частотой вынужденных колебаний инерционной массы, определ емой частотой, с которой рабоча жидкость под давлением подводитс к When the height of the working hydraulic cavities changes, the natural frequency of the inertial mass oscillations changes, and the natural frequency is changed in such a way so that it coincides with or is close to the frequency of the forced inertial mass oscillations with which the working fluid under pressure is supplied to

25 возбудителю вибраций, тем с ыкы обеспечива работу возбудител вибраций в резонансном нли околорезонансном режиме, достига при этом изМ1енени амплитуды колебаний инер30 ционной массы, а следовательно.25 to the causative agent of vibrations, thereby ensuring the operation of the vibration exciter in the resonant field near to the resonance mode, thereby achieving, from this, the amplitude of the oscillations of the inertial mass, and therefore.

И энергии воздействи на грунт источника сейсмических сигналов 2.And the energy impact on the ground source of seismic signals 2.

Недостатком этого устройства вл етс ограниченность диапазона управлени энергией воздействи на грунт, определ емого длиной сквозного цилиндрического канала, выполненного в инерционной массе. Кроме того , известное устройство не позвол ет управл ть энергией воздействи на грунт за счет изменени силового воздействи возбудител вибраций.A disadvantage of this device is the limited range of energy control acting on the soil, determined by the length of the through cylindrical channel, made in the inertial mass. In addition, the known device does not allow control of the energy exerted on the soil by changing the force effect of the vibration exciter.

Целью изобретени вл етс повышение сейсмической эффективности источника за счет расширени диапазона регулировани энергией воздействи на грунт.The aim of the invention is to increase the seismic efficiency of the source by expanding the range of energy control to the soil.

Поставленна цель достигаетс тем, что в возбудителе вибраций гидравлического источника сейсмических сигнсшов, содержащем силовую раму, образованную поперечиной со стойками и опорной плитой, инерционную массу с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой, и размещенным в нем поршневым узлом, выполненным из двух образующих с герметичной перегородкой гидравлические рабочие полости плунжеров, один из которых соединен с опорной плитой, а другой с поперечиной, каждый плунжер выполнен в виде р да концентрических втулок , установленных одна в другой с возможностью относительного осевого перемещени , при этом кажда втулка за исключением центральной снабжена фланцем, выполненным с возможностью жесткого подсоединени к инерционной массе, фланцы втулок выполнены разъемными.The goal is achieved by the fact that in the exciter of vibrations of a hydraulic source of seismic signals, containing a power frame formed by a crossbar with racks and a base plate, an inertial mass with a cylindrical channel divided in the middle part by a fixed hermetic partition, and a piston assembly made of two hydraulic working cavities of plungers forming one hermetic partition, one of which is connected to the base plate and the other to the cross member, each plunger is designed as a number of concentric sleeves installed one inside the other with the possibility of relative axial movement, while each sleeve except the central one is provided with a flange made with the possibility of a rigid connection to the inertial mass, the flanges of the sleeves are detachable.

Это позвол ет измен ть в широком диапазоне амплитудно-частотные характеристики источника сейсмических сигналов, обеспечить повышение его сейсмической эффективности.This allows the amplitude-frequency characteristics of the source of seismic signals to be varied over a wide range, and to increase its seismic efficiency.

На чертеже изображен возбудитель вибраций гидравлического источника сейсмических сигналов.The drawing shows the vibration exciter hydraulic source of seismic signals.

Возбудитель вибраций содержит стойки 1, которые одним концом приварены к поперечине 2, другим соединены при помощи болтов 3 с опорной плитой 4, установленной на грунт 5, инерционную массу б с цилиндрическим каналом, разделенным в средней части неподвижной герметичной перегородкой 7J плунжер 8, соединенный с попере|чиной 2 болтами 9, и плунжер 10, соединенн й с опорной плитой 4 болта№1 11. Плунжеры 8 и 10 выполнены с возможностью изменени их площади, а инерционна масса 6 и опорна плита с возможностью изменени их веса . Плунжеры 8 и 10, образующие с неподвижной герметичной перегородкой 7 гидравлические рабочие полости 12, выполнены из р да втулок 13, установленных одна в другой с возможностью осевого перемещени , и фланцев 14, соединенных с втулками 13 болтами 15, при этом каждый фланец 14 выполнен из двух половин 16. Длина втул5 ки 13 без учета толщины фланца 14, имеющей наиecobWfjl наружный диаметр, не менее максимишьвой гидравлической рабочей полости 12, а длина каждой последующей больше предыдущей наThe vibration exciter contains supports 1, which are welded to the crossbar 2 at one end, connected with bolts 3 to the base plate 4 mounted on the ground 5, the inertial mass b with a cylindrical channel divided in the middle part by a fixed hermetic partition 7J plunger 8 connected to 2 bolts 9, and plunger 10 connected to base plate 4 bolts No. 1 11. Plungers 8 and 10 are designed to change their area, and inertial mass 6 and base plate to change their weight. The plungers 8 and 10, which form, with a fixed hermetic partition 7, hydraulic working cavities 12, are made of a series of sleeves 13, which are installed one into the other with the possibility of axial movement, and flanges 14, connected to the sleeves 13 by bolts 15, each flange 14 being made of two halves 16. The length of the sleeve 13 is 13 without taking into account the thickness of the flange 14, which has the outer diameter at least maximally hydraulic working cavity 12, and the length of each subsequent one is greater than the previous one

0 толщину ее фланца 14. Втулки 13 с фланцами 14 ( кроме центральной втулки 13 ) могут быть отсоединены от поперечины 2 и опорной плиты 4 при помощи болтов 9 и 11 и подсоединены0 the thickness of its flange 14. The sleeves 13 with flanges 14 (except for the central sleeve 13) can be detached from the cross member 2 and the base plate 4 with the help of bolts 9 and 11 and connected

5 к инерционной массе б, как показано на чертеже пунктирной линией, при помощи болтов 17.5 to the inertial mass b, as shown in the drawing by the dotted line, with the help of bolts 17.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

n Рабоча жидкость под давлением циклически подаетс в противофазе в гидравлические рабочие полости 12 (подвод жидкости на чертеже не показан ). При этом инерционна масса бn Pressurized working fluid is cyclically fed in antiphase to hydraulic working cavities 12 (liquid supply is not shown in the drawing). At the same time inertial mass b

5 совершает возвратно-поступательное движение относительно опорной плиты 4. Регистивные , возникающие при движении инерционной массы б, вызывают колебани опорной плиты 4, в результате чего в грунте 5 возбуж даютс сейсмические волны. При отсоединении втулок 13 с фланцами 14, котор ле могут быть выполнены достаточно массивными, от поперечины 2 и опорной плиты 4 при помощи болтов5 reciprocates relative to the base plate 4. Registered, arising from the movement of the inertial mass b, cause oscillations of the base plate 4, as a result of which seismic waves are excited in the ground 5. When disconnecting the sleeves 13 with flanges 14, they can be made quite massive, from the cross member 2 and the base plate 4 with the help of bolts

9 и 11 и подсоединении их к инерционной массе 6 при помощи болтов 17 уменьшаетс площадь плунжеров 8 и 10, вес опорной плиты 4 и увеличиваетс вес инерционной массы б, что 9 and 11 and connecting them to the inertial mass 6 using bolts 17 reduces the area of the plungers 8 and 10, the weight of the support plate 4 and the weight of the inertial mass b increases, which

0 при неизменном давлении рабочей0 with constant working pressure

жидкости, подаваемой в рабочие гидравлические полости 12, приводит к уменьшению силы воздействи на грунт 5 источника сейсмических сигналов,fluid supplied to the working hydraulic cavities 12 leads to a decrease in the force exerted on the ground 5 by a source of seismic signals,

5 аплитуды. колебани инерционной массы б и опорной плиты 4, а следовательно , и уменьшению энергии воздействи на грунт 5 источника сейсмических сигналов.5 aplity. oscillations of the inertial mass b and the base plate 4, and, consequently, a decrease in the energy of impact on the soil 5 of the seismic signal source.

Очевидно, что обратное подсоединение втулок 13 с фланцами 14 к поперечине 2 и опорной плите 4 приводит к увеличению энергии воздействи . При этом фланцы 14 выполнены разъемными , замена которых на другие, отличные по весу, позвол ет также измен ть энергию воздействи .Obviously, the reverse connection of the sleeves 13 with the flanges 14 to the cross member 2 and the base plate 4 leads to an increase in the impact energy. In this case, the flanges 14 are made detachable, the replacement of which by others with different weights also allows the energy of the action to be changed.

При заданной площади плунжеров амплигудно-частотна характеристика возбудител вибраций имеет два максимума , соответствующих собственным частотам колебаний инерционной массы и опорной плиты. Изменение площа ди плунжеров, а также инерционной массы и массы опорной плиты, обес- ,For a given area of plungers, the amplitude-frequency characteristic of the vibration exciter has two maxima corresponding to the natural frequencies of oscillations of the inertial mass and the base plate. The change in the area of the plungers, as well as the inertial mass and the mass of the base plate,

5 печиваемое предлагаемым устройством.5 baked the proposed device.

Claims

Claim

1. The vibration causative agent of the hydraulic source of seismic signals, containing a power frame formed by a cross with racks and support plate, an inertial mass 15 with a cylindrical channel divided in the middle part by a stationary sealed partition and placed in it by a piston assembly made of two generators with a sealed 20 partition hydraulic working 'cavity of the plungers, one of which is connected to the base plate, the other with a cross member, characterized in that, in order to increase seismic efficiency and by expanding the range of energy regulation of the impact on the soil, each plunger is made in the form of a series of concentric bushings installed one in the other with the possibility of relative axial movement, while each sleeve except the central one is equipped with a flange made with the possibility of rigid connection to the inertial mass.

2. The causative agent of vibration in π. 1, characterized in that the flanges of the sleeves are made detachable.