SU1239665A1 - Сейсмоприемник - Google Patents

Abstract

. Изобретение относитс  к приборостроению . Предлагаемый пьезоэлектрический сейсмоприемник автоматически ориентируетс  по направлений силы т жести при поворотах Корпусй за счет использовани  кольцевой ножевой опоры 5 и подп тника 4 и предназначен дл  использовани  в прот женных шланговых сейсмоприемниках системах, в особенности при работе на мелково- дье. Повышение стабильности сейсмо- приемннка по чувствительности достигаетс  за счет уменьшени  радиальных смещений струны 2, Что обеспечиваетг с  выбором такой геометрии опоры 5 и подп тника 4, что рабочие грани подп тника 4 и опоры 5 перпендикул рны друг другу, в то врем  как наклон рабочей грани опоры к оси прибора выбираетс  в пределах 5-15. Это обеспечивает, с одной стороны, отсутствие затирани  и заклинивани  опоры в подп тнике даже при несовпадении их рабочих радиусов, а с другой - отсутствие сползани  опоры под действием силы т жести при интенсивных колебани х. 2 ил. g (Л .t

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  определени  механических колебаний грунта, например, при проведении геолого-геофизических работ в полевых услови з, а также дл  компоновки донных Епланговых приемных устройств , используемых при проведении сейсморазведочных работ на мелководье .

Цель изобретени  - повьппение стабильности сейсмоприемника по чувствительности путем уменьшени  радиальных смещений струны.

На фиг. 1 представлена схематично конструкци  сейсмоприемника , на фиг, 2 - часть Конструкции кольцевой ножевой опоры.t

Сейсмоприемник содержит деформационный , например, пьезоэлектрический преобразователь 1, струну 2, корпус 3, подп тник 4, подвижную опору 5, корпус 6 демпфера, ось 7 инертной массы, крышку 8, жидкость демпфера 9 и инертную массу 10.

. , Кольцева  ножева  опора содержит (фиг. 2) струну 2, корпус 3, поДп т- ник 4, подвижную опору 5, внешнюю грань 11 опорыв внутреннюю рабочую грань 12 подп тника, основание 13 опоры, внешнюю наклонную грань 14.

Деформационный преобразователь 1 выполнен, например, в виде упругого биморфного пьезокерамического элемента , свободный конец которого шар- нирно соединен со струной 2, котора  удерживает в равновесии подвижную часть сейсмоприемника, состо щую из опоры 5, оси 7 и инертной массы 10.

В корпусе 3 запрессован подп тник 4, на который опираетс  опора 5 подвижной части сейсмоприемника. При ;этом вследствие упругих свойств преобразовател  1 и веса инертной массы . 10 опора 5 опираетс  на подп тник 4 только в нижней его части. Между верхними част ми опоры 5 и подп тника 4 образуетс  зазор (не показан).

Корпус 3 и крьппка 8 герметично соединены между собой резьбовой частью корпуса демпфера 6,

Инертна  масса 10 напрессована на оси 7 так, что между корпусом 6 демпфера и инертной массой 10 образован зазор около 60 мкм, в котором помещена , например, кремнийорганическа  в зка  жидкость демпфера 9,

Подп тник 4 вьтолнен из твердого . материала, например сталь 45, и имеет две полиров анные грани - внутреннюю 12 и внешнюю 14, наклонную под углом 75-85° к оси, Опора 5 выполнена , например, из бериллиевой бронзы и снабжена кольцеобразным плоским основанием 13, расположенным своей плоскостью перпендикул рно оси

прибора, и также имеет наклонную под углом 5-15 к оси рабочую внешнюю грань 11. Плоскость основани  13 (фиг. 2) расположена под 90 к. внутренней грани 13 подп тника 4.

Внешн   рабоча  грань 14 подп тника

4и внешн   грань 11 опоры 5 расположены также под углом 90 .

Сейсмоприемник установлен гори- . зонтально на колеблющуюс  поверхность , например, грунта и воспринимает вертикальные колебани  -поверхности корпусом 3 и всеми остальными детал ми, жестко св занными с корпусом 9.

При этом инертна  масса 10, стрем сь сохранить первоначальное положение, поворачиваетс  вокруг нижней точки соприкосновени  опоры

5с подп тником 4j в результате чего струна 2 перемещаетс  по направлению продольной оси сейсмоприемника, Вместе со струной совершает аиалогичные перемещени  свободный конец преобразовател  1 , вызыва  этим самым его изгиб. В результате деформа- ции, вызываемой изгибом преобразовател , на его токоведупдих обкладках накапливаютс  электрические зар ды, величина которых измен етс  пропорционашьно колебани м инертной массы относительно корпуса.

Предлагаема  конструкци  сейсмоприемника относитс  к приборам с механическими опорами трени .

В данном случае момент трени  в паре подп тник - опора непосредственно сказываетс  на качестве работы прибора.

Важно обеспечить стабильное поло- жение струны по оси прибора независимо от угла поворота его корпуса, При этом.необходимо учитьшать, что кольцева  ножева  опора испытьшает воздействие одновременно двух сил, вызывае1 « 1к нат жением струны и весом подвижной части прибора. Но ,так как реакци  опоры вызываема  нат жением струны, пропорциональна весу инерт3

ной массы, увеличенному на величину передаточного отношени  подвижной системы, а реакци  опоры, вызываема  весом подвижной части, пропорциональна весу подвижной системы, уменьшенному на величину ее передаточного отношени , то реакци  опоры от нат жени  струны значительно превышает реакцию опоры от веса подвижной системы .

Поэтому дл  стабилизации осевого положени  струны конструкци  подп тника выбрана такой, что его внутренн   рабоча  грань 12 расположена параллельно оси прибора и составл ет угол 90 с плоскостью основани  опоры 5,(фиг. 2).

При указанных особенност х конструкции подп тника 4 радиальное смещение струны ограничено величиной допуска на pasMejf по диаметрам опоры и подп тника.

При изменении угла 90 в сторону увеличени  смещение оу-руны увеличиваетс , при уменьшении смещение не измен етс , но увеличиваетс  удельна  нагрузка на опору,

По аналогичным соображени м выбрана и конструкци  опоры с той лишь разницей, что основание J3 опоры 5 расположено перпендикул рно оси приборов . При этом внешн   грань 11 опоры 5 расположена под пр мым углом к внешней рабочей грани 14 подп тника 4, Так же, как и в предыдущем случае , увеличение этого угла вызьшает увеличение смещени  струны, а уменьшение способствует увеличению удельной нагрузки на опору.

Кроме этого, расположение внешней рабочей грани подп тника наклонно под углом 75-85 к оси прибора способствует лавинообразному изменению зазора между подп тником и опорой по окружности от точки их соприкосновени  в момент отклонени  подвижной системы от горизонтального положени , что непосредственно уменьшает возможность затирани  подвижной системы.

Увеличение угла наклона рйбочей грани Подп тника, например, до 90° приводит к недопустимому увеличению погрешности прибора, по вл ющейс  за счет неопределенности места касани  опоры на подп тнике, которое перемещаетс  радиально в зависимости от угла смещени  инерционной маесы .

39665

Уменьшение угла наклона до вели- . чины менее способствует увеличению удельной нагрузки в точке касани  опоры и подп тника, что также 5 плохо.

Однако изменение угла наклона в пределах технического допуска на величину , например, 5 не вызьтает практически заметных недостатков в 10 работе прибора, так как оптимальный размер угла наклона выбран с учетом не менее чем трехкратного запаса по отношению к углу смещени  подвижной части, который находитс  в пре- 15 делах 2-3,

Достоинством предлагаемого сей- смоприемника  вл етс  реальное обес- печение его работоспособности за счет применени  кольцевой ножевой опоры новой конструкции при оптимальном ее взаимном расположении по отношению к детал м прибора.

Уменьшение радиальных смещений струны до технологически возможных 5 пределов повьшает стабильность по чувствительности и фазовым характеристикам прибора при его повороте вокруг горизонтальной оси.

I

30

Экономическа  эффективность лредлагаемого сейсмоприемника определ етс  повьшением надежности его работы при эксплуатации за счет отсутстви  условий дл  затирани  подвижной системы, а также повьпиением процента годных приборов при изготовлении за счет ослаблени  требований по номинальному совпадению диаметров опоры и подп тника.

40,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Сейсмоприемник, содержащий кор- пус, инертную массу, закрепленную на рычаге, снабженном кольцевой ножевой опорой с основанием и рабочей гранью в виде конической поверхности , подп тник с наружной и внутренней гран ми, причем наружна  грань вьшолнена в виде конической

   поверхности, жидкостный демпфер и преобразователь, соединенный с инертной массой посредством струны, о т- личающийс  тем, что, с целью повьш ени  стабильности сейсмоприемника по чувствительности путем уменьшени  радиальных смещений струны , угол наклона образующей конической поверхности наружной грани подп тника к оси выбран в пределах 75- 85, угол наклона образующей конической поверхности рабачей грани опоры выбран в пределах 5-15, внутренн   грань подп тника выполнена в виде цил.индрической поверхности, а основание кольцевой ножевой опоры перпендикул рно оси рычага.

   V

   .2 rU4

   6

   ;)

   .

   Составитель М.Спасский Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олейник Корректор Е.Рошко

   Заказ 3393/47 Тираж 728Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4