Научная статья на тему 'Обращенный гравитационный источник сейсмических колебаний'

Обращенный гравитационный источник сейсмических колебаний Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
90
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ / СЕЙСМОРАЗВЕДКА / КОДО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕЖИМ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Обрубов В.А.

В статье приведены результаты технического решения гравитационного источника сейсмических колебаний. Этот источник обращенной конструкции с закреплением поршня гидроцилиндра на излучающей плите. н может работать как в импульсном, так и кодо-импульсном режимах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Обращенный гравитационный источник сейсмических колебаний»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

5. Чернявский, Н.И. Требования к параметрам прямоугольных импульсов сварочного тока при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов [Текст]. / Н. И. Чернявский, Ю. В. Казаков. - // Современные проблемы повышения эффективности сварочного производства: сборник материалов Всероссийской заочной научно-технической конф. (Тольятти, 25 - 28 октября 2011 года)/ под ред. В.П.Сидорова [и др.]. -Тольятти: Изд-во ТГУ, 2011. - 448 с.

6. Пат. 3364334 США, В23К 9/10. Method and apparatus for arc welding [Текст] /Hiroshi Sato, Hirojuki Fujiwara. - Заявл. 19.10.1966; Опубл. 16.01.1968. - 6 с.

7. Пат. 5683602 США, МПК B23K 9/09. Welding power supply [Текст] /Stava; Elliott K. - Заявл. 17.07.1996; Опубл. 04.11.1997.

8. Пат. 137495 РФ, В23К 9/09. Источник импульсов сварочного тока [Текст] / Н.И.Чернявский - Заявл. 26.09.2013; Опубл. 20.02.2014. - 1 с.

9. Чернявский, Н. И. Тиристорный генератор импульсов тока для аргонодуговой сварки деталей из алюминиевых сплавов. [Текст] // Символ науки. - 2016. - №2 - 2, - с. 100 - 102.

© Обрубов В.А., 2016

УДК 621.21

В.А. Обрубов

К.т.н., доцент,

Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ,

Тольяттинский филиал г. Тольятти, Российская федерация

ОБРАЩЕННЫЙ ГРАВИТАЦИОННЫЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Аннотация

В статье приведены результаты технического решения гравитационного источника сейсмических колебаний. Этот источник обращенной конструкции с закреплением поршня гидроцилиндра на излучающей плите. н может работать как в импульсном, так и кодо-импульсном режимах.

Ключевые слова

Источник сейсмических колебаний, сейсморазведка, кодо-импульсный режим.

Одними из самых экологичных и экономичных в области невзрывной сейсморазведки являются сейсмоисточники, использующие для возбуждения сейсмических волн при производстве сейсморазведочных работ энергию падающего груза.

Известны [1, 2] источники сейсмических колебаний, работающие в вибрационном режиме. Они обладают недостаточными функциональными возможностями при сейсморазведке.

Более эффективен источник [3]. Но к уплотнению между поршнем и цилиндром, а также между цилиндром и штоком предъявляются противоречивые взаимоисключающие требования. Оно должно быть сильным, чтобы исключить прохождение жидкости через уплотнение и должно быть слабым, чтобы трение было небольшим.

Если уплотнение слабое [5], то при формирования импульса жидкость просачивание через зазор между цилиндром и поршнем в полость над поршнем. Это приводит к ее повышенному расходу, загрязнению поверхности сейсмоисточника и ухудшению его экологических и гигиенических свойств.

Если уплотнение предотвращает вытекание жидкости из гидросистемы, то жидкость над поршнем ограничивает высоту подъема груза. В результате необходимы частые ремонты для удаления жидкости из нерабочей полости над поршнем, что увеличивает затраты на его эксплуатацию.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

Если уплотнение сильное, то это обеспечивает сохранение жидкости под поршнем, но увеличивается трение между поршнем и цилиндром. Это отбирает часть энергии падающего груза и уменьшает энергию, передаваемую в грунт, что снижает сейсмическую эффективность.

Повышения эффективности источника сейсмических колебаний при одновременном повышении эксплуатационных удобств, увеличении межремонтных периодов можно добиться в источнике сейсмических колебаний [4].

Рисунок 1 - Источник сейсмических колебаний.

Он содержит гидроцилиндр с рабочим цилиндром 1 и поршнем 2, который через шток 3 соединен с пригрузом 4, а рабочий цилиндр 1 соединен с излучающей плитой 5, расположенной на грунте 6. Рабочая полость 7 между поршнем 2 и рабочим цилиндром 1 через управляемый клапан 8 соединена с резервуаром 9 для слива жидкости 10. Между рабочей полостью 7 и резервуаром 9 может быть включен гидронасос 11 с обратным клапаном 12 для нагнетания жидкости в рабочую полость 7 при подъеме пригруза 4. Устройство 13 управления присоединено к приводу управляемого клапана 8. Нерабочая полость между рабочим цилиндром 1 и поршнем 2 со стороны штока 3 соединена с резервуаром 9 для слива жидкости каналом 14.

Источник сейсмических колебаний работает следующим образом.

Перед началом работы поршень 2 со штоком 3 и пригруз 4 находятся в верхнем положении.

Предварительно, с помощью устройства 4, выполненного, например, в виде гидронасоса 11 с обратным клапаном 12, который подключен параллельно управляемому клапану 8 и вращаемого от вала отбора мощности транспортного средства сейсмоисточника, нагнетают жидкость из резервуара 9 в рабочую полость 7. Под действием давления, создаваемого гидронасосом 11 в полости 7, рабочий цилиндр 1 пригрузом 4 поднимаются вверх на расстояние ^ После этого гидронасос 11 останавливают и пригруз 4 остается в поднятом на высоту h состоянии.

Для возбуждения сейсмических колебаний от устройства 13 включают клапан 8. Он открывается и жидкость из полости 7 перетекает по шлангу в резервуар 9 через управляемый клапан 8. При этом пригруз 4 падает вниз, запасая кинетическую энергию Wk = шУ2/2, где т - масса пригруза 4, V - скорость пригруза 4 к моменту закрытия клапана 8. При соответствующем выборе геометрических размеров отверстия клапана 8, обеспечивающих малое гидродинамическое сопротивление, после открытия клапана 8 пригруз 4 перемещается вниз в режиме свободного падения или близком к нему. Тогда будет соблюдаться равенство энергии mV2/2 = mghl, где g -ускорение силы тяжести, Ы - величина перемещения пригруза 4 при единичном срабатывании сейсмоисточника. В момент времени, когда пригруз 4 запасет необходимую для возбуждения сейсмических волн энергию, клапан 8 сигналом с устройства 13 управления закрывают. Пригруз 4 затормаживается на высоте h - Ы и его энергия mV2/2 = mghl через жидкость в рабочей полости 7, поршень 2, шток 3 и излучающую плиту 5 передается в грунт 6.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

Для повторного возбуждения сейсмических волн вновь открывают клапан 8 и описанный выше процесс повторяется.

Таким образом, при каждом возбуждении сейсмических волн пригруз 1 опускается вниз на расстояние hi. После серии силовых воздействий пригруз 4 опустится вниз на расстояние h = nhi, где n - число силовых воздействий в серии, и займет исходное положение.

Изменяя длительность падения пригруза за счет регулировки времени открытого состояния клапана 8, можно регулировать силу воздействия на грунт 6, подбирая ее такой, чтобы она обеспечивала воздействие на грунт в пределах упругих деформаций. Изменяя момент открывания управляемого клапана 8, можно изменять закон распределения импульсных воздействий в каждой серии импульсов для обеспечения кодо-импульсного режима работы сейсмоисточника.

Устройство для поднятия пригруза 4 на высоту h может быть выполнено различным образом, например, в виде тельфера, крана-укосины, вертолета, домкрата и других подобных устройств. Принципиального значения вид подъемного устройства не имеет.

Для создания серии силовых воздействий на грунт с целью возбуждения сейсмических колебаний предварительно, с помощью подъемного устройства (на фиг.1 не показано) при открытом клапане 8 пригруз 4, соединенный с поршнем 2 и штоком 3 поднимают на высоту h и клапан 8 закрывают. После этого пригруз 4 остается в поднятом на высоту h состоянии. Источник сейсмических колебаний становится приведенным в исходное состояние готовности к возбуждению сейсмических колебаний.

В процессе торможения пригруза 4 в зазор между поршнем 2 цилиндром 1 может просочиться некоторое количество жидкости из рабочей полости 7 в нерабочую полость 2, что уменьшит количество жидкости в рабочей полости 7. Тем не менее, при подъеме пригруза 4 во время приведения источника сейсмических колебаний в исходное состояние жидкость через канал 14 и открытый при этом клапан 8 снова возвратится в рабочую полость 7, обеспечивая постоянную возможность поднятия пригруза 4 на высоту h в исходном состоянии перед началом каждой серии импульсов.

Выводы.

1. Соединение нерабочей полости через канал 14 с резервуаром для слива жидкости позволяет выполнить уплотнение между штоком 3 и стенками гидроцилиндра 1 с меньшим трением. При уменьшении объёма нерабочей полости давление в ней не возрастает, как в прототипе благодаря вытеканию её через канал 14 в резервуар для слива жидкости 9. Поэтому нет необходимости выполнять это уплотнение с большим трением для предохранения от вытекания жидкости наружу. При падении пригруза 4 за счет меньшего трения в этом уплотнении будет теряться меньшая энергия. Следовательно, в пригрузе 4 будет запасаться большая энергия, которая на интервале торможения будет передаваться в грунт 6, что позволяет обеспечить большую сейсмическую эффективность.

2. Соединение нерабочей полости каналом 14 с резервуаром для слива жидкости обеспечивает слив жидкости, просочившейся в эту нерабочую полость, при каждом цикле подъема и опускания поршня. Это исключает необходимость проведения специального прекращения работы сейсмоисточника для осуществления возврата жидкости из нерабочей полости в гидросистему источника сейсмических колебаний и, следовательно, увеличивает межремонтные интервалы.

3. Поскольку жидкость не выливается из источника сейсмических колебаний наружу, то это не только повышает эксплуатационные удобства при работе с ним, но и улучшает его экологические свойства, так как не загрязняет окружающую среду.

4. Для сохранения высоких реологических свойств жидкости особенно при пониженных температурах могут применяться горючие растворители. Устранение попадания их наружу исключает возможность воспламенения таких растворителей или их паров, а также обеспечивает лучшие гигиенические условия труда персонала, исключая для него неприятные запахи или вдыхание токсичных паров.

Список использованной литературы. 1. А.с. 687430 СССР, МПК G 01 V 1/147. Вибрационный источник сейсмических сигналов. [Текст] / Шагинян А. С., Асан-Джалалов А., Бугаец А.И., Пантелеев В. А., Певнев А. А., Седин А. М., Свинин А. И. - .№2600190; Заявл. 05.04.1978; Опубл. 25.09.1979; Бюлл.№35. - 3 с.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

2. Пат. 2466800 Российская Федерация, МПК B06B1/04. Электромагнитный вибратор крутильных колебаний. / Ивашин В.В., Позднов М.В. - №2011117728/28; Заявл. 03.05.2011; 0публ.20.11.2012; Бюлл. №32. - 3 с.

3. А. с. 1824608 СССР, МПК G 01 V 1/147. Источник сейсмических волн. [Текст] / Чуркин И.М. - №4947385; Заявл.24.06.1991; Опубл. 30.06.1993; Бюлл.№24. - 3 с.

4. Пат. 2322685 Российская Федерация, МПК G 01 V 1/147. Источник сейсмических колебаний. [Текст] / Чернявский Н.И. - №2006124089/28; Заявл. 06.07.2006; Опубл. 20.04.2008;Бюлл.№11. - 6 с.

5. Чернявский, Н. И. О совместном влиянии на характеристики невзрывного сейсмоисточника с гравитационным ускорением подгруза сил трения и дополнительного ускорения подгруза. [Текст] // Инновационная наука, 2016, №2 - 3 (14), с. 146 - 149.

© Обрубов В.А., 2016

УДК 699.81

К.В. Орлина

студентка 3 курса института строительства и архитектуры ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный

университет» г. Москва, Российская Федерация

ОСОБЕННОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ

ПЛОЩАДОК

Строительные площадки являются объектами повышенной пожарной опасности [1]. В связи с этим, возникает необходимость исследования комплекса вопросов, связанных с обеспечением пожарной безопасности строящихся объектов, учитывая особенности их пожарной опасности.

Пожарная опасность какого - либо объекта — это совокупность условий, способствующих возникновению пожара на этом объекте и определяющих масштабы возможного ущерба.

Причинами повышенной пожарной опасности строящихся объектов являются [1]: наличие строительных лесов, подмостей, временных стен, перегородок, выполненных из горючих материалов; наличие незащищенных строительных конструкций с пониженными пределами огнестойкости; проведение огневых работ в помещениях с горючими материалами (особенно в предпусковой период); использование горючих газов и жидкостей при малярных, газосварочных работах и т.п.; большая плотность сосредоточения работающих в помещениях объекта; наличие незавершенных работ на путях эвакуации.

Кроме того, на самой строительной площадке, имеются зоны, где могут размещаться и использоваться горючие материалы и, даже материалы, имеющие взрывопожароопасные свойства.

Пожарная безопасность — это состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров [2]. Для обеспечения пожарной безопасности строительной площадки, ее оснащают системой предотвращения пожара, системой противопожарной защиты, проводят организационно-техническими мероприятия [2-4].

Основной проблемой пожарной безопасности зданий является приведение изначально пожароопасных объектов в такое состояние, при котором исключается возможность пожара на объекте, а в случае возникновения пожара обеспечивается защита людей и материальных ценностей от опасных факторов пожара. Пожарная безопасность объекта и его составных частей должна обеспечиваться на всех этапах их существования, как при строительстве, эксплуатации, так и в случае реконструкции, ремонта или аварийной ситуации. В силу производственных причин, на строящихся объектах происходит отставание монтажа отдельных элементов систем обеспечения безопасности от процессов непосредственного возведения этих объектов.

Поэтому, для предотвращения пожаров на строительных площадках, особый контроль необходимо обращать [1 -4] на зоны, где возможно:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.