Джерело сейсмічних коливань

Корисна модель належить до пересувних невибухових джерел сейсмічних коливань, які призначені для дослідження геологічного розрізу методом багатохвильової розвідки. Відоме джерело сейсмічних коливань, що містить транспортний засіб з платформою, опорний вузол, нерухомо встановлений на платформі, а також випромінювач, розташований на ньому з можливістю переміщення вздовж осі, перпендикулярній площині платформи без прокручування. Джерело додатково містить гідроциліндр підйому і спуску, механізм фіксації випромінювача, а також його направляючий механізм, що включає траверсу і напрямні з П-подібними пазами, в яких розміщені котки у вигляді двох поясів. Число котків у кожному поясі і кожній групі однакове, причому в опозитній групі кожного пояса осі котків орієнтовані перпендикулярно осям першої групи котків. [Див. А.С. SU № 1718171, М.кл. 5G01V1/143, опубл.07.03.92., Бюл. № 9]. Гідроциліндр підйому і спуску жорстко зв'язаний з випромінювачем. Його шток має можливість взаємодії з траверсою, у свою чергу, жорстко зв'язаною з напрямними, які нерухомо встановлені на випромінювачі. Котки направляючого механізму закріплені в опорному вузлі нерухомо і покриті пружним матеріалом. Основним недоліком даного джерела можна вважати низьку надійність його роботи при збільшенні потужності. Компенсаційні властивості матеріалу, що покриває котки, обмежені пружністю матеріалу і його об'ємом, тобто незначні. Крім того, при збільшенні потужності додатково погіршуються ергономічні властивості пристрою. Найбільш близьким до заявленого можна вважати джерело сейсмічних коливань, що містить транспортний засіб з платформою, опорний вузол, нерухомо встановлений на транспортному засобі, і як мінімум один випромінювач. [Див. А.С. SU № 1354246, М.кл. 4G01 V1/04, опубл.23.11.87., Бюл. № 43]. Гідроциліндр підйому і спуску випромінювача, встановлений на опорному вузлі і кінематично з ним зв'язаний з можливістю повороту відносно осей, паралельної поздовжній осі платформи і їй перпендикулярної. Шток гідроциліндра кінематично зв'язаний з випромінювачем з можливістю його переміщення перпендикулярно площині платформи без прокручування. У пристрої є елемент фіксації випромінювача, а також його направляючий механізм. Направляючий механізм випромінювача включає траверсу і напрямні з П - подібними пазами, в яких розміщені котки, двома рівними по числу гр упами. Це спільні ознаки з заявлюваним пристроєм. Кінематичний зв'язок штока гідроциліндра з випромінювачем забезпечує вільне переміщення останнього вздовж штока в процесі утворення робочого імпульсу і його зависання на штоку при спуску в нижнє положення. Напрямні у верхній частині зв'язані траверсою, а в нижній частині поперечиною. В результаті утворюється жорстка рама. Траверса, у свою чергу, жорстко зв’язана з штоком амортизатора, призначеного для плавного переміщення рухомої частини випромінювача після утворення механічного робочого імпульсу. Напрямні мають упор, що обмежує їхній рух у процесі спуску випромінювачів. Недоліком пристрою є низька ергономічна захищеність оператора. У джерелі не забезпечується повна компенсація "віддачі" випромінювача на транспортній засіб. Отже, на оператора діють вібрації, що виникають в процесі передачі механічного робочого імпульсу в ґрунт, оскільки є жорсткий зв'язок штока гідроциліндра підйому і спуску випромінювача з рамою. Крім того, з указаної причини у пристрої не може бути одержане надійне прилягання випромінювача до ґрунту при наявності нерівностей. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення в джерелі направляючого механізму і вузла підйому і спуску випромінювача, колі їхнє нове рішення з використанням шарнірних з'єднань і нових елементів забезпечило б повну "розв'язку" випромінювача від транспортного засобу, що дає можливість створити комфортні умови для роботи оператора. При цьому підвищуються експлуатаційні характеристики пристрою, оскільки в ньому можливе одержання необхідного прилягання до ґрунту випромінювача. Для розв'язання поставленої задачі в джерелі сейсмічних коливань, що містить транспортний засіб з платформою, опорний вузол, нерухомо встановлений на транспортному засобі, як мінімум один випромінювач, гідроциліндр його підйому і спуску, встановлений на опорному вузлі і кінематично з ним зв'язаний з можливістю повороту відносно осей, паралельної поздовжній осі платформи і їй перпендикулярної, при цьому шток гідроциліндра кінематично зв'язаний з випромінювачем з можливістю його переміщення перпендикулярно площині платформи без прокручування, елемент фіксації випромінювача, а також його направляючий механізм, що включає траверсу і напрямні з П-подібними пазами, в яких розміщені котки, двома рівними по числу групами, згідно з корисною моделлю, направляючий механізм додатково містить візок. Напрямні нерухомо встановлені на опорному вузлі перпендикулярно платформі. Котки розташовані на бокових поверхнях візка, причому в кожній групі котків їхні осі орієнтовані перпендикулярно осям другої групи відповідно. Візок за допомогою траверси нерухомо з'єднаний з шарніром, який має можливість переміщення перпендикулярно площині платформи, повороту відносно осей, паралельних площині платформи, і кінематично зв'язаний з верхнім торцем випромінювача. Шток гідроциліндра нерухомо з'єднаний з шарнірним вузлом, кінематично зв'язаним з візком з можливістю повороту штока відносно осей, паралельної поздовжній осі платформи і їй перпендикулярної. Траверса може бути нерухомо закріплена на зовнішній втулці шарніра, встановленого на осі. Вісь жорстко зв'язана з верхнім торцем випромінювача і розташована перпендикулярно платформі, при цьому вісь за допомогою шпонки кінематично зв'язана з внутрішньою втулкою шарніра. Шток гідроциліндра може бути жорстко зв'язаний з внутрішньою частиною шарнірного вузла, наприклад, у вигляді хрестовини. Хрестовина встановлена на скобі, яка нерухомо закріплена на осі, розміщеній паралельно поздовжній осі платформи на основі візка з зовнішньої сторони з можливістю повороту. При цьому хрестовина має можливість повороту відносно осі, перпендикулярної поздовжній осі платформи. Повна "розв'язка" випромінювача від транспортного засобу за допомогою візка, кінематично зв'язаного з випромінювачем і штоком гідроциліндра шарнірним з'єднанням, забезпечує виключення передачі на транспортний засіб вібрацій, що виникають у процесі створення механічних робочих імпульсів і при установці в робоче положення, коли забезпечується надійне прилягання до ґрунту випромінювача. В пристрої передбачена можливість повороту шарнірних вузлів у взаємно перпендикулярних площинах і переміщення: паралельно площині платформи, для штока гідроциліндра, і перпендикулярно платформі, для випромінювача. Заявлювана конструкція ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 показаний випромінювач у транспортному і робочому положеннях, на Фіг.2 - переріз А - А на Фіг.1, на Фіг.3 - переріз Б - Б на Фіг.2, на Фіг.4 - переріз В - В на Фіг.1, на Фіг.5 - переріз Г - Г на Фіг.1, на Фіг.6 - переріз Д - Д на Фіг.2. Джерело сейсмічних коливань містить транспортний засіб 1 з платформою, опорний вузол 2, нерухомо встановлений на транспортному засобі, наприклад, два випромінювачі 3, 4. Випромінювачі 3, 4 кінематично зв'язані з гідроциліндрами 5 і 6 підйому і спуску. Наприклад, гідроциліндр 5 за допомогою цапф 7 встановлений з можливістю повороту навколо їхньої осі, розташованої перпендикулярно поздовжній осі платформи. Шток 8 гідроциліндра 5 кінематично зв'язаний з випромінювачем 3. Направляючий механізм випромінювача 3 включає напрямні 9, 10 з П-подібними пазами. Вони жорстко закріплені на опорному вузлі 2 пристрою перпендикулярно платформі транспортного засобу 1. В напрямних 9, 10 розміщені котки 11, 12, двома рівними по числу гр упами. Котки 11, 12 наприклад, нерухомо встановлені на бокових поверхнях візка 13. Причому в групі котків 11 їхні осі орієнтовані перпендикулярно осям котків 12 другої групи відповідно. Для забезпечення повороту гідроциліндра 5 паралельно поздовжній осі платформи, він кінематично зв'язаний з віссю 14, розташованою паралельно поздовжній осі платформи. Візок 13 кінематично зв'язаний з верхнім торцем випромінювача 3 з можливістю його повороту відносно осей, паралельної поздовжній осі платформи транспортного засобу 1 і їй перпендикулярної, а також його переміщення перпендикулярно площині платформи без прокручування. Для цього основа візка 13 нерухомо з'єднана з траверсою 15, яка жорстко закріплена з зовнішньої сторони шарніра 16, встановленого на осі 17, розташованій перпендикулярно платформі транспортного засобу 1. Вісь 17 жорстко з'єднана з верхнім торцем випромінювача 3, а за допомогою шпонки 18 кінематично-з внутрішньою частиною шарніра 16, який, у цьому випадку, має можливість переміщення вздовж осі 17. Шток 8 гідроциліндра 5 жорстко з'єднаний, наприклад, з хрестовиною 19, що утворює вн утрішню частину шарнірного вузла 20 і встановлена з можливістю повороту відносно осі, перпендикулярної поздовжній осі платформи. Зовнішня частина шарнірного вузла 20, наприклад, у вигляді скоби 21, нерухомо з'єднана з віссю 22, що встановлена на основі візка 13 з зовнішньої сторони і розташована паралельно поздовжній осі платформи з можливістю повороту. Хрестовина 19 встановлена в скобі 21. Аналогічно цапфи 7 кінематично зв'язані з віссю 14 скобою 23. Шарнір 16 складається, наприклад, з трьох концентричних втулок 24, 25, 26, які скріплені парами штифтів 27, 28, що забезпечують поворот втулок відносно одне одного в двох взаємно перпендикулярних площинах. Можливість переміщення у втулці 26 шарніра 16 осі 17 з урахуванням можливості переміщення втулок 24 і 25 забезпечує необхідні рухи випромінювача 3. Для орієнтації випромінювача 3 в процесі установки в транспортне положення на опорному вузлі 2 є, наприклад, елементи 29, 30, розміщені з можливістю їхньої взаємодії з боковою поверхнею і верхнім торцем випромінювача. Випромінювач 4 кінематично зв'язаний із штоком 31 гідроциліндра 6 підйому і спуску і своїм направляючим механізмом аналогічно випромінювачу 3. Випромінювач 3, як і випромінювач 4, в транспортному положенні при переміщенні на віддалену відстань додатково фіксується елементом 32. Наприклад, елемент фіксації 32 нерухомо зв'язує випромінювач 3 і елемент 30 в транспортному положенні. Джерело працює у такий спосіб. Транспортний засіб 1 доставляє джерело в зону проведення досліджень. Знімається фіксація випромінювачів 3, 4 елементами 32. В робоче положення випромінювачі 3, 4 спускаються своїми гідроциліндрами 5, 6 незалежно одне від одного. Їхнє переміщення описуємо на прикладі спуску випромінювача 3. Для приведення випромінювача 3 в робоче положення після зняття фіксації в гідроциліндр 5 з гідросистеми транспортного засобу 1 подається масло до повного спуску випромінювача 3 на ґрунт. При цьому шток 8 витягується з гідроциліндра 5 на необхідну довжину. Котки 11,12 обкочуючи напрямні 9 і 10, переміщають візок 13 вниз разом з випромінювачем 3, який через шарнір 16 зв’язані з ним. Після досягнення випромінювачем 3 ґрунту забезпечується його надійне прилягання. Для цього гідроциліндром 5 через шток 8 проводиться натискання на випромінювач 3, а поворотом гідроциліндра 5 і шарнірних вузлів 16 і 20 у взаємно перпендикулярних площинах вибираються нерівності ґрунту. Аналогічно компенсуються нерівності переміщення випромінювача при заглибленні в процесі збудження сейсмічних коливань. При цьому додатково можливе переміщення осі 17 відносно шарніра 16. Коли необхідно перемістити джерело в іншу точку досліджень, в гідроциліндр 5 подається під тиском масло з гідросистеми транспортного засобу 1, шток 8 втягується в гідроциліндр 5. При цьому шток переміщає візок 13 вгору, його котки 11, 12 обкочуються на напрямних 9, 10. Випромінювач 3 рухається до верхнього положення, орієнтуючись по боковій поверхні елементами 29. При русі вгору випромінювача 3 в процесі взаємодії його торця з елементами 30 переміщенням і поворотом шарніра 16, можливими поворотами гідроциліндра 5 і шарнірного вузла 20, випромінювач 3 орієнтується так, щоб його вертикальна вісь була перпендикулярна площині платформи транспортного засобу 1. Провадиться фіксація випромінювача 3 елементом 32. Аналогічно в транспортне положення установлюється випромінювач 4. Джерело готове до пересування на віддалену відстань.