Устройство для автоматического регулирования процесса бурения с магнитострикционным вибратором

 

УСТГОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИГОВАНИЯ ПЮЦЕССА БУРЕНИЯ С МАГНИТОСТРИКЦИОННЫМ ВИБРАТОРОМ,содержащее блок для поддержания резонансной частоты питания магнитострикционного вибратора, регулятор осевого давления и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повьпиения производительности бурения, оно снабжено задатчиком оптимального угла между векторами тока и напряжения в обмотке магнитострикционного вибратора и датчиком фазы тока и напряжения обмотки вибратора, подключенными к регулятору осевого давления, соединенному с исполнительным элементом через согласующий блок, к второму входу которого подключен блок для поддержания резонансной частоты питания магнитострикционного вибратора.(/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„425521 (51) 4 Е 21 В 4/12

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1493564/22-03 (22) . 09.12.70 (46) 15.08.86. Бюл. N 30

° (71) Государственный проектно- конструкторский и экспериментальный институт IIo обогатительному оборудованию "Гипромашобогащение", Горнорудная часть и Московский электромеханический завод им. Вл. Ильича и Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по электробурению (72) Ю. М. Быков, В. К. Григорьев, Л. Д. Дьяков, А. Е. Загорский, А. С. Зейтман, В. О. Мальченок, М, Г. Миндлин, А. П. Островский, В. И. Радин, Г. А. Снегульский, Г. Ф. Сбитнев и Я. И. Шнапир (53) 622.242 (088.8) (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС—

КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ

С МАГНИТОСТРИКЦИОННЫМ ВИБРАТОРОМ, содержащее блок для поддержания резонансной частоты питания магнитострикционного вибратора, регулятор осевого давления и исполнительный элемент,отличающееся тем,что, с целью повышения производительности бурения, оно снабжено задатчиком оптимального угла между векторами тока и напряжения в обмотке магнитострикционного вибратора и датчиком фазы тока и напряжения обмотки вибратора, подключенными к регулятору осевого давления, соединенному с исполнительным элементом через согласующий блок, к второму входу которого подключен блок для поддержания резонансной 8 частоты питания магнитострикционного вибратора.

425521 2 го давления может служить определенная величина утла между векторами тока и напряжениями бура, когда чистота питающего напряжения соответствует собственной частоте бура.

На чертеже изображена структурная схема устройства для автоматического регулирования процесса бурения с магнитострикционным вибратором.

Устройство состоит из задатчика 1 опти10 мального угла между векторами тока и напряжения в обмотке магнитострикционного вибратора, выполненного, например в виде потенциометра, датчика фазы 2, включенного в обмотку магнитострикционного вибратора 3

15 и преобразующего угол сдвига между векторами тока b и напряжения Ob вибратора в пропорциональное этому углу напряжение. Датчик фазы 2 и задатчик 1 подключены через регулятор 4 осевого давления и согласую20 щий блок 5 к исполнительному элементу 6.

К второму входу согласующего блока 5 подсоединен блок 7 для поддержания резонансной частоты, В регуляторе 4 осевого давления сравни25 ваются величины, пропорциональные оптимальному углу нагрузки, задаваемому задатчиком

1, и действительному, определяемому датчиком фазы 2.

Сигнал рассогласования в случае необходй30 мости усиливается и приводит в действие исполнительное устройство 6, воздействующее на величину осевого давления до тех пор, пока действительный угол нагрузки не станет близким или равным заданному.

Воздействие регулятора давления на исполнительное устройство возможно только при наличии сигнала, выдаваемого блоком 7 для поддержания резонансной частоты питания вибратора 3.

40 Этот сигнал, появляющийся при достижении вибратором резонансной частоты, воздействует на согласующий блок 5. При этом согласующий блок открывается и регулятор давления 4 воздействует на исполнительный элемент 6.

Изобретение относится к бурению скважин эа бойными вибрационными устройствами.

Известны устрофства для автоматического регулирования процесса бурения с магнитострикционным вибратором, содержащие блок для поддержания резонансной частоты питания магнитострикционного вибратора, регулятор осевого давления и исполнительный элемент.

Цель изобретения — повышение производительности бурения.

Для этого устройство снабжено задатчиком оптимального угла между векторами тока и напряжения в обмотке магнитострикционного вибратора и датчиком фазы тока и напряжения обмотки вибратора, подключенными к регулятору осевого давления, соединенному с исполнительным элементом через согласующий блок, к второму входу которого подключен блок для поддержания резонансной частоты питания магнитострикционного вибратора.

Эффективное разрушение породы при примейении магнитострикционного вибратора происходит лишь при наличии резонанса частоты питания с собственной частотой системы "магнитострикционный виброзабой", которая не является постоянной и зависит от физических свойств разрушаемой среды и осевого давления на нее.

При наибольшей отдаче энергии на разрушение забоя добротность (безразмерная величина, характеризующая остроту резонансной кривой вибратора) нагруженного вибратора равна половине его добротности без нагрузки.

Добротность магнитострикционного вибратора в резонансном режиме зависит от реакции забоя разрушаемой среды, определяемой осевым давлением на породоразрушаемый инст румент. При подцержании оптимального осевого давления достигается оптимальная добротность магнитострикционного вибратора.

Йри постоянных параметрах линии питания добротность бура однозначно связана с фазой тока и напряжения на его зажимах, измеренной в резонансном режиме работы бура. Таким образом, критерием оптимального осевоТехред И.Гайдош Корректор М. Демчик

Редактор С. Титова

Заказ 4347/1 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4