181564. lajstromszámú szabadalom • Hidraulikus vibrátor szeizmikus átalakítókhoz
3 181564 4 összeköttetést valósít meg egy első 28 dugattyúrúd felső 30 vége és a 14 alaplap között, ami viszont mereven hozzá van rögzítve egy második 32 dugattyúrúd 34 végéhez. így a függőleges helyzetű két 28, 32 dugattyúrúddal rendelkező 24 dugattyúszerelvény tartalmaz egy 26 hajtódugattyút, egy első 28 dugattyúrudat, amely a 26 hajtódugatytyúnál kezdődik, és felső 30 vége a sík 18 részhez csatlakozik, továbbá egy második 32 dugattyúrudat, amely a 26 hajtódugattyúnál kezdődik, és alsó 34 vége a 14 alaplaphoz csatlakozik. A 32 dugattyúrúd egy első 36 részből és egy második 40 részből áll. Az első 36 rész első hengeres 37 szakasza a 26 hajtódugattyúnál kezdődik, a második kisebb átmérőjű hengeres 38 szakasza pedig az első hengeres 37 szakasz után következik. A 32 dugattyúrúd 34 vége a második csökkentett átmérőjű 38 szakasz alsó végét képezi. A 32 dugattyúrúd második 40 része egy hengeres hüvely, amely a 32 dugattyúrúd csökkentett átmérőjű 38 szakaszán van elhelyezve, és egy körkörös felfelé irányuló 42 vállat képez. A 44 reakciótömeg a 24 dugattyúszerelvény körül van elhelyezve, és egy tengelyirányú furattal van ellátva, amely egy 48 hengerhüvelyt képez, és a hidraulikus 46 hajtóhengert képezi a 26 hajtódugattyú körül. A 12 keret fent leírt szerkezete lehetővé teszi a 44 reakciótömeg tökéletes körülzárását. Előnyösen a 44 reakciótömeg úgy van kialakítva, hogy a tömegközéppontja a földfelület felett nincs nagyobb magasságban, mint a 14 alaplap legkisebb vízszintes méretének a fele. A 48 hengerhüvelyben ellenirányú mozgásra alkalmasan van elhelyezve a 26 hajtódugattyú és végein a lezáró 50 és 52 perselyek vannak elhelyezve. A felső és alsó 50 és 52 perselyek egy alsó illetve felső csökkentett átmérőjű 54, illetve 56 résszel rendelkeznek, amelyek koncentrikusan illeszkednek a 48 hengerhüvely felső, illetve alsó végeibe, és így a hidraulikus 46 hajtóhenger felső, illetve alsó 58, illetve 60 végeit határozzák meg. A 46 hajtóhenger 62 hosszúsága az 50 és 52 perselyek olyan 50 ill. 52 perselyekre történő kicserélésével változtatható, amelyeknél a 48 hengerhüvelybe benyúló csökkentett átmérőjű 54, 56 részeknek más a hosszúsága. Ez lehetővé teszi, hogy a 10 hidraulikus vibrátor különböző frekvenciatartományokban működjék, ha a 26 hajtódugattyú megengedett löketét megváltoztatjuk, a 46 hajtóhengerben. Ha a csökkentett átmérőjű 54 és 56 részek hosszúságát megnöveljük, a 46 hajtóhengerben levő folyadék teljes térfogata csökken, és ezáltal kitolódik a 10 hidraulikus vibrátor felső frekvenciahatára. Azonban a 10 hidraulikus vibrátor megengedett löketét úgy kell csökkenteni, hogy a 26 hajtódugattyú ne ütközzön az 54 és 56 részeknek. A csökkentett löket a 10 hidraulikus vibrátor által átvitt legkisebb frekvencia korlátozásával valósítható meg. A felső 50 persely, a 48 hengerhüvely és az alsó 52 persely szorosan be van illesztve a 44 reakciótömeg tengelyirányú 64 furatába. Szintén a tengelyirányú 64 furatban sorrendben az 52 persely alatt helyezkedik el a kiegyenlítőhenger 66 perselye és az alsó 68 persely. Az itt leírt 66 és 68 perselyeket és 48 hengerhüvelyt felül és alul a 70 és 72 sapkák rögzítik, amelyek a 73 és 75 csavarok segítségével csatlakoznak a 44 rekciótömeghez. A 44 reakciótömeg kiegyenlítöhengerének 66 perselye egy lefelé néző 74 vállal rendelkezik, amely a 46 hajtóhenger alatt és a 32 dugattyúrúd felfelé néző 42 válla felett helyezkedik el, és így egy hidraulikus 76 kiegyenlítőhenger keletkezik a felfelé néző 42 váll és a lefelé néző 74 váll között. A folyadékot bebocsátó első és második 78 és 80 csatornák tengelyirányban a 24 dugattyúszerelvényben vannak kiképezve, és összeköttetésben állnak az első 28, illetve a második 32 dugattyúrúd külső 82 illetve 84 felületével, azaz a 46 hajtóhenger felső és alsó részével. A 78 és 80 csatornák felső végei egy szokásos 86 szervoszeleppel vannak összekötve, amely felváltva szolgáltatja a nyomás alatt álló hidraulikus folyadékot a 78 és 80 csatornákon át, és ezzel előidézi a 44 reakciótömeg ellenirányú mozgását a 26 hajtódugattyúhoz képest. A 86 szervoszelep általánosságban egy nyomás alatt álló hidraulikus folyadékot szolgáltató 90 forrásnak tekinthető. Mivel a 76 kiegyenlítő-henger a 46 hajtóhenger alatt van elhelyezve, a 78 és 80 csatornák rövidek a 46 hajtóhenger és a 86 szervoszelep között. A 10 hidraulikus vibrátor megfelelő működéséhez a nagyobb szeizmikus frekvenciatartományban úgy kell a rendszert megtervezni, hogy természetes frekvenciája a megkívánt működési frekvencia fölött helyezkedjék el Az említett természetes frekvencia a 12 keret tömegét és a 46 hajtóhengerben, valamint a 78 és 80 csatornákban levő folyadék rugalmassági tényezőjét tartalmazó rugótömeg rendszer önfrekvenciája. A rugó-tömeg rendszernek ez a természetes frekvenciája arányos a 46 hajtóhengerben és a 78 és 80 csatornákban levő folyadék rugalmassági állandójának négyzetgyökével. A rugalmassági tényező viszont arányos a 26 hajtódugattyú által súrolt felület négyzetének és a 46 hajtóhengerben, valamint a 78 és 80 csatornákban levő folyadék térfogatának hányadosával. Ha nagy átmérőjű, rövid löketű 26 hajtódugattyút alkalmazunk, és minimalizáljuk a 78 és 80 csatornák hosszúságát, a fenti hányados és a rendszer természetes frekvenciája maximális értékű lesz. A természetes frekvencia (f) számítására szolgáló képlet a következő: ahol W: a 12 keret súlya (N) K: a folyadék rugalmassági tényezője (N/m) a következő képlet szerint K = 2ßA2/V, ahol ß: a folyadék összenyomhatósági tényezője (például 1,72-10® N/m2 hidraulikus olajra) A: a 26 hajtódugattyú által érintett felület (m2) V: a folyadék térfogata (m3) a 86 szervoszelep és a 26 hajtódugattyú felülete között, amikor a 26 hajtódugattyú középállásban van a 46 hajtóhengerben. Egy kiegyenlítő 88 csatorna van még kialakítva a 24 dugattyúszerelvényben, ami lehetővé teszi lényegében állandó hidraulikus nyomás bevezetését a hidraulikus 76 kiegyenlítőhengerbe. A 88 csatorna a lényegében állandó nyomású hidraulikus 90 forrás és a hidraulikus 76 kiegyenlítőhenger között helyezkedik el. A 88 csatorna egy sugárirányú 91 furata összeköttetésben áll a 32 dugattyúrúd első hengeres 37 szakaszának külső 84 felületével a hidraulikus 76 kiegyenlítőhenger közelében. A lényegében állandó nyomású hidraulikus 90 forrás elegendő nyomással rendelkezik ahhoz, hogy a 44 reakcíótömeget ki lehessen mozdítani vagy súlyát ki lehessen egyenlíteni a felfelé ható hidraulikus erővel, amely a 76 kiegyenlítő henger 66 perselyének lefelé irányuló 74 vállára hat a 44 reakciótömegben. A 24 dugattyúszerelvény tartalmaz még más bevezetőnyílásokat és csatornákat is (nincsenek feltüntetve), amelyek ismert módon a hidraulikus rendszer működéséhez szükségesek. A 2. ábrán a 24 dugattyúszerelvény egy alternatív kiviteli 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
