Устройство для измерения перемещения талевого блока

Изобретение относится к буренийскважин и,может быть использованопри контроле основных параметрон бурения.Известно устройство для измерениявертикальных перемещений буровогоинструмента, включающее подпружиненный рычаг, расположенный на внешнемслое талевого каната, навитого на барабане лебедки и жестко связанногос вилкой конусного вариажора, кото- . 10рый установлен в разрыве механической передачи 11) .Недостатком устройства являетсянизкая точность измерения иэ-за большой погрешности передачи числа оборотов с одного вала на другой. Этообусловлено применением конусноговариатора с ременной передачей.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измеренияперемещения талевого блока, содержащее корпус, кулачок с заданным профилем, кииематически связанный с валом барабана буроной лебедки и штоком дифференциально-трансформаторного преобразователя перемещения. Выполнение кулачка с заданным профилем,исключает ошибки в измерении, обусловленные многослойностью навивки каната на барабан лебедки 2).Недостатком устройства являетсяобеспечение возможности измерениятолько величины подачи, а для контроля скорости в известном устройстветребуется расшифровка диаграммы с координатами: подача бурового инструмента . - гремя. Это не позволявт осуществлять оперативный контроль исвоевременно корректировать режимыбурения,Целью изобретения является расши" 40рение функциональных возможностейустройства за счет ббеспечения одновременного измерения скорости проход"ки,Указанная цель достигается тем, 45что устройство, содержащее корпус,кулачок с заданным профилем, кинематически связанный с валом барабанабуровой лебедки, и штоком дифференциально-трансфо 1:маторного преобраэо Ователя перемещения, снабжено дополнительным дифференциально-трансформаторным преобразователем перемещения, принодом.в виде часового механизма, рычагом и кареткой установленной подвижно на рычаге, причемпривод соединен с кареткой посредством червячной передачи, а рычаг шарнирно связан с плунжерами дифференциально-трансформаторных преобразователей, обмотки которых включеныпоследовательно.Введение н устройство часовогомеханизма, кинематичвски связанногос кареткой, установленной подвижнона рычаге, позэоляет получить вели- Б 5 чину перемещения второго конца рыча"га, пропорциональную разности междупроизведением скорости подачи на постоянный коэффициент и величиной подачи.Соединение дифференциально-трансформаторных преобразователей перемещения последовательно позволяет выделить чистый сигнал скорости,Такое конструктивное выполнение устройства позволяет по ныходному сигналу преобразователя перемещения производить отсчет величины подачи, а по суммарному сигналу последовательно нключенных преобразователейперемещения - измерение скорости проходки,Таким образом, вследствие указанных изменений в устройстве достигается расширение его Функциональных возможностей.На чертеже изображена схема устройства для измерения перемещения талевого блока.Узлы устройства размещены в корпусе 1, входной нал 2 которого посредством цепной передачи связан с валом барабана буровой лебедки (не показано), с другой стороны входной вал 2 связан через редуктор 3 с кулачком 4, имеющим заданный профиль (профиль имеет криволинейные участки), Кривизна каждого участка профиля определяется средним диаметромслоя навивки каната, а длина каждогоучастка пропорциональна количеству витков каната н оДном слое на барабане лебедки. Кулачок 4 через контактный ролик 5 снязан с плунжером 6 диФференциально-трансФорматорногопреобразователя 7 перемещения, обмотки которого последовательно включены с обмотками второго преобразователя 8 перемещения, Плунжеры б и 9 преобразователей 7 и 8 перемещения шарнирно соединены посредством рычага 10 с расположенной на нем кареткой 11, .кинематически овязанной при помощи червячной передачи 12 с часовым механизмом 13. Часовой. механизм 13 может бытьныполнен, например, в виде шагового двигателя, управляющие импульсы аа который подаются от генератора через делитель.Устройство для измерения перемещения талевого блока работает следую. щим образом.Вращение входного вала 2 через ре-, дуктор 3 передается кулачку 4, который через контактный ролик 5 перемещает конец рычага 10, а вместе с ним и плунжер 6 преобразователя 7 перемещения на величину У, пропорциональную перемещению талевого блока, ЭДС н обмотке преобразователя 7 перемещения зависит от перемещения линей- ногФ1010260 откуда 25 Составитель И,КарбачинскаяТехред И.Гайду Корректор:А.Повх,Редактор А,Шандор Эаказ 2432/20 Тираж 601 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5%где К - коэффициент преобразования,1зависяций от конструктивныхпараметров преобразователяЗа время С работы устройства пле.чо о рйчага 10 будет равноа=а,где й - постоянный кдэффициент масш.таба времени;координата времени.Величина плеча с изменяется эа 10счет перемецения каретки 11 от привода часового механизма 13 через червячную передачу 12.Перемещение плунжера 6 преобразователя 7 перемещения на величину Увлечет эа Ьобой перемещение плунжера 9 преобразователя на величину Х.Значение Х с учетом обцей длинырычага Ь определяется из соотношения, у )( 20а 1-б .Я ь.(а е ФХ=-У= --- ЧВ связи с тем, что величинау прямопропорциональна скорости перемещения талевого блока (скорости про; .ходки), введя обозначениеР=где 1 - передаточное число редуктора 3,:значение величины Х получимв видех=Рч-угде Ч -. скорость перемещения талево"го блока.Тогда на выходе преобразователя 8 ЭДС будет равнаО К РЧ У),Так как обмотки преобразователей 7 и 8 перемецения включены последовательно, то суммарная ЭДС соста в=1)+02=МЧСледовательно, суммарная ЭДС преобразователей 7 и 8 прямо пропорцио" ,нальна скорости перемещения талевого блока,а ЭДС преобразователя 7 пронор циональна величине перемещения талевого блока (подачи).Предложенное устройство для измерения перемещения талевого блока: позволяет наряду с измерением подачи измерять скорость проходки, вследствие этого исключается время на расшифровку диаграмм фподача бурового инструмента - времяфф, а также обеспечивает своевременность регулирования режимов бурения.Применение предложенного устройства для измерения перемецения тале. вого блока по Мингео СССР позволит сэкономить 200 тыс, руб. в год эа счет повышения производительности ,труда и снижения затрат на обслужи- вание приборов данного типа.