Стенд для определения буримости горных пород и выбора параметров режима бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) И 4 Е 21 С 39/00, 1/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СфЭ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Грузинское комплексное научно-исследовательское и проектное отделение СевКавНИПИнефть(54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БУРИ- МОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительным устр-вам для исследований, связанных с оптимизацией процесса бурения геолого-разведочных скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы стенда. Для этого измерительный узелд выполнен в виде двух самоблокирующихся шарнирно закрепленных на раме 1 гидравлических цилиндров (ГЦ) 5 с подводящими магистралями 6, манометром 7, дроссельным краном 8 и рукояткой 9 переключения магистралей 6 от маслонасоса 10 к маслобаку 1 и ГЦ 5. На раме 1 с возможностью вращения установлен стакан 2, в котором закреплен образец 3 горной породы. С поршнями 13 ГЦ 5 одними концами соединены эластичные тяги 12. Их другие концы соединены со стаканом 2. В процессе бурения вращающийся рабочий орган 4, воздействуя нг образец 3, увлекает во вращение стакан 2. При подаче в магистрали 6 давления от маслонасоса 1 О и установке рукоятки 9 в раоочее положение поршни 13 устанавливаются в средних зонах ГЦ 5. На .манометре 7 при этом зарегистрируется расчетная сила момента вращения, создаваемая породоразрушающим инструментом на границе с образцом 3 (забоем). 1 ил.1303714 Формула изобретения Составитель Г. АлексееваРедактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 128634 Тираж 455 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж 35, Раутшская наб., д, 4511 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к горному делу,а именно к бурению геолого-разведочныхскважин, в качестве контрольно-измерительного устройства при исследованиях, связанных с оптимизацией процесса бурения,в частности, при испытаниях породоразрушающего инструмента, установлении буримости и рациональных параметров бурениягорных пород, для определения смазочныхсвойств буровых промывочных жидкостей,а также при нахождении функциональныхсвязей износа породоразрушающих элементов бурового инструмента с режимными параметрами бурения.Целью изобретения является повышениенадежности работы стенда, 15На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит раму 1, на которойустановлен с возможностью врагцения стакан 2, внутри которого закреплен образец3 горной породы, рабочий орган 4 с приводом (не показан), установленный с возможностью взаимодействия с образцом 3. Устройство содержит также измерительныйузел, выполненный в виде двух самоблокирующихся шарнирно закрепленных на раме 251 гидравлических цилиндров 5 с подводящими магистралями 6, манометром 7, дроссельным клапаном 8 и рукояткой 9 переключения подводящих магистралей 6 от маслонасоса 1 О к маслобаку 11 и цилиндрам 5.30Кроме того, измерительныи узел содержитэластичные тяги 12, соединенные однимиконцами с поршнями 13 цилиндров 5, а другими - с стаканом 2,Для отвода промывочной жидкости, поступающей в процессе бурения через рабочий орган 4 (по стрелке А), на стакане 2закреплен патрубок 14,Устройство работает следующим образом.Вращающийся с промывкой и под вертикальной нагрузкой (например от бурово Ого станка) рабочий орган 4, воздействуя впроцессе бурения породоразрушающими элементами (резцами) на образец 3 испытуемойгорной породы, увлекает во вращение стакан 2, создавая определенный момент вращения. До начала измерительного процесса поршни 13 цилиндров 5, увлекаемые стаканом 2 с помощью эластичных тяг 12 (по стрелке Б), приводятся в нижние мертвые точки.При подаче в подводящие магистрали 6 давления от маслонасоса 10 (по стрелке Г) и установке рукоятки 9 золотника в рабочее положение в 1 дтоковой полости цилиндра 5 создается противодавление вращению ротора (пара сил по стрелке В), которое с помощью дроссельного крана 8 балансируется с установкой поршней в средних зонах цилиндров 5. Отсчет давления на манометре 7 в данной ситуации дает расчетную силу момента вращения, создаваемую породоразрушающим инструментом на границе с испытуемым образцом горной породы (забоем).Изменяя параметры режима бурения с помощью стенда можно подобрать оптимальные их значения, при которых получается максимальная эффективность работы породоразрушающего инструмента при минимальной затрате энергии. Стенд для определения буримости горных пород и выбора параметров режима бурения, содержащий рабочий орган с приводом, установленным с возможностью взаимодействия с образцом горной породы, измерительный узел, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен рамой и стаканом, а измерительный узел выполнен в виде двух самобалансирующихся шарнирно закрепленных на раме гидравлических цилиндров с подводящими магистралями, манометром, дроссельным краном и рукояткой переключения подводящих магистралей, эластичных тяг, соединенных одними концами с поршнями гидроцилиндров, а другими - с стаканом, при этом образец горной породы закреплен в стакане, который установлен на раме с возможностью вращения.