Сито-конвейер

 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к оборудованию для очистки промывочной жидкости от твердых частиц выбуренной породы. Цель - повышение качества разделения материалов. Разделение производится на сетке 5, натянутой на барабаны 3 и 4. Верхнее полотно сетки 5 приводится в вибрационное волнообразное движение вибровозбудителями, состоящими из катушки 7, якоря 8, штанги 9 и ударника 10. Импульсы для создания вибрации U<SB POS="POST">1</SB> - U<SB POS="POST">3</SB> вырабатывают генератором 19 возбуждающих импульсов, передаются через управляющий ключ 20, элементы 24 задержки и регуляторы 23 амплитуды с усилителями 25 на катушки 7. Повышение качества разделения обеспечивается волнообразным движением, создаваемым элементами 24 задержки, и коррекцией амплитуды в зависимости от натяжения сетки 5, воспринимаемого датчиком ее натяжения, состоящим из полуцилиндра 11 и упругих элементов 12 и установленным под нижним полотном сетки 5. Это движение преобразуется в электрический сигнал преобразователем 13 и передается к регуляторам 23 амплитуды через управляющий ключ 14 и запоминающий элемент 16, управляемый разрядным ключом 17. Передача сигнала, пропорционального натяжению, происходит в момент отсутствия вибрации и обеспечивается открытием ключа 14 сигналом от генератора 21 тактирующих импульсов через элемент НЕ 22, формирователь 18 заданной длительности и элемент 15. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1613 я) s В 07 В 1/10

ИЩН„"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) сито-конвкйкР, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4639530/31-03 (22) 19.01.89 (46) 15. 12..90. Бюл. N- 46 (71) Воронежский инженерно-строитель» ный институт (72) И. А. Берман и Л. Г. Гольденберг (53) 621.928(088.8) (56) Буяновский Н. И. Лесецкий В. A.

Буровые машины и механизмы. Yi Недра

1968, с. 247-248.

Авторское свидетельство СССР

¹ 891177, кл, В 07 В 1/10, 1981.,(57) Изобретение относится к буровой технике, в частности к оборудованию для очистки промывочной жидкости от твердых частиц выбуренной породы.

Цель — повышение качества разделения материалов. Разделение производится на сетке 5, натянутой на барабаны 3 и 4. Верхнее полотно сетки 5 привоI дится в вибрационное волнообразное движение вибровозбудителями, состоя-

3 . 1613198 тов 12 и установленным под нижним полотном сетки 5. Это движение преобразуется в электрический сигнал преобразователем 13 и передается к регуляторам 23 амплитуды через управляющий ключ 14 и запоминающий элемент 16 управляемый разрядным ключом 17. Передача сигнала, пропорционального на тяжению, происходит в момент отсутствия вибрации и обеспечивается открытием ключа t4 сигналом от генератора

21 тактирующих импульсов через эле.мент НЕ 22, формирователь 18 заданной длительности и элемент 15. 4 ил. выход — с входом запоминающего элемента 16, охваченного разрядным клю чом 17. Первый вход элемента 15 3АПРЕТ соединен с входом формирователя

18 импульсов заданной длительности, выход которого связан с вторым входом элемента 15 ЗАПРЕТ и входом разрядного ключа 17.

Генератор 19 возбуждающих импульсов соединен с первым входом второго управляющего ключа 20, второй вход которого связан с генератором 21 тактирующих импульсов и через элемент

22 НЕ - с первым входом элемента 15

ЗАПРЕТ. Выход первого управляющего ключа 20 подключен к первому входу .первого регулятора 23 амплитуды импульсов и входу первого элемента 24 задержки, при этом выходы первого и последуюгцих элементов задержки сое40 динены соответственно с первым вхоУ t дом последующих регуляторов амплитуды импульсов. Ко вторым входам всех регуляторов амплитуды импульсов подключен выход запоминающего элемента

16. Выход первого регулятора 23 ам45 плитуды импульсов через первый усилитель 25 мощности связан с первым электромагнитным нибровозбуггггтелем, выходы последуюгиггх регуляторов амплитуды импульсов через последующие усилители мощности подключены к пос геду50 ющим электромагнитным вибровозбудителям, щими из катушки 7, якоря 8, штанги 9 и ударника 10. Импульсы для создания вибрации U 1 — U вырабатывают генератором 19 возбуждающих импульсов, передаются через управляющий ключ 20,. элементы 24 задержки и регуляторы 23 амп5гитуды с усилителями 25 на катушки

7. Повышение качества разделения обеспечивается волнообразным движением, создаваемым элементами 24 задержки, и коррекцией амплитуды в зависимости от натяжения сетки,5, воспринимаемого датчиком ее натяжения, состоящим из полуцилиндра 11 и упругих элеменЪ

Изобретение относится к буровой технике, в частности .к оборудованию для очистки промывочной жидкости, выходящей из скважин, от твердых частиц выбуренной породы. . Цель изобретения, — повышение качества разделения материалов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема сита-конвейера; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4— диаграммы сигналов на выходах элементов устройства.

Сито-конвейер содержит раму установленные на раме с помощью опор

2.ведущий 3 и ведомый 4,барабаны, охваченные сеткой 5 в виде бесконечной ленты. С ведущим барабаном 3 связан привод 6 (фиг. 2). Сетка 5 натянута на барабаны 3 и 4 с помощью специального йатяжного устройства (не показано). Над верхним полотном сетки 5 на равном расстоянии друг от друга смонтированы электромагнитные вибровозбудители, содержащие катушку 7 и подпружиненный якорь 8, через штангу 9 соединенный с ударником 10. Ударники

10 выполнены из эластичного материала и установлены с зазором относительно сетки 5.

Под нижним полотном сетки 5 установлен датчик 11 ее натяжения в виде контактирующего с сеткой подпружиненного полуцилиндра 12, Датчик 11 натяжения сетки механически связан с преобразователем 13 натяжения в электрический сигнал.

Выход преобразователя 13 подключен к первому входу первого управляющего ключа 14, второй вход которого соединен с выходом элемента 15 ЗАПРЕТ, а

Сито-конвейер оборудовано подающим желобом 26, приемной емкостью 27 и бункером 28.

На фиг. 3 обозначено: U< U Пз— э э напряжения на выходах первого и последующих усилителей мощности 25 х ю 1 °

3198

t5

55

5 161 х, x> — виброперемещения первого и последующих ударников 10;, — временной сдвиг между напряжениями U,,U . Э Д9

t - время.

На фиг. 4 обозначено: U — напряжение на выходе генератора 21 тактирующих импульсов; U< — напряжение на выходе элемента 22 НЕ; UG — напряжение на выходе формирователя 18 импуль сов заданной длительности; U1 — напряжение на выходе элемента 15 ЗАПРЕТ

t — время.

Сито-конвейер работает следующим образом.

При подключении всех элементов сита-конвейера к источникам питания (не показаны) привод 6 сообщает вращечие ведущему барабану 3, который приводит в движение сетку 5. По желобу 26 на сетку 5 поступает промывочная жидкость, в которой находятся твердые частицы выбуренной породы. .Промывочная жидкость проходит через

1 верхнее полотно сетки 5, попадает в

,приемную емкость.27, из которой по1ступает для дальнейшего использова;ния. Твердые частицы выбуренной породы остаются на сетке и при огибании ею ведущего барабана 3 сбрасываются в бункер 28. При этом вместе с частицами выбуренной породы в бункер 28 поступает та часть промывочной жидкости, которая не прошла через верхнее полотно сетки 5. Это приводит к потерям промывочной жидкости и необходимости ее дополнительного приготовления.

Характерной особенностью предлагаемого сита-конвейера является передача вибрации верхнему полотну сетки 5.

Источником вибрации являются электромагнитные вибровозбудители, установ ленные над верхним полотном сетки 5 на равном расстоянии друг от друга и содержащие катушку 7 с подпружиненным якорем 8, через. штангу 9 соединенным с ударником 10, При поступлении в катушку 7 последовательности однополярных импульсов напряжения я-..îðü 8 с ударником 10 совершает прямолинейные колебания, причем режим колебаний выбирается таким, чтобы амплитуда колебаний ударника 10 превышала величину зазора и между ним и сеткой 5 (величина зазора о составляет несколько миллиметров). Поскольку натянутая сетка 5 обладает упругими свойствами, периодические сопрчкосновения ее с ударником приводят к колебаниям сетки.

Колебания сетки способствуют более равномерному распределению материала на ее поверхности, что увеличивает количество промывочной жидкости, проходящей через отверстия в сетке.

Источником последовательности однополярных импульсов напряжения, поступающих в катушки 7 электромагнитных вибровозбудителей, является генератор 19 возбуждающих импульсов. Через второй управляющий ключ 20 (в предположении, что он открыт), регу ляторы 23 их амплитуды и усилители 25 мощности возбужцающие импульсы поступают на катушки 7. Частота возбуждающих импульсов выбирается такой, чтобы колебания якоря 8 с ударником 10 происходили на частоте, близкой к частоте их собственных колебаний. При этом из-за резонансных явлений колебания якоря с ударником отличаются значительной амплитудой.

Особенностью сита-конвейера является применение нескольких электромагнитных вибровозбудителей, установленных на всей длине сетки, что обес печивает эффективное использование всей сетки и способствует увеличению количества промывочной жидкости, про- ходящей через сетку.

Креме того, создается волновое движение на верхнем полотне сетки, 35 приводящее к тому, что траектории движения локальных частей материала

9 находящегося на сетке, усложняются.

При сложных траекториях движения от

40 дельных частей разделяемого матерна ла улучшается отделение промывочной жидкости от твердых частиц выбуреннсй породы. Отделившаяся жидкость, проходя через сетку, увеличивает общее количество жидкости, прошедшее через сетку, т.е.. способствует повышению эффективности всего процесса .разделения. Кроме того, волновое движение верхнего полотна сетки способствует ее лучшей очистке.

Для создания волнового движения верхнего полотна сетки возбуждающие импульсы на первый регулятор 23 амплитуды импульсов подаются непосредственно с выхода второго управляющего ключа 20, а на последующие регуляторы амплитуды импульсов — через элементы 24 задержки. Это приводит к тому, что на катушки 7 электромагнит1613198 импульсов. которых существенно больше паузы между соседними импульсами. На тех интервалах времени (например, от до t = t на фиг, 4), когда напряже= ние U< не равно нулю, второй управляющий ключ 20, ко второму входу кото20 рого подключен генератор 21 тактирующих импульсов, открыт и напряжение с выхода генератора 19 возбуждающих импульсов поступает на первый вход первого регулятора 23 амплитуды им25 пульсов и через элементы 24 задерж» ки — на первые входы последующих регуляторов амплитуды импульсов. Возникает изложенный выше волновой режим движения верхнего полотна сетки 5.

3р Начиная с момента времени напряжение U< обращается в нуль, второй управляющий ключ 20 закрывается

-и введение вибрации на сито-конвейер прекращается.

На следующем интервале времени (например, от t = t, до t =, на фиг. 4), когда напряжение U .равно нулю, осуществляется формирование сигнала, пропорционального натяжению сетки. Поскольку формирование такого сигнала осуществляется на дискретных интервалах времени, используется запоминающий элемент 16, охваченный разрядным ключом 17. В начале каждо45 го очередного измерения натяжения сетки разрядный ключ 17 обращает ранее запомненный результат в нуль.

Для осуществления указанной последовательности операций напряжение У (фиг. 4) подаетс» на элемент НЕ 22, на выходе которого появляется напряжение U в виде последовательности однополярных импульсов, один из которых появляется на интервале времени

55 от t =, до t = г. (фиг. 4). Каждый импульс последовательности Uz поступает на вход формнрователя 18 импульсов заданной длительности и на первый вход элемента 15 . ЫUT KT, Появляющийся ных вибровозбудителей поступают последовательности прямоугольных им пульсов напряжений Б,, U,,и U, сдвинутые относительно друг друга на время ф (фиг. 3), т.е. колебания якорей 8 с ударниками 10 совершаются с фазовыми сдвигами (фиг. 3, кривые х

I х, х ). Соответственно со сдвигом во времени происходят соударения сет- 10 ки 5 с ударниками 10, что создает волновой режим движения верхнего полотна сетки 5.

Характерной особенностью сита-конвейера является управляемое изменение амплитуды колебаний якорей 8 с ударниками 10 в зависимости от натяжения сетки 5.

Экспериментальные исследования показывают, что наибольший суммарный эффект от колебаний сетки достигается тогда, когда с уменьшением ее натяжения возрастает амплитуда колебаний ударника 10 (изменение натяжения сетки происходит в результате ее деформации в процессе работы сита-конвейера). Такая зависимость объясняется тем, что при изменении натяжения сетки изменяются ее характеристики как упругого элемента.

Для измерения натяжения сетки 5 установлен датчик 11 натяжения сетки в виде подпружиненного полуцилиндра

12, контактирующего с нижним полотном сетки. Механическое перемещение полуцилиндра 12, пропорциональное натяже-. нию сетки, в преобразователе 13 преобразуется в электрический сигнал постоянного тока, уровень которого пропорционален величине натяжения сетки 5.

Для корректирования амплитуды колебаний якорей 8 с ударниками 10 в зависимости от натяжения сетки исполь зуются регуляторы 23 амплитуды им пульсов. Однако при непосредственной передаче сигнала натяжения сетки с выхода преобразователя 13 на регуляторы 23 амплитуды импульсов эффектив ность введения вибрации сетки оказы-! вается незначительной. Это объясняется тем, что при вибрации сетки возникают динамические воздействия на датчик натяжения сетки, которые приводят к появлению на выходе преобразователя

13 дополнительного сигнала, являющего ся помехой, соизмеримой С основным сигналом, пропорциональным натяжению сетки.

Для устранения помехи измерение натяжения сетки осуществляется при выключенной вибрации. Для осуществления такого измерения в сито-конвейер введены дополнительные элементы, в частности генератор 21 тактирующих

На выходе генератора 21 тактирую— щих импульсов формируется периодически изменяющееся напряжение У4 (фиг. 4) в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность

161319 на интервале времени от t = t до t =

2 импульс U< на выходе формировате" ля 18 импульсов заданной длительности открывает разрядный ключ 17 и запреща"

5 ет прохождение напряжения U через элемент 1S ЗАПРЕТ на первый управляющий ключ 14. Благодаря этому первый " управляющий ключ 14 закрыт и напряжение на выходе запоминающего элемента

16 обращается в нуль, После исчезновения импульса U6 на пряжение У начинает проходить через элемент 15 ЗАПРЕТ и на его выходе появляется напряжение U в виде последо-1 вательности однополярйых импульсов, один из которых появляется на интервале времени от t -= t до t = t . ИмФ пульс Uz, поступая на второй вход первого управляющего ключа 14, открывает его. Напряжение с выхода преобразователя 13 натяжения сетки в элект- . рический сигнал через первый вход первого управляющего ключа 14 поступает на запоминающий элемент 16 и фиксируется на нем. С выхода запоминающего элемента 16 напряжение, пропорциональное натяжению сетки, подается на вторые входы всех регуляторов 23 амплитуды импульсов, 30

После исчезновения импульса Пт (при t = t< на фиг. 4) второй управляющий ключ 14 закрывается. Одновременно появляется не равное нулю напря"жение У которое открывает второй управляющий ключ 20. Сито-конвейер начинает работать с вибрацией сетки, причем амплитуда колебаний якоря 8 с ударником 10, благодаря сигналу, поступающему на вторые входы регулято- 4О ров 23 амплитуды импульсов с выхода запоминающего элемента 16 скорректирована в соответствии с измеренной величиной натяжения сетки.

На последующих периодах напряжения 45

U< работа сита-конвейера протекает аналогично вышеизложенному.

Экспериментальная проверка показывает, что благодаря совокупности характерных особенностей сита-конвейера унос промывочной жидкости вместе с твердыми частицами выбуренной породы снижается с 5 до 31. р M у л B H з о б p e т e H и я у

Сито-конвейер, содержащее сетку в виде бесконечной ленты, натянутой на

8 10

Г барабаны, установленные на раме, привод, вибровозбудители колебаний сетки, приспособления для подачи исходного материала и приема очищенного продукта, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества разделения материалов, оно снабжено датчиком натяжения сетки, установленным под нижним полотном и соединенным с преобразователем натяжения сет» ки в электрический сигнал, генераторами возбуждающих и тактирующих импульсов, двумя управляющими ключами, элементами ИЕ и ЗАПРЕТ, запоминающим элементом, разрядным ключом, последовательно соединенными элементами задержки и регуляторами амплитуды с усилителями, выходы которых соединены с соответствующими вибровозбудителями, выход преобразователя натяжения сетки в электрический сигнал соединен с первым входом первого управляющего ключа, выход генератора тактирующих импульсов соединен с одним входом второго управляющего ключа непосредственно и через элемент HF. — с одним входом элемента ЗАПРЕТ и входом формирователя импульсов заданной длительности, выход которого подключен к уг.ранляющему входу разрядного ключа и другому входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с вторым входом первого управляющего ключа, выход первого управляющего ключа соединен через запоминающий элемент непосредcTBpttHo и через разрядный ключ с первыми входами регуляторов амплитуды, вторые входы которых, кроме первого, соединены с выходами соответствующих элементов задержки, выход генератора возбужцавщих импульсов соединен с другим входом второго управляющего ключа, выход которого соединен с вторым входом первого регулятора амплитуды импульсов и входом первого элемента задержки, при этом вибровозбудители равномерно расположены вдоль верхнего полотна сетки и выполнены в виде электромагнитных катушек, якоря которых закреплены на раме и соединены с ударниками, установленными с за-. зором относительно сетки, а датчик натяжения сетки выполнен в виде подпружиненного полуцилиндра контактиФ

«! рующего с сеткой и механически соединенного с преобразователем натяжения ( в электрический сигнал.

1613198

1613198

Составитель Л. Семина

Редактор В. Ковтун Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

Заказ 3852

Тираж 517

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уп. Гагарина, 101