невзрывное устройство для возбуждения сейсмических колебаний

Формула изобретения

Невзрывное устройство для возбуждения сейсмических колебаний, состоящее из пружин, платформы, ударного элемента, отличающееся тем, что на массивной плите крепится толстостенный цилиндр, внутри которого расположены три автомобильные рессорные пружины, надетые на шток с ударным бойком, выступающим над массивной крышкой в положении сжатых пружин, приводимых в рабочее состояние с помощью автомобиля или любой другой механизированной тяги.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сейсмической разведки и предназначено для возбуждения упругих волн продольного или поперечного типа с использованием энергии сжатых пружин.

Известно устройство для возбуждения сейсмических колебаний, содержащее падающий груз, гидроцилиндр, поршень, опорную плиту, управляющий клапан (патент № 2322685, опубликовано 6.07.2006 МПК G01V 1/147).

Недостаток известного устройства заключается в сложности конструкции, изготовление которой возможно в технически оснащенном механическом цеху.

Наиболее близким техническим решением является устройство, которое содержит пружины, платформы, ударные элементы, приводимые в действие соленоидами (патент № 2302016, опубликован 27.06.2007 г. МПК G01V 1/02).

Недостатки устройства - малая мощность, дополнительные затраты на электропитание, ограничение применения в труднодоступных районах.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение мощности воздействия на грунт, снижение материальных затрат и возможность изготовления любой полевой сейсмической партией.

Поставленная цель достигается тем, что, в отличие от известного, устройство изготовляется только из механических общедоступных материалов, состоит из толстостенного цилиндра, вваренного в массивную плиту, внутри которого находятся три автомобильные рессорные пружины, надетые на шток с ударным бойком и замковым вырезом, выступающим над массивной крышкой в положении сжатых пружин, что достигается натяжением при помощи автомобиля.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже

Устройство состоит из толстостенной трубы-цилиндра - 1, ударного бойка - 2, направляющих пальцев - 3, направляющих фасок - 4, шариков подпружиненных - 5, массивной платформы - 6, рабочих пружин - 7, центрирующих шайб - 8, штока - 9, ограничительной шайбы - 10, упорного троса - 11, натяжного троса - 12, массивной крышки - 13 с пусковой вилкой - 14, цапф - 15, пускового винта с правой ленточной резьбой - 16 и с левой ленточной резьбой - 17, крюков - 18 для троса, замка - 19, стягивающих болтов - 20 и переходника - 21.

Устройство работает следующим образом: собранная установка укладывается в лежачее положение и спусковым винтом - 16 раздвигаются щечки пусковой вилки - 14, освобождая замок - 19 штока - 9, трос плиты - 6 цепляется за устойчивый неподвижный предмет, а натяжным тросом - 12, используя автомобиль, производится сжимание пружин - 7 до появления над крышкой - 13 замка - 19 штока - 9, после чего спусковым винтом - 16, 17 сжимается спусковая вилка - 14 вокруг замка - 19. Заряженная система освобождается от буксирных тросов - 12 и устанавливается на пункт возбуждения в вертикальное или горизонтальное положение, после чего спусковым винтом - 16, 17 освобождается замок - 19 штока - 9, что позволяет мгновенно выделится энергии сжатых пружин - 7, которая расходуется на выброс бойка - 2 со штоком - 9 для удара о грунт.

Предлагаемый источник сейсмических колебаний для возбуждения продольных и поперечных волн основан на упругих свойствах рессорных пружин отечественных автомобилей класса Жигули или Волга . Возможно применение других типов пружин с аналогичными упругими свойствами, либо прочих разновидностей, но с изменением соответствующих характеристик основных узлов установки.

Приведенная установка рассчитана на применение трех рессорных пружин а/м Жигули , надеваемых на шток длиной 1200 мм и диаметром 50 мм. Пружины разделяются между собой ограничительными шайбами, удерживающими их в соосности со штоком. Шток вваривается в ударный боек массой 27,5 кг. В боек монтируются три подпружиненных шарика диаметром до 25 мм, которые чеканятся таким образом, чтобы их свободный ход составлял не менее 3-5 мм. Шарики предназначены для центрирования ударного бойка при наклонных и горизонтальных ударах для возбуждения поперечных волн. Для предотвращения произвольного поворота снаряда внутри трубы в боек с противоположных сторон ввариваются направляющие пальцы, которые контролируют положение снаряда, двигаясь вдоль прорезанных пазов в трубе на высоту полного сжатия пружин. Собранный снаряд помещается в толстостенную трубу, нижний торец которой входит в отверстие массивной платформы заподлицо с нижней поверхностью платформы. Сварное соединение трубы и платформы производится по контакту трубы с верхней плоскостью платформы. Сверху на шток нанизывается крышка-головка, которая крепится восьмью болтами с наваренным на трубу переходником. Чтобы снаряд не выпадал из трубы после разрядки пружин, поверх штока предусмотрена ограничительная шайба. В положении полного сжатия пружин на штоке предусмотрен замковый вырез, куда заводятся щечки стопорной раздвижной вилки, шарнирно закрепленный на крышке установки. Щечки раздвижной вилки у свободных концов имеют отверстия с ленточной резьбой: одна - правой, другая - левой. Спусковой винт с одного конца имеет левую ленточную резьбу, с другого - правую. Винт крепится к крышке двумя цапфами, одна из которых расположена между щечками раздвижной вилки, а другая - ближе к периферии крышки на одной линии с отверстиями щечек вилки и второй цапфы. Диаметр спускового винта (20-25 мм) в местах крепления цапф уменьшается на глубину резьбы.

Сжатие пружин осуществляется с помощью автомашины, путем натяжения троса штока, при закрепленной платформе к любому неподвижному и устойчивому предмету (дерево, столб, вторая автомашина и т.п. После выхода замка штока задвигаются щечки вилки и заряженный ударник устанавливается в исходную точку и исходное положение. Запуск производится раздвижкой щечек вилки при помощи спускового винта. Для предотвращения заглубления бойка в рыхлые грунты под удар подкладывается металлическая плита, по массивности соизмеримая с массой бойка.

Основные технические характеристики установки следующие:

масса установки	128 кг;
масса ударной части	47,5 кг;
высота	1200 мм
расчетное ускорение ударного снаряда	150,6 м/сек;
рабочий ход ударного снаряда	450 мм;
количество рабочих пружин	3;
время разгрузки напряжения пружин	0.078 сек;
мощность	52 л. с.

Предлагаемое устройство позволяет повысить мощность воздействия на грунт, снизить затраты, упростить конструкцию.