SU1392525A1

SU1392525A1 - Device for coupling a transverse wave source with ground

Info

Publication number: SU1392525A1
Application number: SU864111617A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Львович Алейников; Николай Иванович Немзоров; Константин Иванович Сарсадских
Original assignee: Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1988-04-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам , пpимeн e fым в сейсморазведке дл вибрационного возбуждени поперечных волн. Цель - повышение эффективности за счет улучшени св зи с грунтом. Устройство состоит из нескольких секций, что позвол ет измен ть его габариты, увеличива их при изменении упругих волн и уменьша при транспортировке. Кажда секци включает в себ промежуточную опору с расположенными на ней передающими элементами, различными по высоте. Промежуточные опоры снабжены механизмом перемещени их в горизонтальной плоскости, а каждый передающий элемент - дополнительным устройством, измен ющим его размеры в процессе работы вибратора. Устройство позвол ет поддерживать посто нство сцеплени горизонтального вибратора с грунтом в течение достаточно длительного промежутка времени. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. с Ф V)The invention relates to devices that are applicable in seismic surveys for the vibrational excitation of transverse waves. The goal is to increase efficiency by improving communication with the ground. The device consists of several sections, which makes it possible to change its dimensions, increasing them when elastic waves change and decreasing during transportation. Each section includes an intermediate support with transmission elements located on it, varying in height. The intermediate supports are provided with a mechanism for moving them in a horizontal plane, and each transmitting element is equipped with an additional device that changes its dimensions during the operation of the vibrator. The device allows maintaining a constant coupling of the horizontal vibrator with the ground for a sufficiently long period of time. 4 hp f-ly, 4 ill. with fv)

Description

СОWITH

to ел го йлto eat go yol

113113

Изобретение относитс к генераторам сейсмических колебаний, реализующим на поверхности переменные касательные напр жени внедренными в грунт передающими элементами.The invention relates to seismic oscillators that produce variable tangential stresses on the surface by transmitting elements embedded in the ground.

Цель изобретени - повьшюние эффективности за счет увеличени св зи с грунтом.The purpose of the invention is to increase the efficiency by increasing the bond with the ground.

На фиг.1 показано соединительное устройство, собранное из двух секций, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (механизм перемещени промежуFigure 1 shows the connecting device assembled from two sections, top view; Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1 (the mechanism for moving between

опорна плита, соедин ютс , например, посредством стержн 18, продеваемого в петли 19.the support plate is connected, for example, by means of a rod 18 threaded through loops 19.

Соединительное устройство работает следующим образом.The connecting device operates as follows.

Опорна плита доставл етс на пункт возбуждени колебаний в разобранном или свернутом виде. В зависимости от мощности вибраторов, глубины исследовани , частотного диапазона упругих колебаний и т.д. соедин етс нужное количество секций. Вес генератора переменной горизонтальной силыThe base plate is delivered to the point of oscillation in a disassembled or collapsed form. Depending on the power of the vibrators, the depth of investigation, the frequency range of elastic waves, etc. connects the required number of sections. Variable horizontal force generator weight

точных опор); на фиг.З - промежуточ- рассредотачиваетс по площади каркасаprecise supports); in FIG. 3, the intermediate is distributed over the area of the framework.

1. Под действием собственного веса и веса транспортного средства соединительное устройство внедр етс в грунт клиновидными передающими элементами 3. Секции, из которых состоит устройство , соединены между собой с возможностью их поворота относительно друг друга. Поворот обеспечиваетс за счет шлицевого стержн 6, крестовины 10 (фиг.2), стержн 18 и петель 19 (фиг.4). Поворот секций способствует более плотному прилеганию приспособлени к грунту, т.е. компенсации неровностей рельефа. На иервоначальном этапе в зацепление с грунтом вход т больщие по высоте передающие элементы 3. В результате развити колабетель- ного процесса опорна плита постепенно погружаетс в грунт и начинают действовать меньшие по высоте передающие элементы.1. Under the action of its own weight and vehicle weight, the connecting device is inserted into the ground by wedge-shaped transmitting elements 3. The sections that make up the device are interconnected with the possibility of their rotation relative to each other. Rotation is provided by a spline rod 6, crosses 10 (Fig. 2), rod 18 and loops 19 (Fig. 4). Rotation of the sections contributes to a more snug fit of the device to the ground, i.e. compensation of uneven terrain. At the initial stage, the transmission elements 3 that are large in height enter into engagement with the ground. As a result of the development of the spinning process, the support plate gradually sinks into the ground and the transmission elements smaller in height begin to act.

на опора с передающими элементами; на фиг.А - соединительное устройство, собранное из двух секций, вид снизу.on support with transmitting elements; on figa - connecting device, assembled from two sections, bottom view.

Соединительное устройство содержит опорную плиту, включающую идентич- ные по конструкции секции, состо щие из жесткого пр моугольного каркаса 1 ,The connecting device comprises a support plate including sections of identical construction consisting of a rigid rectangular frame 1,

по ДЛИННО оси СИММЕТРИИ КОТОРОГОON A LONG TIME WHICH SYMMETRIES ARE

расположена промежуточна опора 2 с разновеликими по высоте клиновидными передающими элементами 3, которые имеют возможность перемещени в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикул рных направлени х. Механизм перемещени выполнен в виде ка- реток 4, жестко св занных с промежуточной опорой 2 и установленных в пазах каркаса 1 с возможностью перемещени . Внутри кареток 4 проход т карданные валы 5, посаженные на подшипники вращени (не показаны) в отверсти каркаса 1. С одного конца вала расположен шлицевой стержень 6 с вилкой 7, на другой конце жестко закреплены шестерни 8 и вилка 9. Вилки 7 и 9 соединены посредством крестовины 10. Каретки А соединены с карданными валами 5 с помоп;ью резьбового соединени (фиг.2). На промежуточной опоре 2 жестко закреплены центральные дисковые элементы 11 (фиг.З). Передающие клинь выполнены в виде обращенных друг к другу основани ми конусообразных полудисков 12, содержащих порщни 13 с цилиндрами 14 и выполненных с возможностью их перемещени на промежуточной опоре 2. Между разновеликими по высоте соседними полудисками расположены пружины 15 сжати . Внутри промежуточной опоры выполнен канал 16, оканчивающийс штуцером 17, через которьй к с-истемам поршень - цилиндр 13-14 полудископ поступает сжатый воздух. Секции, и которых состоитThe intermediate support 2 is located with wedge-shaped transmitting elements of different height, which can move in a horizontal plane in two mutually perpendicular directions. The movement mechanism is made in the form of carriages 4, rigidly connected with intermediate support 2 and installed in the slots of frame 1 with the possibility of movement. Inside the carriages 4, drive shafts 5, mounted on rotational bearings (not shown), enter the frame 1 openings. At one end of the shaft there is a spline rod 6 with a fork 7, at the other end the gears 8 and the fork 9 are rigidly fixed. The forks 7 and 9 are connected by means of a cross. 10. The carriages A are connected to the cardan shafts 5 with the help of a threaded joint (Fig. 2). On the intermediate support 2 rigidly fixed central disk elements 11 (fig.Z). The transmitting wedges are made in the form of cone-shaped half-disks 12 facing each other, containing surfaces 13 with cylinders 14 and made with the possibility of their movement on an intermediate support 2. Compressing springs 15 of different height are located adjacent to each other half-disks. Inside the intermediate support there is a channel 16, terminated by fitting 17, through which a piston-cylinder 13-14 half disk is supplied with compressed air. Sections and which consists

рассредотачиваетс по площади каркаса spread over frame area

20 20

25 jg 25 jg

3535

00

5five

00

5five

1. Под действием собственного веса и веса транспортного средства соединительное устройство внедр етс в грунт клиновидными передающими элементами 3. Секции, из которых состоит устройство , соединены между собой с возможностью их поворота относительно друг друга. Поворот обеспечиваетс за счет шлицевого стержн 6, крестовины 10 (фиг.2), стержн 18 и петель 19 (фиг.4). Поворот секций способствует более плотному прилеганию приспособлени к грунту, т.е. компенсации неровностей рельефа. На иервоначальном этапе в зацепление с грунтом вход т больщие по высоте передающие элементы 3. В результате развити колабетель- ного процесса опорна плита постепенно погружаетс в грунт и начинают действовать меньшие по высоте передающие элементы.1. Under the action of its own weight and the weight of the vehicle, the connecting device is inserted into the ground by wedge-shaped transmitting elements 3. The sections that make up the device are interconnected with the possibility of their rotation relative to each other. Rotation is provided by a spline rod 6, crosses 10 (Fig. 2), rod 18 and loops 19 (Fig. 4). Rotation of the sections contributes to a more snug fit of the device to the ground, i.e. compensation of uneven terrain. At the initial stage, the transmission elements 3 that are large in height enter into engagement with the ground. As a result of the development of the spinning process, the support plate gradually sinks into the ground and the transmission elements smaller in height begin to act.

После того, как устройство полностью погрузитс в грунт и амплитуда колебаний начнет падать, приводитс в действие механизм перемещени , обеспечивающий смещение промежуточных опор 2 в горизонтальной плоскости. Лл этого с помощью специального привода вращают шестерни 8. Вращение карданных валов 5 вызывает поступательное перемещение кареток 4 внутри пазов каркаса 1. Промежуточна опора 2 смещаетс с горизонтальной плоскости , и передающие элементы оказываютс внедренными в грунт, не разрущен- euie действи ми переменной горизонтальной силы.After the device has completely submerged in the ground and the oscillation amplitude begins to fall, the movement mechanism is activated, which ensures the displacement of the intermediate supports 2 in the horizontal plane. This is done by using a special drive to rotate the gears 8. Rotation of the drive shafts 5 causes the carriage 4 to move progressively within the grooves of the frame 1. The intermediate support 2 is displaced from the horizontal plane, and the transmitting elements are embedded in the ground, not destroyed by the action of a variable horizontal force.

Постепенное вовлечение в колебательный процесс новых участков грунта поддерживает КПД источника на одном уровне независимо от времени работы вибратора. Дл согласовани передающих элементов 3 и грунта подбираетс такое давление в системах поршень The gradual involvement of new ground into the oscillatory process maintains the source efficiency at the same level regardless of the operating time of the vibrator. To match the transmitting elements 3 and the soil, such pressure in the piston systems is selected.

цилиндр 13-14 конусообразных полудисков 12, чтобы обеспечить максимум излучаемой сдвиговой энергии. Поступление сжатого воздуха в цилиндр 14 обеспечивает плотный контакт площади поверхности конусообразных полудисков 12 с грунтом. Контакт улучшаетс по всей поверхности конусообразных полу- дискоБ, так как последние смещаютс в горизонтальной плоскости перпендикул рно направлению смещени промежуточных опор и углы наклона их образующих не мен ютс . Дл возвращени конусообразных полудисков в исходное состо ние используютс пружины 15 сжати . По окончании сеанса опорна плита легко разбираетс на отдельные секции и перевозитс на другой пункт возбуждени . Конструкци приспособле- ни допускает его транспортировку в свернутом состо нии.cylinder 13-14 cone-shaped half disks 12, to ensure the maximum radiated shear energy. The entry of compressed air into the cylinder 14 ensures close contact of the surface area of the cone-shaped half-discs 12 with the ground. The contact is improved over the entire surface of the cone-shaped semi-discs, since the latter are displaced in the horizontal plane perpendicular to the direction of displacement of the intermediate supports and the angles of inclination of their constituents do not change. To return the cone-shaped half-disks to the initial state, compression springs 15 are used. At the end of the session, the support plate is easily disassembled into separate sections and transported to another field station. The design of the device allows its transportation in the collapsed state.

Возможно изменение конструкции соединительного устройства путем обеспечени каждого из передающих элементов механизмами перемещени в горизонтальной и вертикальной плоскост х .It is possible to change the design of the connecting device by providing each of the transmitting elements with mechanisms of movement in the horizontal and vertical planes.

Таким образом, изобретение повышаThus, the invention enhances

ихtheir

ет эффективность соединительного уст- 30 щены пружины сжати , ройства за счет улучшени св зи пере- 5. Устройство по пп.1 дающих элементов с грунтом.The efficiency of the connecting joint is set by the compression springs, which are improved by improving the connection of the transducer.

личающеес тем низм перемещени выполне реток, жестко св занных 35 ной опорой и установленн каркаса с возможностью пthe temporal displacement of the runners, which are rigidly connected by a 35 foot and mounted frame with the ability to

Claims

1. A connecting device for communicating a source of transverse waves with

five

ten

15

20

25

a ground plate comprising a base plate with transmitting elements of different height, characterized in that, in order to improve efficiency by improving communication with the ground, the transmitting elements are mounted on the base plate with the ability to move in a horizontal plane in two mutually perpendicular directions and are equipped with movement mechanism.

2. The device according to claim 1, about tl and the fact that the support plate is made in the form of separate hinged-connected sections consisting of a rectangular frame with grooves containing an intermediate support with transmission elements.

3. A device according to Claims 1 and 2, characterized in that the transmitting elements are made in the form of cone-shaped half-disks facing each other, each of which is connected to an intermediate support through a piston-cylinder system.

4. A device according to claims 1-3, characterized in that compression springs are placed between adjacent transmission elements,

5. The device according to PP.1

and 2, characterized in that the movement mechanism is made in the form of carriages, rigidly connected with the intermediate support and installed in the slots of the frame with the possibility of alternation.

puz. one

A-A

L.

/;

Fig.Z

fi &. four