Устройство для автоматического регулирования процесса бурения с магнитострикционным вибратором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РВ 4 Е 21 В 4/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТН ЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный проектно-конструкторе.кий и экспериментальный институт по обогатительному оборудованию "Гипромашобогащение",Горнорудная часть и Московский электромеханический завод им. Вл. Ильича и Специальноепроектно-конструкторское и технологическоебюро по электробурению(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС -КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯС МАГНИТОСТРИКЦИОННЫМ ВИБРАТОРОМ,содержащее блок для поддержания резонанснойчастоты питания магнитострикционного вибратора, регулятор осевого давления и исполнительный элемент,отличающееся тем,что,с целью повышения производительности бурения,оно снабжено задатчиком оптимального угламежду векторами тока и напряжения в обмоткемагнитострикционного внбратора и датчикомфазы тока и напряжения обмотки вибратора, подключенными к регулятору осевого давления, соединенному с исполнительным элементом черезсогласующий блок, к второму входу которогоподключен блок для поддержания резонанснойчастоты питания магннтострикционного вибратора.425521 2го давления может служить определенная величина утла между векторами тока и напря.жениями бура, когда чистота питающего напря.жения соответствует собственной частоте бура.5 На чертеже изображена структурная схемаустройства для автоматического регулированияпроцесса бурения с магнитострикционным вибратором.Устройство состоит и задатчика 1 опти 1 О мального угла между векторами тока и напряжения в обмотке магнитострикционноговибратора, выполненного, например в видепотенциометра, датчика фазы 2, включенногов обмотку магнитострикционного вибратора 315 и преобразующего угол сдвига между векторами тока ЭЬ и напряжения О вибратора впропорциональное этому углу напряжение. Датчик фазы 2 и задатчик 1 подключены черезрегулятор 4 осевого давления и согласую 20 щий блок 5 к исполнительному элементу 6.К второму входу согласующего блока 5 подсоединен блок 7 для поддержания резонанс.ной частоты,В регуляторе 4 осевого давления сравни 25 ваются величины, пропорциональные оптимальному углу нагрузки, задаваемому задатчиком1, и действительному, определяемому датчиком фазы 2.Сигнал рассогласования в случае необходй.30 мости усиливается и приводит в действиеисполнительное устройство 6, воздействующеена величину осевого давления до тех пор, пока действительный угол нагрузки не станетблизким или равным заданному,Воздействие регулятора давления на испол.нительное устройство возможно только приналичии сигнала, выдаваемого блоком 7 дляподдержания резонансной частоты питаниявибратора 3.4 О Этот сигнал, появляющийся при достижении вибратором резонансной частоты, воздействует на согласующий блок 5, При этомсогласующий блок открывается и регулятордавления 4 воздействует на исполнительныйэлемент 6. Изобретение относится к бурению скважин эа бойными вибрационными устройствами.Известны устро 9 ства для автоматического регулирования процесса бурения с магнитострикционным вибратором, содержащие блок для под. держания резонансной частоты питания магнито. стрикционного 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 вто. рому входу которого подключен блок для под. держания резонансной частоты питания магнитострикционного вибратора.Эффективное разрушение породы при применении магнитострикционного вибратора происходит лишь при наличии резонанса частоты пита. ния с собственной частотой системы "магнитострикционный виброзабой", которая не является постоянной и зависит от физических свойств разрушаемой среды и осевого давле. ния 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 осе. ного давления достигается оптимальная добротность магнитострикционного вибратора.При постоянных параметрах линии питания добротность бура однозначно связана с фазой тока и напряжения на его зажимах, измеренной в резонансном режиме работы бура, Та. ким образом, критерием оптимального осево. Техред 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, Раушская наб., д. 4/5