Изобретение относитс к приборостроению , в частности к упругим под весам чувствительных элементов сейсмометров . Известны упругие подвесы, сейсмометров , содержащие плоские пружины, один конец которых закрешген на кор пусе, а к другому прикреплен чувствительный элемент (инерционна масса) Л . Однако эти упругие подвесы обладают сравнительно большой жесткость что ухудшает чувствительность сейсмометра и не позвол ет измер ть низкочастотные колебани . Кроме тог при колебани х возникает паразитное движение инерционной в направлении, перпендикул рном основному движению которое снижает точность измерений. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс упругий подвес сейсмометра, содержа щий ирисовые пружины, состо щие из наружного и внутреннего колец, соединенных дуговыми лучами 2J . Недостатком известных пружин вл етс сравнительно больша жесткость подвеса, а следовательно, низка чувствительность сейсмометра Снижение жесткости такого подвеса ограничиваетс прочностью лучей. Больша жесткость упругого подвеса приводит также к искажению частотной характеристики сейсмометра при низких частотах из-за высокого значени собственной частоты колебаний инерционной массы. Цель изобретени - повьппение чув ствительности сейсмометра и расширени его частотного диапазона. Поставленна цель достигаетс тем, что в упругом.подвесе сейсмометра , содержащем ирисовые пружины, состо щие из наружного и внутреннег колец, соединенных дуговыми лучами, ирисовые пружины вьтолнены в виде двух одинаковых параллельных пружин жестко скрепленных одна с другой на концевых участках дуговых лучей, причем длина каждого концевого учас ка составл ет не менее четверти и н более трети длины дугового луча, а средние участки дуговых лучей раз делены зазором. Установка ирисовых пружин попарно и соединение их лучей на концевых участках позвол ет снизить жест кость упругого подвеса сейсмометра без увеличени внутренних напр жений в опасных точках, так как внутренние напр жени в наиболее нагруженных поперечных сечени х лучей ( на концах лучей) не увеличиваютс , а напр жени (и деформации) в слабо нагруженных поперечных сечени х возрастают . Наиболее нагружены поперечные сечени , расположенные ближе к концам лучей (изгибающий и крут щий моменты в этих сечени х имеют наибольшие значени ), а сечени , расположенные ближе к серединам лучей, менее нагружены. Соединение лучей ирисовых пружин (например, сваркой) на участках, близких к концам, обеспечивает их прочность. При этом, за счет большей податливости несоединенных участков ирисовых пружин, жесткость упругого подвеса сейсмометра уменьшаетс . Повьшгение внутренних напр жений (а следовательно, увеличение податливости) в слабо нагруженных поперечных сечени х возможно , если напр жени меньше допускаемых . Дл этого длина соединенных участков лучей выбираетс в диапазоне 1/4 - 1/3 длины лучей, в зависимости от числа лучей. Средние участки лучей не соприкасаютс дл того, чтобы не возникало трени между лучами, так как наличие трени повьшает жесткость и ухудшает чувствительность сейсмометра . На чертеже изображен упругий подвес сейсмометра при наличии двух плоскостей установки ирисовых пружин. Упругий подвес сейсмометра содержит ирисовые пр жины 1, установленные попарно, cocтo ш e из наружного 2 и внутреннего 3 колец, соединенных дуговыми лучами 4. Наружные кольца 2 закрепл ютс в корпусе 5 сейсмометра , а к внутренним кольцам 3 крепитс инерционна масса 6. I При отсутствии возмущений инерционна масса 6 находитс в равновесии , т.е. сила т жести уравновешиваетс упругими силами со стороны лучей 4. В поперечных сечени х лучей 4 возникают перерезывающа сила, изгибающий и крут щий моменты. При воздействии возмущений инерционна масса 6 перемещаетс относительно корпуса 5 с ускорением, поэтому измен ютс по времени усили в поперечных сечени х лучей 4, а, следовательно , и внутренние напр жени . Как известно, при переменных внутренних напр жени х, больших определенного предела, на диаграмме деформировани материала наблюдаетс обратимьй гистерезис (существует также така величина напр жений, при которых гистерезис становитс не обратимым). В результате этого нарушаетс линейность колебаний инерционной массы 6, что приводит к снижению точности измерений и к сложности обработки выходного сигнала .The invention relates to instrumentation, in particular to elastic weights on the sensitive elements of seismometers. Elastic suspensions are known, seismometers containing flat springs, one end of which is transcribed on the core, and the sensitive element (inertial mass) L is attached to the other. However, these elastic suspensions have a relatively high rigidity, which degrades the sensitivity of the seismometer and does not measure low-frequency oscillations. In addition to oscillations, a parasitic motion of inertia occurs in a direction perpendicular to the main motion, which reduces the measurement accuracy. The closest technical solution to the present invention is an elastic suspension of a seismometer, containing iris springs consisting of outer and inner rings connected by arc beams 2J. A disadvantage of the known springs is the relatively high rigidity of the suspension, and consequently, the low sensitivity of the seismometer. The reduction of the rigidity of such suspension is limited by the strength of the beams. The greater stiffness of the elastic suspension also leads to a distortion of the frequency response of the seismometer at low frequencies due to the high value of the natural frequency of oscillations of the inertial mass. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the seismometer and expand its frequency range. The goal is achieved by the fact that in an elastic suspension of a seismometer containing iris springs consisting of outer and inner rings connected by arc rays, the iris springs are executed in the form of two identical parallel springs rigidly fastened to each other on the end sections of the arc rays, and each end portion is at least a quarter and n more than a third of the arc beam length, and the middle portions of the arc rays are separated by a gap. Installing the iris springs in pairs and connecting their rays at the end sections reduces the stiffness of the elastic suspension of the seismometer without increasing internal stresses at dangerous points, since internal stresses in the most loaded cross sections of the rays (at the ends of the rays) do not increase, and for example margins (and deformations) in lightly loaded cross sections increase. The most loaded are the cross sections located closer to the ends of the rays (the bending and torsional moments in these sections have the greatest values), and the sections located closer to the midpoints of the rays are less loaded. The connection of the rays of the iris springs (for example, by welding) in areas close to the ends ensures their strength. At the same time, due to the greater compliance of the unpaired sections of the iris springs, the rigidity of the elastic suspension of the seismometer decreases. Drainage of internal stresses (and, therefore, an increase in compliance) in weakly loaded cross sections is possible if the stresses are lower than the allowable ones. For this, the length of the connected ray portions is selected in the range of 1/4 - 1/3 of the length of the rays, depending on the number of rays. The middle parts of the rays do not touch so that friction between the beams does not occur, since the presence of the friction increases the rigidity and degrades the sensitivity of the seismometer. The drawing shows an elastic suspension seismometer in the presence of two planes of installation of the iris springs. The elastic suspension of the seismometer contains iris springs 1 installed in pairs, which are from the outer 2 and inner 3 rings connected by arc beams 4. The outer rings 2 are fixed in the housing 5 of the seismometer, and the inertial mass 6 is attached to the inner rings 3 In the absence of disturbances, the inertial mass 6 is in equilibrium, i.e. The force of gravity is balanced by the elastic forces on the side of the beams 4. In the transverse sections of the beams 4, a shearing force arises, bending and twisting moments. When exposed to disturbances, the inertial mass 6 moves with respect to the housing 5 with acceleration, therefore, the forces vary in time in the cross sections of the rays 4, and, consequently, the internal stresses. As is known, with variable internal stresses greater than a certain limit, a reversible hysteresis is observed in the material deformation diagram (there is also such a value of stresses at which the hysteresis becomes irreversible). As a result, the linearity of the oscillations of the inertial mass 6 is disturbed, which leads to a decrease in measurement accuracy and to the complexity of processing the output signal.
Предлагаемый упругий подвес позвол ет , не измен собственнойThe proposed elastic suspension allows
частоты сейсмометра, уменьшить вес чувствительного элемента (а следовательно , и внутренние напр жени ), что приводит к улучшению линейности амплитудной характеристики сейсмометра .seismometer frequency, reduce the weight of the sensitive element (and, consequently, the internal voltage), which leads to an improvement in the linearity of the amplitude response of the seismometer.
Упругий подвес сейсмометра позвол ет повысить чувствительность сей смометра и избавитьс от паразитного движени инерционной массы и, таким образом, повысить точность измерений, а также снизить собственную частоту колебаний инерционной массы сейсмометра за счет уменьшени жесткости подвеса сейсмометра, что расшир ет амплитудно-частотный диапазон измер емых колебаний.The elastic suspension of the seismometer allows you to increase the sensitivity of the seismometer and get rid of the parasitic motion of the inertial mass and, thus, improve the measurement accuracy, as well as reduce the natural frequency of oscillation of the inertial mass of the seismometer by reducing the rigidity of the seismometer suspension, which expands the amplitude-frequency range of the measured fluctuations.