Устройство для измерения перемещения талевого блока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТАЛЕВОГО БЛОКА, содержащее корпус, кулачок с заданным профилем, : кинематически связанный с валом барабана буровой лебедки и ШрОком дифференциально-трансформаторного преобразователя перемещения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного измерения скорости проходки, оно снабжено дополнительным дифференциально-трансформа-г торным преобразователем перемещения, привз дом в виде часового механизма, рычагом и кареткой, установленной подвижно на рычаге, причем привод соединен с кареткой посредством червячной передачи, а рычаг шарнирно связан с плунжерами дифферен11иальнотрансформаторных преобразователей, обмотки которых включеныпоследовательно ..« л 1О да

„„я()„„ 010260

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН

3(51) E 21 В 45 00 (6 5

ll ч

1 . (t кои;,.;;:: 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВ .К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3369559/22-03 (22) 23.12.81 (46) 07.04.83. Бюл. М 13 (72) Ю.К.Тараненко, В.ф;Сирик и Б,А.Кушнир (71) Днепропетровское отделение института минеральных ресурсов (53) 550.832.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 451836, кл. Е 21 В 45/00, 1973.

2. Авторокое свидетельство СССР по заявке 9 2852370/03, кл. E 21 В 45/00, 1979. 1 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕ-. РЕМЕЩЕНИЯ ТАЛЕВОГО БЛОКА, содержащее корпус, кулачок с эаданнйм профилем, . кинематически связанный с валом бара- бана буровой лебедки и шзбком дифференциально-трансформаторного преобразователя перемещения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения одновременного измерения скорости проходки, оно снабжено дополнительным дифференциально-трансформа. торным преобразователем перемещения, привэдом в виде часового механи9ма, рычагом и кареткой, установленной подвижно на рычаге, причем привод соединен с кареткой посредством червячной передачи, а рычаг шарнирно связан .с плунжерами дифференйиальнотрансформаторных преобразователей, обмотки которых включены последовательно.

9

1010260

Изобретение относится к бурению скважин и.может быть использовано при контроле основных параметрон бу рения.

Известно устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента, включающее подпружиненный рычаг, расположенный на внешнем слое талевого каната, навитого на барабане лебедки и жестко связанного с вилкой конусного вариажора, кото- 10 рый установлен в разрыве механической передачи (1).

Недостатком устройства является низкая точность измерения иэ-за большой погрешности передачи числа обо- )5 ротов с одного вала на другой. Это обусловлено применением конусного вариатора с ременной передачей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения перемещения талевого блока, содержащее корпус, кулачок с заданным профилем, кииематически связанный с валом барабана буроной лебедки и штоком дифференциально-трансформаторного преобразователя перемещения. Выполнение кулачка с заданным профилем ,исключает ошибки в измерении, обусловленные многослойностью навивки каната на барабан лебедки (21.

Недостатком устройства является обеспечение возможности измерения,. только величины подачи, а для контроля скорости н известном устройстве требуется расшифровка диаграммы с координатами: подача бурового инструмента . — гремя. Это не позволявт осуществлять оперативный контроль и своевременно корректировать режимы бурения.

Целью изобретения является расши- 40 рение функциональных возможностей устройства за счет ббеспечения одновременного измерения скорости проходки.

Указанная цель достигается тем, 45 что устройстно, содержащее корпус, кулачок с заданным профилем, кинематически связанный с валом барабана буровой лебедки, и штоком дифференциально-трансфо1 маторного преобраэо- 5О вателя перемещения, снабжено дополнительным дифференциально- трансформаторным преобразователем перемещения, принодом.в виде часового механизма, рычагом и кареткой, установленной подвижно на рычаге, причем привод соединен с кареткой посредством червячной передачи, а рычаг шар-. нирно связан с плунжерами дифференциально-трансформаторных преобразователей, обмотки которых включены последовательно.

Введение в устройство часового механизма, кинематически связанного с кареткой, установленной подвижно на рычаге, позэоляет получить вели- b5 чину перемещения второго конца рыча- га, пропорциональную разности между произведением скорости подачи на постоянный коэффициент и величиной подачи.

Соединение дифференциально-трансформаторных преобразователей перемещения последовательно позволяет выделить чистый сигнал скорости.

Такое конструктивное выполнение устройства позволяет по ныходному сигналу преобразователя перемещения производить отсчет величины подачи, а по суммарному сигналу последовательно нключенных преобразователей перемещения — измерение скорости проходки.

Таким образом, вследствие указанных изменений н устройстве достигается расширение его функциональных возможностей.

На чертеже изображена схема устройства для измерения перемещения талевого блока.

Узлы устройства размещены в корпусе 1, входной нал 2 которого посредством цепной передачи связан с валом барабана буровой лебедки (не показано), с другой стороны входной вал 2 связан через редуктор 3 с кулачком 4, имеющим заданный профиль ! (профиль имеет криволинейные участки) . Кривизна каждого участка профиля определяется средним диаметром слоя навивки каната, а длина каждого участка пропорциональна количеству витков каната н одном слое на барабане лебедки. Кулачок 4 через контактный ролик 5 снязан с плунжером

6 дифференциально-трансформаторного преобразователя 7 перемещения, обмотки которого последовательно включены с обмотками второго преобразователя

8 перемещения. Плунжеры 6 и 9 преобразователей 7 и 8 перемещения шарнирно соединены посредством рычага

10 с расположенной на нем кареткой

11, .кинематически связанной при помощи червячной передачи 12 с часовым механизмом 13. Часовой. механизм 13 может быть выполнен, например, в виде шагового двигателя, управляющие импульсы на который подаются от генератора через делитель.

Устройство для измерения перемещения талевого блока работает следующим образом.

Вращение входного вала 2 через ре-; дуктор 3 передается кулачку 4, который через контактный ролик 5 перемещает конец рычага 10, а вместе с ним и плунжер 6 преобразователя 7 перемещения на величину У, пропорциональную перемещению талевого блока. ЭДС

s обмотке преобразователя 7 перемещения зависит от перемещения линейног

U1 = K1Y) 1010260 откуда

Составитель H,Êàðáà÷èíñêàÿ

Техред И.Гайду Корректор:A.Повх, Редактор A.Øàíäîð

Эаказ 2432/20 Тираж 601 Подписное-

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул,Проектная, 4

% где К вЂ” коэффициент преобразования, 1 зависящий от конструктивных параметров преобразователя

За время t работы устройства плечо о рйчага 10 будет равно 4 а=а, где Itt - постоянный коэффициент масштаба времениу координата времени.

Величина плеча а изменяется эа 10 счет перемещения каретки 11 от привода часового механизма 13 через червячную передачу 12.

Перемещение плунжера 6 преобразователя 7 перемещения на величину У влечет эа Ьобой перемещение.плунжера 9 преобразователя на величину X.

Значение Х с учетом общей длина рычага Ь определяется из соотношеу )(20 а 1-с, .Я 1( а е t x= -у= — — — Y°.

В связи с тем, что величина у прямопропорциональна скорости перемещения талевого блока (скорости про; .ходки), введя обозначение

Р= + i где 1 - передаточное число редуктора 3, :значение величины Х получим в виде

Х= РЧ- Y где Ч -. скорость перемещения талевого блока.

Тогда на выходе преобразователя

8 ЭДС будет равна Î К (РЧ V), Так как обмотки преобразователей

7 и 8 перемещения включены последовательно, то суммарная ЭДС соста-! 0=0„+02=1„РЧ

Следовательно, суммарная ЭДС преобразователей 7 и 8 прямо пропорцио« ,нальна скорости перемещения талевого блока,а ЭДС преобразователя 7 пронор циональна величине перемещения талевого блока (подачи).

Предложенное устройство для измерения перемещения талевого блока: позволяет наряду с измерением поДачи измерять скорость проходки, вследствие этого исключается время на расшифровку диаграмм подача бурового инструмента - время, а также обеспечивает своевременность регулирования режимов бурения.

Применение предложенного устройства для измерения перемещения талевого блока по Мингео СССР позволит сэкономить 200 тыс. руб. в год эа счет повышения производительности ,труда и снижения затрат на обслужи вание приборов данного типа.