FR2506030A1 - Dispositif mixte d'emission d'ondes longitudinales ou transversales - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF MIXTE D'EMISSION D'ONDES LONGITUDINALES OU TRANSVERSALES PAR PERCUSSION D'UNE PREMIERE MASSE 2 OU D'UNE SECONDE MASSE 27 SUR UN ELEMENT-CIBLE 3 EN CONTACT AVEC LE SOL. LA PREMIERE MASSE CHUTE VERS L'ELEMENT-CIBLE, GUIDEE PAR UN TUBE DE GUIDAGE 1 PIVOTANT FIXE A L'ELEMENT-CIBLE PAR DES MOYENS DE DECOUPLAGE 4 A EFFET DIRECTIONNEL. LE TUBE DE GUIDAGE PORTE L'AXE DE ROTATION 61 D'AU MOINS UN BRAS PIVOTANT 28 GUIDANT LA CHUTE DE LA SECONDE MASSE 27 VERS DES PAROIS LATERALES DE FRAPPE 50 DE L'ELEMENT-CIBLE. APPLICATION A LA PROSPECTION SISMIQUE.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif mixte d'émis-

sion d'ondes longitudinales et transversales, particulièrement adapté à

la prospection sismique et terrestre.

En prospection sismique, la détermination de l'emplacement des couches réfléchissantes du sous-sol est effectuée en transmettant dans le sol principalement des ondes acoustiques longitudinales (P) qui se propagent suivant un mode de compression Mais on utilise aussi des ondes transversales (S) qui se propagent suivant un mode de distorsion ou de cisaillement Les ondes transversales permettent des applications

intéressantes car leur longueur d'onde étant, à fréquence égale, infé-

rieure à celle des ondes longitudinales, elles possèdent un meilleur

pouvoir séparateur En outre, certaines d'entre elles (ondes SH) pré-

sentent la particularité dans certaines conditions de ne pas subir de

conversion en présence de discontinuités stratigraphiques et les enre-

gistrements obtenus à partir de ces ondes sont plus simples.

Les méthodes de prospection sismique comportant l'émission combinée d'ondes longitudinales et transversales permettent d'obtenir une connaissance plus précise du sous-sol mais leur mise en oeuvre

nécessite l'utilisation de deux sources sismiques distinctes, spécia-

lisées dans la création d'un de ces deux types d'ondes.

Un dispositif connu, adapté à engendrer des ondes acoustiques

transversales, est décrit par exemple dans le brevet français N O 2 276 599.

Il comporte essentiellement un élément-cible transporté par un véhicule, qui peut être couplé avec le sol par intermittence, une masse pour frapper l'élément-cible et des organes de manoeuvre mobiles orientables pour élever latéralement la masse et diriger sa chute vers des parois latérales verticales de l'élément-cible lorsque celui-ci est au contact

du sol.

Un dispositif connu adapté à engendrer des ondes acoustiques longitudinales est décrit, par exemple, dans le brevet français n O 2 398 316 Il comporte essentiellement une cible fixée à une première extrémité d'un tube de guidage et adaptée à venir en contact avec le sol lorsque le tube est sensiblement vertical, une masse pouvant coulisser librement dans le tube et venir percuter la cible, des moyens pour amener cette masse jusqu'à une position haute à la seconde extrémité du tube et des moyens pour la retenir par intermittence dans cette position Les moyens permettant d'amener la masse jusqu'à sa position haute après chaque chute comportent par exemple un système solidaire d'un support

rigide, pour faire pivoter le tube entre la position verticale de fonc-

tionnement et une seconde position o la première extrémité du tube est

plus élevée que l'extrémité opposée.

Lé dispositif selon l'invention est un dispositif mixte capa-

ble d'engendrer successivement dans le sol en un même lieu des ondes longitudinales ou transversales et par conséquent permettant d'éviter

l'utilisation de deux sources sismiques distinctes spécialisées.

Il comporte une première masse, un élément de guidage allongé

pour guider la chute de cette première masse suivant une direction sen-

siblement perpendiculaire à la surface du sol, au moins une seconde masse fixée à une extrémité d'un bras de support adapté à pivoter sur un axe de rotation sensiblement parallèle à la surface du sol, des moyens de manoeuvre pour élever la première masse par rapport au sol le long de l'élément de guidage, des moyens de manoeuvre pour élever la seconde masse par pivotement du bras de support autour de son axe de rotation et des moyens d'application au sol de la force d'impact de la première ou de la seconde masse

Le dispositif est remarquable en ce que les moyens d'appli-

cation au sol de la force d'impact de la première masse ou de la seconde

masse comportent un élément-cible unique pourvu d'une surface d'appli-

cation sur le sol et d'au moins une surface latérale de frappeet des moyens de découplage à effet directionnel pour relier l'élément-cible à l'élément de guidage, et en ce que l'axe de rotation du bras de support

est porté par l'élément de guidage de la première masse.

Les moyens de couplage à effet directionnel comportent par exemple un élément intermédiaire disposé entre l'extrémité de l'élément de guidage et l'élément-cible, cet élément intermédiaire étant solidaire de l'élément-cible en translation et relié à l'extrémité de l'élément de guidage par des moyens de liaison élastique, et comportant en outre

une surface d'impact pour la première masse.

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon

l'invention apparaîtront à la lecture de la description de modes de

réalisation particuliers,décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente schématiquement l'ensemble du dispositif fixé à un véhicule de transport, l'élément de guidage se trouvant dans sa seconde position et les secondes masses étant maintenues au voisinage de l'élément de guidage par les bras de support en position de rapprochement la figure 2 représente schématiquement le système de manoeuvre à vérin hydraulique permettant de faire pivoter un manchon tubulaire utilisé pour supporter l'élément de guidage (non représenté), le vérin hydraulique étant en position d'extension; la figure 3 représente schématiquement, sur une coupe partielle suivant l'axe de l'élément de guidage, les moyens de découplage à effet directionnel pour relier l'élément-cible à l'extrémité basse de l'élément de guidage>qui évitent la transmission à ce dernier des chocs latéraux exercés par la chute de la ou des secondes masses sur l'élémentcible, lorsqu'il est appliqué contre la surface du sol (première position de l'élément de guidage) la figure 4 représente schématiquement en vue de dessus la partie inférieure de l'élément de guidage reliée à l'élémentcible par les moyens de découplage représentés à la figure 3; la figure 5 représente schématiquement l'élément de guidage dans sa première position (sensiblement verticale), la première masse ayant percuté l'élément-cible et se trouvant en position basse la figure 6 représente schématiquement l'élément de guidage basculé

dans sa seconde position, la première masse ayant coulissé par gra-

vité de la première extrémité à la seconde extrémité de l'élément de guidage; la figure 7 représente schématiquement l'élément de guidage redressé jusqu'à sa première position, la première masse étant maintenue à la seconde extrémité de l'élément de guidage (extrémité haute) par des moyens de retenue par intermittence; la figure 8 représente schématiquement un premier mode de réalisa- tion du dispositif pour engendrer des ondes acoustiques transversales comportant deux bras de support adaptés à pivoter d'un angle prédéterminé par rapport à l'élément de guidage, les moyens

de manoeuvre pour élever la première masse par pivotement de l'élé-

ment de guidage n'étant pas représentés la figure 9 représente schématiquement un second mode de réalisation du dispositif pour engendrer des ondes acoustiques transversales comportant un seul bras de support adapté à pivoter par rapport à un manchon rotatif porté par l'élément de guidage, les moyens de manoeuvre pour élever la première masse par pivotement de l'élément de guidage n'étant pas représentés; la figure 10 représente en détail l'agencement de l'extrémité du bras par rapport au manchon rotatif, dans le mode de réalisation de la

figure 9.

Si l'on se reporte aux figures 1 et 2, on voit que l'élément de guidage est constitué par un tube de guidage 1 à l'intérieur duquel peut coulisser une première masse 2 dont la partie supérieure au moins est métallique Un élément-cible 3 est fixé à une première extrémité du tube de guidage par l'intermédiaire de moyens de découplage à effet directionnel 4 représentés de manière plus détaillée à la figure 3 et décrits ultérieurement A l'extrémité opposée du tube de guidage (seconde extrémité) sont fixés des moyens 5 de retenue par intermittence de la première masse comportant par exemple un électro-aimant Un orifice 6 traversant la paroi du tube de guidage 1 fait communiquer la partie inférieure de celui-ci avec l'extérieur et permet le libre échappement de l'air poussé par la chute de la première masse 2 vers l'élément-cible 3 Un orifice identique peut également être percé au voisinage de

l'autre extrémité du tube de guidage.

Autour du tube de guidage est fixé un manchon tubulaire 7 pourvu de logements pourdeux axes 8 et 9 Sur l'axe 8 vient s'articuler la partie médiane d'un premier bras de manoeuvre 10 en forme de U (figure 2) Les deux branches du bras de manoeuvre 10 peuvent pivoter à leurs extrémités sur des axes 11 fixés à des longerons latéraux 12 d'un cadre rigide allongé 13 Sur l'axe 9 vient s'articuler un premier sommet d'un second bras de manoeuvre 14 de forme triangulaire Un second sommet de ce second bras de manoeuvre 14 est solidaire d'un axe 15 sur lequel peut pivoter l'extrémité de la tige 16 d'un vérin 17 Le corps du vérin peut lui-même pivoter autour d'un axe 18 porté par une pièce d'appui 19, laquelle est fixée au milieu d'une traverse tubulaire 20 du cadre rigide 13 La traverse 20 est assujettie à un châssis 21 par deux flasques latéraux 22 Le châssis 21 peut être celui d'un véhicule porteur par

exemple Les deux longerons latéraux 12 du cadre rigide 13 sont assujet-

tis, à leur autre extrémité, à deux triangles de support 23, lesquels sont portés par une seconde traverse tubulaire 24 fixée au châssis 21 par deux flasques latéraux 25 Le troisième sommet du second bras de manoeuvre 14 est adapté à pivoter par rapport à un axe 26 (figure 2) porté par la seconde traverse tubulaire 24 L'ensemble des éléments 7 à 26 constituent les moyens de manoeuvre pour élever la première masse

par rapport au sol.

Le dispositif comporte également au moins une seconde masse 27 fixée à une première extrémité d'un bras de support 28, l'autre extrémité de ce bras étant solidaire de moyens de manoeuvre 29 adaptés à faire pivoter le ou les bras de support 28 dans un plan passant par l'axe du tube de guidage 1 et de préférence dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du châssis 21 du véhicule porteur Ces moyens de manoeuvre 29 qui sont assujettis au tube de guidage seront décrits ultérieurement en se référant à la figure 8 ou aux figures 9 et 10 Le tube de guidage 1 comporte également une plaque 30 venant reposer sur la pièce d'appui 19 fixée au cadre rigide 13, lorsque le tube est dans sa seconde position

(position telle que représentée sur la figure 1).

Si l'on se reporte aux figures 3 et 4 on voit que les moyens de découplage à effet directionnel permettant de relier l'élément-cible 3 au tube de guidage 1 comportent: une première plaque ou embase 31 rendue solidaire de l'extrémité du tube de guidage 1 par des voiles de renforcement 32; un élément intermédiaire de raccordement 51 constitué d'une seconde plaque ou embase 33, d'une partie hémisphérique 34 fixée sous la seconde plaque, d'une pièce cylindrique 35 ouverte à ses deux extré- mités, l'une d'entre elles venant s'appuyer sur le pourtour d'une ouverture 46 ménagée dans l'axe de l'élément hémisphérique, l'autre

venant s'encastrer dans la seconde plaque 33, cette pièce cylindri-

que étant pourvue d'un épaulement interne 36 des moyens de liaison élastique de l'élément intermédiaire à la base du tube de guidage comportant: a) des vérins pneumatiques à soufflet 37 d'un type connu, constitués chacun de deux disques parallèles réunis à leurs périphéries de manière étanche par une paroi déformable, et dont la pression peut être réglée par l'intermédiaire de valves de gonflage 38, ces vérins au nombre de quatre de préférence, étant disposés entre les deux plaques ou embases 31, 33 et fixés à celles-ci, et b) des sangles souples 39 fixées respectivement aux deux plaques ou embases 31, 33 et réparties régulièrement à la périphérie de celles-ci; un disque 40 disposé dans un logement de la première plaque 31 faisant face à l'extrémité du tube, que la première masse 2 vient frapper en fin de chute; et une tige filetée 41 dont la tête vient s'appuyer contre l'épaulement intérieur à la pièce cylindrique 35 par l'intermédiaire d'une bague rapportée 42 réalisée en un matériau déformable, cette tige étant associée à un écrou 41 A. L'élément-cible 3 comporte, dans sa partie centraleune cavité circulaire 43 contre laquelle est appliquée la partie hémisphérique 34 de l'élément intermédiaire, et une pièce cylindrique creuse 44 dont le fond vient s'encastrer dans une ouverture circulaire 47 ménagée dans la paroi de la cavité 43 en regard de l'ouverture inférieure 46 de l'autre pièce cylindrique 35 Le fond 45 de la pièce cylindrique 44 est pourvu d'un trou dont le diamètre est adapté à celui de la tige

filetée 41 La longueur de celle-ci est supérieure à la distance sépa-

rant l'épaulement 36 de la première pièce cylindrique 35,du fond 45

de la seconde pièce cylindrique 44 L'écrou 41 A est vissé sur l'extré-

mité de la tige filetée 41, de manière à fixer l'élément-cible 3 à l'élément intermédiaire La section de l'ouverture 46 à la base de la partie hémisphérique est choisie beaucoup plus grande que celle de la tige filetée 41, de manière que celle-ci, par déformation de la bague 42, puisse s'incliner de part et d'autre de l'axe du tube de guidage 1, ce qui autorise une rotation de l'élément-cible 3 relativement à la partie hémisphérique 34 de l'élément intermédiaire, lorsque l'axe du tube de guidage n'est pas tout à fait perpendiculaire à la surface du sol Cet

agencement permet au dispositif de s'adapter à la configuration du ter-

rain o il est amené La tige filetée 41 munie de son écrou 41 A et la de fixation bague déformable 42 constituent les moyens/déplaçables de l'élément-cible

à l'élément intermédiaire.

Des élément saillants 48 (dents ou pointes) sont fixés à la semelle de l'élément-cible 3 pour améliorer le couplage de celui-ci avec le sol En outre, deux plaques de frappe 49, 50 sont fixées sur

deux parois verticales opposées de l'élément-cible.

La longueur des bras de manoeuvre 10 et 14 et leur géométrie sont choisies de telle manière que le tube de guidage 1 se redresse sensiblement jusqu'à la verticale à partir de la position représentée à la figure 1, lorsque la tige-16 du vérin 17 est déplacée jusqu'à sa

position d'extraction.

La partie du dispositif d'émission adaptée à l'émission d'ondes

longitudinales fonctionne de la manière suivante.

Le tube de guidage 1 se trouvant en position sensiblement verticale et la première masse 2 se trouvant en contact avec le disque de l'élément intermédiaire 51 (figure 5), on actionne le vérin 17 de manière à faire rentrer sa tige 16 à l'intérieur du corps Le recul de la tige 16 entraîne l'axe 15 et fait pivoter le second bras de manoeuvre triangulaire 14 autour de l'axe 26, porté par la seconde traverse tubulaire 24 L'axe 9 décrit un arc de cercle, ce qui a pour effet de lever le tube de guidage 1 par rapport au sol Le pivotement du premier bras de manoeuvre 10 autour de l'axe 11 fixé au cadre rigide 12, a pour effet d'incliner progressivement le tube de guidage 1 par rapport à la verticale L'ensemble de l'élément-cible et de l'élément intermédiaire est maintenu en position par rapport à la base du tube de guidage 1 par l'ensemble des sangles 39 reliant les deux embases 31 et 33 sur tout leur pourtour Le pivotement combiné des deux bras de manoeuvre 10 et 14 entraîne globalement un pivotement du tube de guidage 1 vers la position illustrée à la figure 6 La position du cadre rigide 13 par rapport au châssis du véhicule est adaptée à la géométrie des bras de manoeuvre 10, 14 pour que l'extrémité du tube de guidage la plus proche de l'élément-cible (première extrémité) soit plus haute que l'extrémité opposée lorsque, la tige du vérin 17 étant parvenue en position de retrait, la plaque 30 repose sur la pièce d'appui 19 fixée à la traverse tubulaire

De cette manière la première masse 2 descend par gravité vers l'extré-

mité la plus basse et vient en contact avec l'électro-aimant 5 qui est alors excité Le dispositif se trouvant dans la position représentée à la figure 6, on actionne le vérin 17 pour faire sortir sa tige 16 Le déplacement de l'axe 15 fait pivoter les deux bras de manoeuvre 10 et 14 autour de leurs axes respectifs Il et 26 et le tube de guidage 1 se redresse jusqu'à la position indiquée à la figure 7 o l'élément-cible

vient en contact avec le sol La première masse est maintenue à l'extré-

mité haute.

On coupe alors l'alimentation de l'électro-aimant et la première masse chute le long du tube de guidage 1 et vient percuter la plaque 40

(figures 3 et 5) associée à l'élément intermédiaire 51 et à l'élément-

cible Le choc engendre des ondes de compression ou ondes longitudinales

qui sont transmises dans le sol.

Sur la figure 8, le tube de guidage 1 est représenté dans sa première position dans un plan perpendiculaire-au plan de la figure 1,

le système de manoeuvre à vérin hydraulique soutenant le manchon tubu-

laire 7 et le véhicule porteur n'étant pas représentés pour plus de clarté.

La partie du dispositif adaptée à l'émission d'ondes transver-

sales comporte deux secondes masses 27 a et 27 b fixées aux extrémités de deux bras de support 28 a, 28 b Les moyens de manoeuvre 29 comportent un collier 52 fixé rigidement autour du tube de guidage 1 entre la seconde extrémité de celui-ci et le manchon tubulaire 7 La partie du collier 52 la plus proche de ladite seconde extrémité du tube 1 comporte deux prolongements radiaux 53, 54 pourvus de logements pour deux axes , 56 autour desquels peuvent respectivement pivoter les corps de deux vérins 57, 58 disposés symétriquement par rapport à l'axe du tube de guidage La partie du collier 52 la plus proche du manchon tubulaire 7 comporte deux pièces coudées 59, 60 diamétralement opposées par rapport

au tube de guidage 1 et pourvues au voisinage de leurs extrémités res-

pectives de logements pour les axes 61, 62 autour desquels pivotent respectivement les bras de support 28 a, 28 b des secondes masses 27 a, 27 b Les moyens de manoeuvre 29 comportent également deux bras de levage

63, 64 pourvus chacun d'un logement pour l'un des axes 61, 62 et cons-

titués chacun de deux branches solidaires d'inégales longueurs, la plus courte et la plus longue étant respectivement telles que les branches 63 a et 64 b visibles sur les figures 8 et 12 A une certaine distance de l'une de ses extrémitésla branche la plus longue de chacun des bras de manoeuvre 29 ( 64 b par exemple) est pourvue de moyens de fixation de la tige 65, 66 de l'un des vérins 57, 58 A l'extrémité opposée de

chacun des bras de levage 63, 64 est fixé un moyen de retenue par inter-

mittence constitué par exemple d'un électro-aimant 67, 68 Les bras de support 28 a, 28 b comportent des surfaces métalliques 69 a, 69 b contre lesquelles peuvent être appliqués respectivement les électro-aimants 67, 68, quelles que soient les positions de ces bras de support, par un déplacement des tiges de vérins 65, 66 faisant pivoter les bras de

levage 63, 64 autour de leurs axes 61, 62.

Les moyens de manoeuvre sont agencés de telle manière que le plan commun dans lequel les secondes masses 27 a, 27 b se déplacent soit perpendiculaire aux surfaces de frappe 49, 50 disposées de part et d'autre de l'élément-cible La longueur des bras de support 28 a, 28 b est bien sûr calculée pour que les secondes masses viennent en position

basse en contact avec les surfaces de frappe.

' En contrôlant la course des tiges des vérins 57 et 58 yon peut donner à l'angle de pivotement de l'un ou l'autre des bras de support

28 a, 28 b par rapport à sa position basse, n'importe quelle valeur inter-

médiaire inférieure à l'angle maximal, et ainsi choisir la valeur de l'énergie potentielle appliquée aux masses 27 a, 27 b On appellera position haute " l'une des positions correspondant à un écartement

choisi des bras 28 a, 28 b.

La partie du dispositif d'émission adaptée à l'émission d'ondes transversales fonctionne de la manière suivante

A l'emplacement choisi, on actionne le vérin hydraulique 17 <cf.

figure 1) jusqu'à ce que le tube de guidage soit redressé à la verticale et que l'élément-cible soit couplé avec le sol par l'intermédiaire des

éléments saillants 48.

Les deux bras de support se trouvant en position de rapprochement (position du bras 28 a représenté sur la figure 8), on actionne un des vérins associés 57, 58, de manière à rétracter sa tige 65,66 Le bras de levage associé 63, 64 pivote autour de son axe 61, 62 jusqu'à sa position basse (position du bras de levage 63 telle que représentée) o

l'électro-aimant 67, 68 peut venir s'appliquer contre la surface métalli-

que 69 a, 69 b du bras de support 28 a, 28 b en position de rapprochement.

On excite alors l'électro-aimant 67, 68 pour solidariser les bras

de support 28 a, 28 b avec le bras de levage correspondant 63,64.

Le vérin associé 57, 58 est alors actionné de manière à faire cou-

lisser la tige 65, 66 vers sa position d'extraction Le mouvement de la tige fait pivoter le bras de levage 63, 64 qui entraÂne le bras de

support 28 a, 28 b solidarisé par l'électro-aimant 67, 68 vers la posi-

tion haute choisie (par exemple position du bras 28 b sur la figure 8).

A l'instant choisi de déclenchement, on coupe l'alimentation de

l'électro-aimant 67, 68 précédemment excité Le bras de support corres-

pondant 28 a ou 28 b n'étant plus soutenu, pivote autour de son axe 61, 62 sous l'action de son propre poids et vient percuter la surface de frappe correspondante 49, 50 L'élément-cible 3 étant couplé avec le sol, le choc engendre des ondes transversales utilisables pour la prospection sismique Les opérations d'écartement des deux bras 28 a, 28 b peuvent bien sûr être simultanées mais de préférence l'un des bras de support est maintenu au voisinage de sa position basse pendant les manoeuvres

d'écartement et de déclenchement de l'autre.

Les moyens de découplage à effet directionnel reliant l'élément-

cible 3 au tube de guidage I (figures 3 et 8) fonctionnent de la manière suivante Lorsque l'une des secondes masses 27 a, 27 b vient heurter

en fin de chute l'une des plaques de frappe 49, 50, l'ensemble de l'élé-

ment-cible 3 et de l'élément intermédiaire 51 qui lui est solidaire en translation, reçoit une forte impulsion Mais cette impulsion est très fortement amortie par la déformation des vérins pneumatiques à soufflet 37 et le tube de guidage 1 ne subit pratiquement aucune des contraintes

mécaniques appliquées à l'élément-cible parallèlement à la surface du sol.

Par contre, dans le sens vertical le couplage est direct car la première

masse vient heurter directement le disque 40 de l'élément intermédiaire 51.

Les impulsions dirigées verticalement sont donc entièrement appliquées

au sol sans aucun amortissement.

On rappelle que les sangles 39 sont utilisées pour maintenir l'ensemble de l'élément-cible et de l'élément intermédiaire par rapport à la base du tube de guidage 1, lorsque celui-ci est basculé vers sa

seconde position (figure 1).

L'utilisation de deux bras de support 28 a, 28 b disposés symé-

triquement par rapport au tube de guidage 1 et dans un plan perpendicu-

laire aux surfaces de frappe 49, 50 de l'élément-cible, ces deux bras de support pouvant être écartés successivement ou simultanément vers des positions choisies, permet d'appliquer rapidement au sol, au même endroit, une série d'impulsions transversales, en changeant à chaque fois

le sens de ces impulsions transversales.

Le second mode de réalisation de la partie du dispositif adaptée à l'émission d'ondes transversales est représenté aux figures 9 et 10 dans la première position du tube de guidage, les moyens de manoeuvre à

vérin reliant le manchon tubulaire 7 au châssis 21 n'étant pas repré-

sentés Le dispositif comporte une seule masse 27 fixée à une première extrémité d'un bras de support unique 28 La seconde extrémité du bras de support est constituée de deux branches 70, 71 (figure 10) pourvues chacune d'un logement pour le passage d'un arbre 72 Des moyens de fixation non représentés permettent de solidariser le bras de support

28 et l'arbre 72 Entre les deux branches 70, 71 sont disposés deux pla-

ques épaisses 73, 74 distantes l'une de l'autre Ces deux plaques sont

solidaires d'un manchon 75 monté sur des roulements à bille non représen-

tés qui leur permettent de tourner autour du tube de guidage 1.

Des ouvertures 76, 77 sont ménagées dans les deux plaques 73,

74 au voisinage de leurs extrémités Des disques 78 en matériau défor-

mable, en polyuréthane par exemple, sont introduits à force dans les ouvertures 76,77 Ces disques sont percés en leurs centres de trous pour le passage de l'arbre 72 Sur celui-ci, entre les deux plaques 73, 74, est fixé un premier pignon conique 79 qui s'engrène sur un

second pignon conique 80 dont l'axe est relié à un embrayage électro-

magnétique 81 d'un type connu communiquant par intermittence au second pignon 80 le mouvement de rotation d'un moteur 82 du type hydraulique

par exemple, associé à un réducteur.

Au manchon 75 est fixéeune couronne dentée 83 sur laquelle vient s'engrenerun pignon 84 entraîné en rotation par un moteur 85 assujetti au tube de guidage 1 Le moteur 85 est du type hydraulique

par exemple.

Le mode de réalisation représenté aux figures 9 et 10 fonctionne de la manière suivante

Le bras 28 étant en position de rapprochement (telle que repré-

sentée à la figure 10), on actionne le moteur hydraulique 82 et on excite l'embrayage électro-magnétique 81 de manière à entraîner les pignons 79, et l'arbre 72 qui transmet alors son mouvement de rotation au bras de support 28 Celui-ci est écarté de la verticale jusqu'à ce qu'il atteigne une position haute prédéterminée (à 1200 par rapport à la

verticale, par exemple).

On coupe alors l'alimentation de l'embrayage 81 et le bras retombe jusqu'à sa position basse o la masse 27 vient heurter la surface de frappe 49 ou 50 fixée à l'élément-cible 3 et engendre une impulsion

transversale qui est tranmise dans le sol.

Si l'on veut appliquer ensuite au sol une impulsion en oppo-

sition de phase par rapport à la précédente, on actionne le moteur hydraulique 85 qui entraîne le pignon 86 La rotation de celui-ci fait

tourner la couronne dentée 85 ainsi que le manchon 75 qui lui est soli-

daire, jusqu'à une position symétrique de celle représentée.

Le manchon 75 est immobilisé et l'on procède de nouveau à

l'écartement du bras jusqu'à sa position haute et ensuite à son déclen-

chement.

De la même manière on peut faire choisir à volonté l'angle d'écartement du bras de support 28 de manière à sélectionner la valeur

de l'énergie potentielle communiquée à la masse 27. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant le véhicule de

transport par une plateforme pouvant être déplacée le long

d'un profil sismique par un hélicoptère, par exemple.

En ce qui concerne les moyens de découplage à effet direction-

nel reliant l'élément-cible à la base de l'élément de guidage, les vérins pneumatiques à soufflet pourront être remplacés par tout autre

moyen de liaison élastique et en particulier par des enceintes défor-

mables d'un type quelconque.

Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de manoeuvre permettant d'élever la première masse par rapport au sol le long de

l'élément de guidage sont constitués de moyens pour faire pivoter l'élé-

ment de guidage d'une première position-o l'élément-cible est en contact avec le sol à une seconde position o la masse peut coulisser par gravité de la première extrémité à la seconde extrémité dudit élément de

guidage On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en rempla-

çant ces moyens de manoeuvre par tout autre système permettant d'élever la masse jusqu'à sa position haute le long de l'élément de guidage main-

tenu dans sa première position.

Les élément saillants 48, constitués par des dents ou pointes et permettant d'améliorer le couplage de l'élément-cible avec le sol, pourront également être remplacés par tout autre moyen équivalent et

en particulier par un élément de couplage en matériau souple (polyur-

éthane, par exemple) fixé à l'élément-cible et dont la surface infé-

rieure est pourvue de stries ou de rainures.

Claims (12)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Dispositif pour engendrer dans le sol des ondes acoustiques longitudinales ou transversales comportant une première masse ( 2), un élément de guidage allongé ( 1) pour guider la chute de cette première masse suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la surface du sol, au moins une seconde masse ( 27) fixée à une extrémité d'un bras de support ( 28) adapté à pivoter sur un axe de rotation ( 61) sensiblement parallèle à la surface du sol, des moyens de manoeuvre pour élever la première masse par rapport au sol, le long de l'élément de guidage,

des moyens de manoeuvre ( 29) pour élever la seconde masse par pivote-

ment du bras de support autour de son axe de rotation et des moyens d'application au sol de la force d'impact de la première masse ou de la seconde masse, caractérisé en ce que les moyens d'application comportent un élément-cible unique ( 3) pourvu d'une surface d'application sur le sol et d'au moins une surface latérale de frappe ( 49, 50) et des moyens de découplage à effet directionnel ( 4) pour relier l'élément-cible à l'élément de guidage, et en ce que l'axe de rotation ( 61, 62) du bras de support de la seconde masse ( 27) est porté par l'élément de guidage de la première masse 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les

moyens de découplage à effet directionnel comportent un élément intermé-

diaire ( 51) disposé entre l'extrémité de l'élément de guidage ( 1) et l'élément-cible ( 3), cet élément intermédiaire étant solidaire de l'élément-cible en translation et relié à l'extrémité de l'élément de guidage par des moyens de liaison élastique, et comportant en outre

une surface d'impact pour la première masse ( 2).

3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mo-

yens de liaison élastique comportent des sangles déformables ( 39) reliant l'élément intermédiaire à l'extrémité de l'élément de guidage et des

enceintes déformables interposées entre celui-ci et ledit élément inter-

médiaire.

4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les enceintes déformables sont constituées par des vérins pneumatiques à

soufflet ( 37) dont les extrémités sont respectivement fixées à l'extré-

mité de l'élément de guidage et à l'élément intermédiaire.

5 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que

l'élément intermédiaire comporte une partie hémisphérique ( 34), l'élément-

cible comporte une cavité ( 43) de forme adaptée à ladite partie hémis-

phérique et des moyens de fixation déplaçables ( 41, 41 A, 42) de la partie hémisphérique contre la cavité, autorisant la rotation de l'élément-cible

par rapport à l'élément intermédiaire.

6 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de guidage et l'élément intermédiaire comportent respectivement

une plaque ( 31, 33), ces plaques étant séparées par les enceintes défor-

mables et reliées par les sangles, et en ce que la surface d'impact pour la première masse est celle d'un disque rapporté ( 40) disposé

dans un évidement de la plaque ( 33) de l'élément intermédiaire.

7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 61, 62) du bras de support de la seconde masse ( 27) est porté par un collier fixé à l'élément de guidage, et en ce que les moyens pour élever la seconde masse par pivotement du bras de support comportent un vérin hydraulique ( 57, 58) dont le corps est assujetti au collier et un bras de levage ( 63, 64) adapté à pivoter sur l'axe de rotation ( 61, 62) du bras de support ( 28) sous l'action du vérin et des moyens solidaires du bras de levage pour retenir le bras de

support par intermittence.

8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de retenuedu bras de support comportent un électro-aimant ( 67) et en ce que l'angle de pivotement du bras de levage est au moins égal à l'angle d'écartement choisi du bras de support ( 28) par rapport

à l'élément-cible ( 3).

9 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux secondes masses fixées respectivement à une première extrémité de deux bras de support ( 28 a, 28 b) dont les axes de rotation

sont disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'élément de support.

10 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 72) du bras de support ( 28) de la seconde masse ( 27) est porté par un collier ( 75) adapté à tourner autour de l'élément de

support et en ce que les moyens pour élever la seconde masse par pivo-

tement du bras de support comportent des moyens moteurs adaptés à entraîner par intermittence l'axe de rotation du bras de support et un système d'entraînement pour faire tourner le collier ( 75) par rapport

à l'élément de guidage ( 1).

11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que des disques amortisseurs ( 78) sont disposés entre l'axe de rotation du bras de support et deux plaques ( 73, 74) solidaires du collier ( 75), en ce que lesdits moyens moteurs comportent un moteur ( 82) couplé à un embrayage électro-magnétique ( 81) et des pignons ( 79, 80) pour communiquer le mouvement du moteur à l'axe de rotation du bras de support, et en ce que le système d'entraînement pour faire tourner le collier ( 75) comporte une couronne dentée ( 83) solidaire dudit collier et un moteur ( 85) fixé à l'élément de guidage et associé à un pignon ( 84) pour faire tourner

ladite couronne dentée.

12 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé

en ce que la surface d'application de l'élément-cible est pourvue d'élé-

ments saillants ( 48) pour faciliter le couplage avec le sol.

13 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en

ce que la surface d'application de l'élément-cible repose sur le sol en fonctionnement, par l'intermédiaire d'un tapis souple dont la surface

inférieure est pourvue d'aspérités.

l RUE Ii UI Mo N tii <( 9250 2 > #9 Michelle KERMARREC