Динамометр для измерения усилий подачи бурового инструмента

 

1. ДИНАМОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ ПОДАЧИ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий корпус и расположенные в нем калиброванную пружину и подвижный элемент, жестко соединенный с размещенным на корпусе визиром, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения усилий подачи бурового инструмента подвижный элемент выполнен в виде заполненного жидкостью цилиндра, снабженного поршнем с отверстиями и муфтой, при этом поршень снабжен штоком, жестко соединенным с торцом корпуса, выполнен1ым в виде конического хвостовика с шпилькой, а на боковую поверхность корпуса нанесена шкала. 2.Динамометр по п.1, о т л нчающий ся тем, что шкала и визир выполнены в виде разноцветных колец, насаженных на корпус. 3.Динамометр по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что пор (Л шень снабжен элементами для изменения проходного сечения отверстий.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

3(5f) Е 21 F 5 00 Е 21 С 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .".;;,;:.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИЬЛИ<, {21) 3 492297/22-03 (22) 22.09.82 (46) 30. 12. 83. Бюл. В 48 (72) A.È.Íàíòåëååâ и Г,А.Пантелеев (71) Государственный Макеевский ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (53) 622. 233 (088. 8) (56) 1. Чернов О.И., Пузырев В.Н.

Прогноз внезапных выбросов угля и газа. М., Недра, 1979 (прототип) (54) (57) 1. ДИНАИОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УСИЛИЙ ПОДАЧИ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий корпус и расположенные в нем калиброванную пружину и подвижный элемент, жестко соединенный с раэмещенным на корпусе визиром, о т„,SU„„1 А л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения усилий подачи бурового инструмента подвижный элемент выполнен в виде заполненного жидкостью цилиндра, снабженного поршнем с отверстиями и муфтой, при этом поршень снабжен штоком, жестко, соединенным с торцом корпуса, выполненным в виде коничес-кого хвостовика с шпилькой, а на боковую поверхность корпуса нанесена шкала.

2. Динамометр по п.1, о т л и чающий с я тем, что шкала и визир выполнены в виде разноцветных колец, насаженных на корпус.

3. Динамометр по пп.1 и 2, о т <р

Р лича ющий с я тем, чтопоршень снабжен элементами для изменения проходного сечения отверстий.

1064017

Изобретение относится к разработке угольных месторождений и может быть, использовано для оценки выбросоопас-. ности угольных пластов.

Известен динамограф для измерения величины усилия при бурении шпуров, по угольным пластам, содержащий подвижную и неподвижную части, внутри которых расположены витые цилиндрические пружины, реагирующие. как на положительные, так и на отрицательные 30 усилия, и лентопротяжный механизм, позволяющий записывать усилйя подачи на бумажной ленте, и снабжен визиром и отметчиком..

В процессе бурения усилия подачи 15 на штангу передаются через пружины, при деформации которых перемещаются визир и отметчик, вычерчивающий на движущейся ленте кривую усилий подачи. Величины положительных и от- 20 рицательных усилий, по которым оценивается динамическая реакция пласта и его выбросоопасность, подсчитываются по динамограмме (1g.

Недостатками динамографа являются 25 значительные ошибки измерения усилий (не менее 503), связанные с тем, что визир и отметчик совершают частые колебания почти íà всю измерительную шкалу, поскольку процесс, 30 бурения сопровождается вибрацией привода и буровых штанг, сравнительно большая масса и габариты.

Цель изобретения — повышение точности измерения усилий подачи буро- 35 вого инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в динамометре для измерения усилий подачи бурового инструмента, включающем корпус и расположенные в 40 нем калиброванную пружину и подвижный элемент, жестко соединенный с размещенным на корпусе визиром, подвижный элемент выполнен в виде заполненного жидкостью цилиндра, снабженного поршнем с отверстиями и муфтой для крепления буровой штанги, при этом поршень снабжен штоком, жестко соединенным с торцом корпуса, выполненным в виде конического хвостовика с шпилькой, а на боковую поверхность 50 корпуса нанесена шкала.

Кроме того, шкала и визир выполнены в виде разноцветных колец, насаженных на корпус.

Поршень снабжен элементами для 55 изменения проходного сечения отверстий.

На чертеже показан динамометр для измерения усилия подачи бурового инструмента. 60

Динамометр состоит из корпуса 1, внутри которого расположен подвижный элементr 2, выполненный в виде цилиндра, поджатый калиброванной пружй,.ной 3. В цилиндРе 2 Расположен поР-,rr,5 шень 4,укрепленный на и.токе 5.Шток 5 из цилиндра выходит через герметиэи"..; рующую манжету 6 и жестко крепится к корпусу 1. Поршень 4 снабжен. одним или несколькими отверстиями а, которые могут перекрываться регулировочными винтами 7. По обе стороны от поршня

4 полость цилиндра 2 заполнена жид-. костью, например машинным маслом, глицерином и др. B цилиндре 2 герметично ввинчена муфта 8 для крепления буровой штанги 9.

Корпус 1 оканчивается конически хвостовиком 10 с шпилькой 11 для крепления динамометра в ручном сверле 12. В корпусе 1 имеются продольные пазы б, в которые вставлены втулки 13, выступающие над поверхностью корпуса 1 и частично входящие в утолщенную часть цилиндра 2.

На втулки 13 насажено визирное кольцо 14, которое с помощью винтов 15 прикреплено к цилиндру 2.

В процессе тарировки динамометра на корпус 1 через каждые 5-10 кгс нанесены кольцевые риски, являющиеся шкалой динамометра. Промежутки между этими рисками окрашены в различные цвета, например, первая от штанги кольцевая полоска, указывающая на изменение усилий подачи от 0 до

5 кгс, окрашена в красный цвет, соседняя с ней полоска, в пределах которой фиксируются усилия подачи от

5 до 10 кгс, окрашена в фиолетовый цвет, а следующая полоска в диапазоне усилий 10-15 кгс окрашена в оранжевый цвет и т.д. до усилий

40-80 кгс.

Принцип работы динамометра заключает я в следующем.

Перед началом бурения динамометр с помощью муфты 8 крепят к буровой штанге 9, а хвостовиком 10 фиксируют в сверле 12.

В процессе бурения вращение от сверла 12 через хвостовик 10 со шпилькой 11 передается корпусу 1и через втулки 13 и винты 15 цилиндру

2, муфте 8 и буровой штанге 9. Поступательное усилие подачи, сообщаемое сверлу 12, через корпус 1 поршень 4 и пружину 3 передается цилиндру 2 и штанге 9. При этом, в зависимости от величины усилия, необходимого для бурения скважины со скоростью примерно 1 м/мин, меняется степень сжатия пружины 3 и величина перемещения цилиндра 2 внутри корпуса

1. Вместе с цилиндром 2 перемещается втулка 13 с визирным кольцом 14, которое поочередно перекрывает цветные градуировочные полоски на поверхности динамометра. Если кольцо

14 перекрывает, напримс.р, фиолетовую полоску наполовину, усилие подачи составляет 7, 5 кг.

1064017

Составитель M. Гагулин

Редактор М.янович Техред А,Бабинец Корректор ° 1ов-"

Заказ 1049)/36 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Поршень 4, жестко скрепленный с корпусом 1, препятствует резким осевьм перемещениям цилиндра 2 за счет того, что его движение сопровождается выдавливанием жидкости через отверстие а из одной полости цилиндра 5 в другую, при этом скорость передвижения цилиндра 2 относительно поршня

4 при необходимости может быъ ь изменена изменением сечения отверстия

0 с помощью винтов 7.

Применение динамометра позволит повысить точность измерения усилий подачи бурового инструмента .