Измеритель механической скорости бурения
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскин Социалнстическин Республик (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 060280 (21) 2879348/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кд. Е 21 В 44/00 1Ъеуяарстмнный комнтет СССР IIO делам нзобретеннй н открытий Опубликовано 150382 Бюллетень № 10 Дата опубликования описания 150382 (53) УДК 622.23. .08(088.8) (72) Автор изобретения Ю.Н. Соколов (7I ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ Изобретение относится к приборам контроля процесса бурения и может быть использовано на буровых станках различного типа. Известны измерители механической скорости бурения, работа которых основана на преобразовании поступательного движения механизма подачи бурового станка во вращательное, скорость которого измеряется с помощью тахогенератора. Недостатком таких приборов является наличие в кинематической связи датчика с механизмом подачи повышающего редуктора с большим передаточным числом (коэффициентом редукции), что приводит к большим приводным усилиям, усложняет конструкцию датчика и снижает надежность работы прибора. Наиболее близким к предлагаемому является измеритель механической скорости бурения, действие которого основано на дифференцировании злектрического напряжения, пропорционального величине углубления бурового снаряда. Он содержит датчик проходки и пульт управления. Датчик проходки представляет собой потенциометр с линейной 5 характеристикой, механически связанный со шпинделем бурового станка таким образом, что за один ход.шпинделя подвижный контакт потенциометра 10 совершает один поворот в пределах рабочего сектора. Потенциометр питается от источника постоянного стабилизированного .напряжения. Выходное напряжение потенциометра подается на конденсатор, ток заряда которого пропорционален скорости изменения напряжения (дифференциалу напряжения) и, следовательно, механической скорости бурения. Ток в цепи заряда конденсатора (контуре дифференцирования) контролируется микроамперметром, шкала которого отградуирована в I единицах механической скорости бурения. Подвижные контакты обоих датчиков имеют возможность кругового вращения, механически связаны между собой со сдвигом на 180 и связаны с механиз- мом подачи бурового станка. Выходное напряжение от датчика подается на два одинаковых конденсатора, образуя два одинаковых независимых контура дифференцирования.Зарядный ток конденсаторов, пропорциональный механической скорости буре- 55 ния, контролируется попеременно одним микроамперметром, который включается в тот или другой контур диффе50 912919 Достоинством такого измерителя механической скорости бурения является простота устройства, отсутствие в приводе датчика повышающего редуктбра и, следова-,ельно, больших усилий, что обуславливает высокую надежность прибора f1 j. Однако ограниченность перемещения подвижного контакта потенциометра датчика накладывает ограничение на 10 -чувствительность прибора при увеличении хода шпинделя, делает практически невозможным применение прибора при безшпиндельной подаче бурового инструмента. Действительно, чем боль- 15 ше ход шпинделя (контролируемое углубление бурового снаряда), тем с меньшей скоростью изменяется выходное напряжение датчика при постоянной механической скорости бурения,тем 20 большей чувствительностью должен обладать прибор. Цель изобретения — устранение зависимости чувствительности прибора от величины контролируемого углубле- z5 ния, что дает возможность или повышать чувствительность прибора,или увеличить пределы величины контролируемого углубления бурового снаряда. Указанная цель достигается тем, у0 что датчик прибора содержит два одинаковых потенциометрических датчика циклического действия, переключатели, резистор и двухконтурную электрическую схему дифференцирования, на входы которой подключены потенциометрические датчики, а к ее выходам попеременно, ерез каждый полцикла работы датчиков, подключается микроамперметр или эквивалентный ему резистор с помощью переключателя, который механически связан с датчиками, при, чем датчики подключены к источнику постоянного тока. ренцирования на время поворота подвижного контакта соответствующего потенциометра на 180 в пределах рабочего сектора. При отклонении микроамперметра вместо него в, контур дифференцирования включается эквивалентный резистор. Такое периодическое переключение микроамперметра и эквивалентного резистора осуществляется автоматически переключателем, механически связанным с подвижными контактами датчиков. Время переключения, определяемое временем срабатывания переключателя, очень мало, поэтому процесс переключения практически не отражается на показаниях микроамперметра. На фиг. 1 представлена схема конструкции датчика прибора; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема измерителя. Подвижные контакты датчиков 1 с взаимным сдвигoM на 180 жестко соео динены с валом 2, который при движении механизма подачи оурового станка вращается посредством передаточного механизма. На этом же валу закреп- лен профилированный диск 3, управляю- щий работой переключателя 4. Диск имеет такую форму и ориентирован таким образом, что переключение производится через каждые пол оборота вала в тот момент, когда подвижный контакт одного из датчиков приближается к концу рабочего сектора. Потенциометры R и R> датчиков (Д} питаются от источника пострянного стабилизированного напряжения (Н ), смонтированного в пульте управления прибора (П). Выходное на" пряжение от датчиков подается в измерительную схему прибора, где С и С>дифференцирующие конденсаторы; P<— показывающий микроамперметр„ шкала которого отградуирована в единицах механической скорости бурения; R переменный резистор, служащий .для калибровки прибора; С - демпфирующий конденсатор, сглаживающий колебания показаний микроамперметра; В ъ полупроводниковый диод, защищающий микроамперметр от перегрузок при хопостом быстром движении мехаНизма подачи, В - диод, защищающий микроамперметр от противотоков при движении механизма подачи вверх;. R — резистор эквивалентный сопротивлению микроамперметра, Р и S - переключатель, ! Формула изобретения Составитель В. Варламов Редактор Н.Киштулинец Техред М. Рейвес . Корректор Л.бокшан Заказ 1354/43 Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 9129 производящий переключение микроамперметра и эквивалентного резистора в контурах дифференцирования. Конструкция передаточного механизма, связывающего датчик прибора с механизмом подачи бурового станка, зависит от типа последнего и не имеет принципиального значения. Измеритель механической скорости бурения, содержащий потенциометрический датчик, электрическую схему дифференцирования, источник постоянного тока и микроамперметр, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше- ния чувствительносги и увеличения 19 6 пределов измерения величины углубления, он снабжен дополнительным потенциометрическим датчиком, переклЮчателем, резистором, и второй электрической схемой дифференцирования, на входы которой подключены потенциометрические датчики, а ее выходы floпеременно подключены в одном цикле с помощью переключателя к микроамперметру, а в другом - к резистору, причем переключатель механически свя" зан с датчиками. Источники информации, принятые во внимание при экспертиЗа 1. Леонтьев О.П., Бройтман П.И. Контроль и регулирование режима колонкового бурения. М., "Недра",1972, с. 70-72.
