Изобретение относитс к геофизическГим приборам, а именно к вибраторам дл сей смически-х исследований, включа глубинное сейсмическое зондирование. Физический принцип работы известньк вибраторов основан на, преобразовании тепловой или электрической энергии в механические колебани путем вращени неслабансированнык масс, таких, как эксцентрик , или путем разгона с переменным ускорением больших масс.. При этом двинсуща сила, под действие)м которой с пере менным во времени ускорениём-раэгон етс масса, создаетс электродинамическим или гидродинамическим способами. Так, например, известна сейсмическа вибрационна система fl устанавливаетс на раме автомобил , содержит два двухходовых рабочих цилиндра, которые с одного конца шарнирно закреплены на раме, а с другого конца зафиксированы в поперечире . Нижн часть вибратора имеет плиту, устанавливаемую на земле под подъИуЩЬЬми цилиндрами, которые изолированы суг вибраторов и основани во врем работы устройства. В процессе вибровоздействи машин от вибраторов изолируетс воздушными амортизаторами. Известен другой сейсмический источник 23 возбуждающий сейсмический сигнал посредством вибрации инерционной массы , обладающей настраиваемым резонансом в диапазонов генерируемых частот. Однако известным вйьраторам присущ общий существенный недостаток: значительна металлоемкость, громоздкость, следствием чего вл етс низка мобильгность , подвижность, что затрудн ет использование таких вибраторов на местности со сложным рельефом, в услови х беодорожь . Другим существенным недостатком иэвестных вибраторов вл етс узкий частотнь1й диапазон, что ограничивает возможность согласовани выходного импеданса вибратора с волновым сопротивлением породы , в которой происходит возбуждение , упругих колебаний, так как волновое сопрсхги; пение верх нал ежаших пластов пород, выход щих на дневную поверхность, зависит от И.Х плотности, котора колеблетс дл различных районов в щироких пре™ деэтах, К существенным недостаткам известных устройств следует отнести и то, что из-за больших инертных масс с их помощью сложно генерировать амгшитудно-модулированные или частотно-модулированны механйческие колебани , что ограничивает возможную область использовани известных вибраторов. Наличие больших масс. Подвергаемых разгону, зат гивает во времени переходный процесс при формировании переднего и заднего фронггов колебаний, что значительно затрудн ет получение группы импульсов , это ограничивает возможности применени известных вибраторов при глубинном зондировании земной коры. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс вибратор , дл сейсмических исследований содержащий платформу с убирающимис шасси, на станине которой диаметралыю противоположно соплами вверх расположены решетив ные двигатели и блок управлени работой реактивных двйгат.елей, смоигированный н т гаче з . Модулирование реактивной силы двигател осуществл етс ползунком периодически по гармоническому закону, перекрьшающим сечение канала горючей смеси, а дл увеличени реактивной,.силы черв чный вал сообщает продольные перемещени поршипо, вдавливающему сыпучий материал в раструб сопла двигател , шаг резьбы которого, измен етс также по гармоническому закону. Существенным недост атком такого известного реактивного возбудител гармонических упругих колебаний вл етс узкий рабочий диапазон модул ции реактивной силы за счет нарушени устойчивости горени в камерах сгорани двигател и невозможность генерировани более высоких частот по сравнению с инерционнылот вибраторами, что все вместе исключает возможность согласовани волнового кмпеданса такого устройства с волновым сопротивлением почьы. Увеличение же реактивной силы за счет вдавливани в сопло негорючих сыпучих компонентов практически неэффективно,так как в силу несоизмеримой разнады между скоростью истечени газов (бйлёе 1ООО м/с) и скоростью вдавливани сыпучего материала (меньше метра в секунду) сьшучий материал в основном тонк;им с оем истекает вдоль стеики сопла, в .то врем как основна площадь сопла не подвергаетс возмущающему воздействшо вдавливаемого сыпучего материала, что не обеспечивает повышени эффективности модул ции т ги, а только усложн ет конструкцию и приводит к быстрому износу за счет абразивных свойств стенок сопла. Отсутствуют элементы оптимального регулировани что исключает возможнос-гь синхронизации одновременной работы нескольких вибраторов при формировании направленного виброизлучений, что имеет важное значение дл глубинного сейсмического зон-, дировани . Целью изобретени вл етс побьпиение мобильности, компактности, снижение веса при значительном увеличении полезной мощности; значительное расширений частотного диапазона работы; расширение возможности генерировани различных {AM, Ч АЛ ) видов колебаний; значительное повышение устойчивости работы в широких диапазонах модул ции реактивной силы таги. Цель достигаетс тем, что в предпагаемом вибраторе в станине, св занной с рамой посредством преобразователей силы, параллельно ос м сопал смонтирован вал, снабженный в верхней части управл емым многолопастным откпонителем га- зового потока, расположенным над соплами , нижний конец вала соединен с управл емым приводом. Причем реактивные двигатали снабжены вьщвижным телескопическим воздухозаборником, а преобразователи силы, мнрголопастнрй отклонитель линией св зи соединены с блоком управлени , Управл емый привод выполнен в виде электродвигател , муфта которого снабжена управл емым тормозом и преобразователем оборотов. Многолопастной отклонитель дополнительно снабжен регулируемыми лопатками. .На фиг. 1 показан опйсьшаемый дл . сейсмических.исследований общий вид; на фиг. 2 - вид сниёумноголопастного отклонител ; на фиг. 3 - сечение лопасти многолопастного отклонител . Вибратор дл сейсмических исследовагий состоит из платформы 1, снабженной вьщвижными шасси (колесами) 2 и 3, св занными с ней посредством рам 4 и 5, и гидравлическими приводами 6 н 7. В центральной части платформы I смонтирована станина 8. Между основанием станины 8 и платформой 1 установлены: преобразователи 9 и Ю силы. На станине 8 диаметрально противоположно подвешены реактивные двигатели Ни 12, сопла 13 и 14 ксугорык направлены вертикально вверх. Проходнь1е каналы сопел 13 и 14 вьтопнены с переменным геометрическим сечедаем, В центральной части станины 8смонтирован вертикально вал 15, на верхний конец которого жестко насажен управл емый многолопастной отклонитепь 16 газового потока. Лопасти 17 (фиг. 2) ртклонитеп 16 выполнены в виде (фиг. 3 направл ющих криволинейных поверхностей 18, плоскости которых ориентированы навстречу газовому потоку и посредством ребер 19 жесткости прочно соединены со ступицей 20. Нижний конец вала 15 посредством муфты соединен с валом привода 21, Муфта вала 15 снабжена управл емым тормозом 22 и преобразователем 23 оборотов. Реактивные двигатели 11 и 12 снабжены вьщвижным телескопическим воздухозаборником 24, Преобразователи 9и 10 силы и преобразователи 23 оборотов , гидравлические приводы 6 и 7 и реактивные двигатели 11 и 12 линией 25 св зи соединены с блоком 26 управлени работой реактивнык двигателей и блоком 27 управлени приводом лопас1 ного отклонител потока, которые смонтированы в кузове т гача 28. Лопасти 17 отклонител 16 смонтированы на ступице 20, жестко насаженной на вал 15. Направл юща поверхность 18 лопасти снабжена ребрами 19 жесткости, посредством которых св зана со ступицей 20. Кажда лопасть 17 отклонител 16 в зоне действи потока газа дополнительно снабжена регулируемыми малыми лопатками 29 (фиг. 3), которые частично преобразуют часть энергии потока газов в крут щий момент. Вибратор дл сейсмических исследований работает следующим образом. Платформа 1 посредством гидравличе ских приводов 6 и .7 командой блока 26 управлени опускаетс на участок повёрхнос ти почвы, подлежащей вибровоздействию . Выдвигаетс телескопический воздухозаборник 24 и запускаютс реактивные двигатели Ни 12. После вывода реактивных двигателей 11 и 12 на рабочий режим растормаживаетс вал привода 21 тормозом 22 и осуществл етс запуск привода 21. Контроль и регулирование оборотов вала привода 21 осуществл ютс соответственно преобразователем 23 оборотов блоком управлени работой рёактивных двигателей и приводом лопастного отклонител потока, например, путем регу7 106 . лировани частотой тока и уровнем питающего напр жени на обмотках электрического двигател . При вращении вала 15 лопастного . клонител 16 газового потока лопасти 17 периодически с частотой i-n-m, где Y -. число оборотов в секунду aa/ia привода {отклонител , 171 - число лопастей отклонител , безударно отклон ют газовый поток с выхода сопел 13 И 14 реактивных двигателей 11 и 12, при;; этом измен етс направление реактивной т ги с вертикального на горизонтальное , а так как газовые потоки одновременно отклон ютс в Противоположные стороны, то силы, развиваемые ими/ взаимно компенсируютс , в результате чего с частотой f происходит модул ци в вертикальном направлении реактивной силы. Балансировка реактивной т ги, раэвиваемой каждым реактивным двигателем, осуществл етс блоком 26 управлетга по информации, поступающей от преобразователей 9 и 10 силы. Так,как реактивные двигатели 11 и 12 позвол ют осущест вп ть необходимую модул цию реактивной т ги за счет регулировани режима их работы , ТО синхронно во времени частично модулируетс с частотой реактивна т га , что повышает коэффициент полезного действи . Через некоторое врем -Ь , большее периода между импульсами, привод 21 обесточиваетс , и вал 15 быстро ос танавливаетс тормозом 22, Дп снижени мощности привода 21, улучшени динамики торможени вала 15 часть энергии газового потока преобразуетс в крут щий момент, Который регулируе1с по величине и направлению путем поворота регулирующих малых лопаток 29, Угол наклона мальк лопаток при вращении обеспечивает дополнительный момент , совпадающий по направлению с моМ31ГГОМ привода 21, а при торможении угол измен етс так, что знак MOMeirra мен ете на противоположный, что уменьшает врем торможени . Таким образом, формируетс группа колебаний. В случае необходимости привод 21 вновь запускаетс с последующей бытрой остановкой, тогда происходит перидическое формирование целого р да групп олебаний, При работе реактивных двигателей 11 12 чистый воздух к ним подводитс по ыдвижному воздухозаборнику 24,The invention relates to geophysical instruments, namely, vibrators for seismic studies, including deep seismic sounding. The physical principle of operation of limestone vibrators is based on the conversion of thermal or electrical energy into mechanical oscillations by rotating non-weakened masses, such as an eccentric, or by accelerating with variable acceleration of large masses. At the same time, the force, under the action of time-accelerated mass is generated by electrodynamic or hydrodynamic methods. For example, the known seismic vibrational system fl is mounted on the frame of an automobile, contains two two-way working cylinders which are hinged to the frame from one end and fixed in a cross-section from the other end. The lower part of the vibrator has a plate that is installed on the ground under the lifting cylinders, which are isolated by the vibrators and the base during the operation of the device. In the process of vibration of the machines from the vibrators is isolated by air dampers. Another seismic source 23 is known that excites a seismic signal by means of inertial mass vibration, which has a tunable resonance in the ranges of generated frequencies. However, the well-known variators have a common major drawback: significant metal consumption, bulkiness, which results in low mobility and mobility, which makes it difficult to use such vibrators on terrain with difficult terrain, in conditions of be backwards. Another significant disadvantage of the known vibrators is the narrow frequency range, which limits the possibility of matching the output impedance of the vibrator with the wave impedance of the rock, in which the excitation takes place, of elastic oscillations, since the wave resistance; the singing of the upper layers of rocks that emerge on the day surface depends on I.X. density, which fluctuates for different areas in a wide range of elements. Significant drawbacks of the known devices are the fact that due to the large inert masses from them using it is difficult to generate amplified modulated or frequency modulated mechanical oscillations, which limits the possible use of known vibrators. The presence of large masses. Subject to acceleration, the transient process is delayed in the formation of the anterior and posterior oscillations, which makes it difficult to obtain a group of pulses, which limits the possibilities of using known vibrators during deep sounding of the earth's crust. The closest in technical essence to the invention is a vibrator, for seismic studies, there is a platform with retractable chassis, on the bed of which with diametrically opposed nozzles upward are located the slinging engines and the control unit of jet dvigat.lei, which is smoked on and off. The engine's reactive force is modulated by the slider periodically according to a harmonic law, overlapping the cross section of the combustible mixture, and to increase the reactive force, the worm shaft reports the longitudinal displacement of the piston pressing the bulk material into the socket of the engine nozzle, the thread pitch of which also varies along the harmonic to the law. A significant disadvantage of such a known reactive exciter of harmonic elastic oscillations is the narrow working range of modulation of reactive power due to the violation of combustion stability in the engine combustion chambers and the inability to generate higher frequencies compared to inertial vibrators, which all together exclude the possibility of matching the wave pressure of such a device with wave resistance The increase in reactive power due to the injection of non-combustible bulk components into the nozzle is practically inefficient, since, due to the incommensurable separation between the outflow of gases (bilo 1OOO m / s) and the rate of pressed bulk material (less than a meter per second), the bulk material is mostly thin; With it expires along the nozzle stack, at that time as the main area of the nozzle is not subjected to perturbing impact of the indented bulk material, which does not provide an increase in the efficiency of modulation of gravity, but only complicates the design ktsiyu and leads to rapid wear due to the abrasive properties of the walls of the nozzle. There are no elements of optimal control, which excludes the possibility of synchronization of simultaneous operation of several vibrators during the formation of directional vibration, which is important for a deep seismic zone. The aim of the invention is the beating of mobility, compactness, weight reduction with a significant increase in useful power; significant expansion of the frequency range of work; expanding the possibility of generating various (AM, H AL) modes; a significant increase in the stability of work in wide ranges of modulation of the reactive power of the tag. The goal is achieved by the fact that in a pinged vibrator in a frame connected to the frame by means of force transducers, parallel to the axis of the nozzle is a shaft mounted in the upper part with a controlled multi-blade gas flow deflector located above the nozzles, the lower end of the shaft is connected to the controlled driven. Moreover, the jet engines are equipped with an external telescopic air intake, and the power converters, a multi-sided deflector are connected to the control unit, the Controlled Drive is made in the form of an electric motor, the clutch of which is equipped with a controlled brake and a speed converter. The multi-blade diverter is additionally equipped with adjustable blades. .In FIG. 1 is shown lengthwise. seismic studies; general view; in fig. 2 is a view of a low lobe diverter; in fig. 3 is a cross section of a multi-blade deflector blade. The vibrator for seismic surveys consists of a platform 1, equipped with sliding chassis (wheels) 2 and 3, connected with it by means of frames 4 and 5, and hydraulic drives 6 n 7. In the central part of platform I, a bed 8 is mounted. platform 1 installed: converters 9 and Yu force. On the frame 8, the No 12 jet engines are diametrically opposed, the nozzles 13 and 14 of the tubes are directed vertically upwards. The passage channels of the nozzles 13 and 14 are filled with variable geometrical sections. In the central part of the bed, the shaft 15 is vertically mounted, the upper end of which is rigidly mounted and controlled by a multi-blade deflector 16 of the gas flow. The blades 17 (Fig. 2) of the rtonaiphill 16 are made in the form (Fig. 3 of the guide curved surfaces 18, the planes of which are oriented towards the gas flow and are rigidly connected to the hub via stiffening ribs 19. The lower end of the shaft 15 is coupled to the drive shaft 21 The shaft coupling 15 is provided with a controllable brake 22 and a turn converter 23. The jet engines 11 and 12 are provided with an external telescopic air intake 24, Power converters 9 and 10 and turn converters 23, hydraulic actuators 6 and 7 and reactive The motors 11 and 12 are connected by a communication line 25 to a control unit 26 for controlling reactive engines and a block 27 for controlling a safety flow deflector drive, which are mounted in the body of a pull-down motor 28. The deflector blades 17 are mounted on a hub 20 rigidly mounted on the shaft 15. The guide surface 18 of the blade is provided with stiffening ribs 19, by means of which it is connected to the hub 20. Each blade 17 of the diverter 16 in the zone of action of the gas flow is additionally equipped with adjustable small vanes 29 (Fig. 3), which partially transform part of the energy of the gas flow into a torque. Vibrator for seismic research works as follows. Platform 1 is lowered by hydraulic actuators 6 and .7 by the command of control block 26 to the surface area of the soil to be vibrated. The telescopic air intake 24 is extended and the jets 12 are started. After the output of the engines 11 and 12 to the operating mode, the drive shaft 21 is released by the brake 22 and the drive 21 is started and controlled by the speed converter 23 by the operation control unit. engines and a blade flow deflector drive, for example, by adjusting Frequency and supply voltage levels on the windings of an electric motor. When rotating the shaft 15 blade. the clone 16 of the gas flow blades 17 periodically with a frequency of i-n-m, where Y -. the revolutions per second aa / ia of the drive {diverter, 171 is the number of blades of the diverter, reject the gas flow from the exit of the nozzles 13 and 14 of the jet engines 11 and 12, at ;; This changes the direction of the jet thrust from vertical to horizontal, and since the gas flows simultaneously deflect to Opposite sides, the forces developed by them / cancel each other, resulting in a modulation in the vertical direction of the reactive force. The balancing of reactive thrust developed by each jet engine is carried out by the control unit 26 according to the information received from the force transducers 9 and 10. So, as jet engines 11 and 12 allow for the necessary modulation of jet propulsion by adjusting their operating mode, TO synchronously in time is partially modulated with the frequency of jet propulsion, which increases the efficiency. After some time-b, longer period between pulses, the drive 21 is de-energized, and the shaft 15 is quickly stopped by the brake 22, Dp reducing the drive power 21, improving the braking dynamics of the shaft 15, some of the energy of the gas flow is converted into torque, which is adjustable in magnitude and direction by turning the adjusting small blades 29, the tilt angle of the fry blades during rotation provides an additional moment that coincides in direction with the mOM31GGOM drive 21, and when braking the angle changes so that the sign of MOMeirra changes the opposite, which reduces braking time. Thus, a group of oscillations is formed. If necessary, the actuator 21 is restarted, followed by a quick stop, then the periodic formation of a whole number of groups of vibrations occurs. During the operation of jet engines 11 12 fresh air is supplied to them through the air inlet 24,
7748377483
Ьонтроль и управление работой привода 21 лопастного отклонитал 16 осуществл ютс блоком 27 управлени лопастного отклонител , который формирует необходимый режим работы элёктродвига- s тел . Таким образом, в диапазоне 0-500 Гц с амплитудой 20-50 тонн происходит модул ци реактивной т ги при вибровоэдействии на участок почвы,The control and control of the operation of the blade 21 deflector 16 is carried out by the blade deflector control unit 27, which forms the required operating mode of the motor s. Thus, in the range of 0–500 Hz with an amplitude of 20–50 tons, reactive draft is modulated during the vibration effect on a plot of soil,
Применение вькоднык сопе.п 13 и 14 с переменным проходным сечением (, с сужением и.х на выходе) позвол ет увеличивать количество лопастей 17, что расшир ет частотный диапазон, Выполне- 15 ние направл юищх поверхностей и ребер 19 жёсткости лопастей 17с ориентацией . в плоскости вращени обеспечивает легкость и минимальные потери энергии при И.Х вращении. Синхронное управрение ра- 2о ботрй нескольких вибраторов позволит формировать направленный вибропуч большой интенсивности,The use of parallel sop.p 13 and 14 with a variable flow section (with a narrowing of ix at the output) allows an increase in the number of blades 17, which broadens the frequency range. Performing the 15 directions of the surfaces of the blades and edges 19 of the blades of 17c orientation. in the plane of rotation, it provides lightness and minimal energy losses during I.X rotation. Synchronous control of the ra- 2otr of several vibrators will allow forming a high-intensity directional vibro-beam,