Патент ссср 336411

 

I О П И С Л Н И Е! ЗЗ6411 ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетскиг

Социглистическик

Респчблик

Зависимое оТ авт. свидетельства М—

Заявлено 02.VI.1969 (№ 1337888/22-3) .Ч.Кл. Е 211т 45,i00 с присоединением заявки М ковттттет по деиете изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Приоритст—

Оп I>;IIII;oaallo 21.IV.1972. Бюллетень ¹ 14

УДК 622.24.082 (088.8) Дата î"óo;Ièêoâàíèÿ описания 22.IX.1972. 1итОры

::з,гбрстения

А. В. Сахаров и Н. А. Фирсов

Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки

3;1 fl и и гел ь

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

СКОРОСТИ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к области контроля и измерения параметров процесса бурения и служит для измерения механической скорости бурения.

Известны устройства для измерения меха.шческой скорости бурения, содержащие сельсин-датчик, ротор которого связан со шпинделем бурового станка, и регистрирующий блок с индикатором.

Известные устройства не ооеспечпвают возможности непрерывного измерения и контроля скорости бурения и выдают информацию о скорости бурения в виде дискретных отклонений стрелки индикатора, что затрудняет сог l

Предложенное устройство отличается от известного тем, что выход сельсииа-датчика поlcoe. Iløeí к уси.пптелю, подключенному к индикатору через сглаживающий фильтр п к исполнительному двигателю, связанному через понижающий редуктор с валом статор а сельсина.

Такое выполнение позволяет обеспечить

Ilепрерывиость измерения.

На чертеже показапа блок-схема предлоiKeIl I I 0 I 0 устройства.

Устроиство состоит из сельсина-датчика 1, усилителя 2, исполиительпого двигателя 8, которьш через редуктор 4 связан с валом статора сельсииа-датчика сглаживающего фильтра 5, индикатора 6 и компенсатора 7, подключенного к исполнительному двигателю 3.

Сельсии-датчик имеет два входа. Первый вход — вал ротора, на который подается угловое перемещение Ql, и второй — вал статор а,,la котопьиl подается угловое переме" щсиие Q2

Электрический сигнал па выходе сельсипа пропорционален разности входиых угловых иере q1pш 1 11 й Q Ql=Q2 (1)

Чтобы получить иа выходе сельсина сшнал, пропорциональный скорости изменения угла Ql, т. е. скорости бурения, применено электромеха1 ическое диффереицирующее уc гройство, представляющее собои следящую систему с астатизмом первого порядка.

Кроме сельспна-датчика в следящую cllcтему входят усилитель, испол|штельнгяй двигатель и редуктор.

В такой системе сигнал опшбки ЛЯ в области инфранизких скоростей заводки выражается зависппмостью

М=Я. +Q р (2) где: Q — скоростная ошибка, пропорциональная скорости приращения величины угла Q,; Q,,— ошибка, обусловленная треии30 см иа валу исполнительного двигателя.

336411

Предмет изобретения

Составитель А. Назаретова

Техред Е. Борисова Корректор Г. Запорожец.Редактор М. Макарова

Заказ 3036 Изд. № 549 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делаи изобретений и оикрытий при Совете Министров CCCP

Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Областная типография Костросяского управления по печати

Для устранения ошибки Q,„nðèìåíåí

:компенсатор 7, представляющий из себя регулируемый источник напряжения. С помощью регулятора устанавливается напряжение, пропорциональное статическому момен ту трения, и подается на управляющую обмотку исполнительного электродвигателя, исключая зону нечувствительности в его статической характеристике п: f(U).

Поскольку знак скорости бурения не изменяется, фаза (полярность) напряжения компенсатора должна быть неизменной, следовательно справедливо равенство;

М=Я. ()

Известно, что скоростная ошибка имеет следующую зависимость () (4) . Е Е т, где: — сипнал пр Ьпорциональной скорости бурения; Q — 1угол, пропорциональный оеремещенню щд1нделн бурового станка; г t8 — круговая. частота перемещения шпинделя "станка; Л;. добротность следящей системы по скоросви; оз — скорость бурения, выраженная в град/сек.

Из формулы (4) видно, что при Ки =const, сигнал Q ... .зависит только от скорости бурения, выраженной в град/сек. Чем больше с корость бурения, тем больше сигнал Q

Устройство работает следующим образом. .Линейное перемещение шпинделя станка вызывает поворот ротора сельсина на угол

Q . Сигнал ошибки Q. управляет через усилитель двигателем, который через редуктор поворачивает статор сельсина-датчика в сторону уменьшения ошибки рассогласования валов. При достижении равенства углов Qi u

Q сигнал ошибки равен нулю и, следовательно, скорость бурения равна нулю.

Таким образом, приращение угла Qi на

10 входе сельсина-датчика характеризует наличие скорости бурения, что и фиксируется на индикаторе. Индикатор принципиально необходимо подключить к выходу усилителя, т. е. до звена, определяющего астатизм системы, 15 С целью исключения влияния помех, возникающих в процессе бурения, применен сглаживающий фильтр.

Устройство для измер ения механической скорости бурения, содержащее сельсин-датчик, ротор которого связан со шпинделем бурового станка, и регистрирующий блок с ин25 дикатором, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности измерения, выход сельсина-датчика подсоединен к усилителю, подключенному к,индикатору через сглаживающий фильтр и к исполнительному двигате30 лю, связанному через понижающий редуктор с валом статора сельсина.