Динамометр для измерения усилий подачи бурового инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИН ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В(.Е 6(ч дтг) ,(71) Государственныйна Октябрьской Револследовательский инстности работ в горной(53) 622.233(088.8) 48 Г,А.Па Макеев ции на тут по промыш телеевкий ордечно-исбезопасенности(54)(57) УСИЛИЙ ПО включающий нем калиб ный элемераэмещенн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1, Чернов О,И., Пузырев В.Н.Прогноз внезапных выбросов угля игаза. М., фНедра, 1979 (прототип) ДИНАИОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИ ДАЧИ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА,корпус и расположенные в ованную пружину и подвижт, жестко соединенный с ым на корпусе визиром, о т,801 А 3(50 Е 21 Р 5 00 Е 21 С 5/00 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения усилий подачи бурового инструмента подвижный элемент выполнен в виде заполненного жидкостью цилиндра, снабженного поршнем с отверстиями и муфтой, при этом поршень снабжен штоком, жестко, соединенным с торцом корпуса, выполненным в виде конического хвостовика с шпилькой, а на боковую поверхность корпуса нанесена шкала.2. Динамометр по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что шкала и визир выполнены в виде разноцветных колец, насаженных на корпус.3. Динамометр по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поршень снабжен элементами для изменения проходного сечения отверстий.Изобретение относится к разработкеугольных месторождений и может быть,использовано для оценки выбросоопас-.ности угольных пластов.Известен динамограф для измерениявеличины усилия при бурении шпуров,по угольным пластам, содержащийподвижную и неподвижную части, внутрикоторых расположены витые цилиндрические пружины, реагирующие. как наположительные, так и на отрицательные 0усилия, и лентопротяжный механизм,позволяющий записывать усилИя подачина бумажной ленте, и снабжен визиром и отметчикомВ процессе бурения усилия подачи 5на штангу передаются через пружины,при деформации которых перемещаютсявизир и отметчик, вычерчивающийна движущейся ленте кривую усилийподачи. Величины положительных и отрицательных усилий, по которым оценивается динамическая реакция пластаи его выбросоопасность, подсчитываются по динамограмме 13Недостатками динамографа являются 25значительные ошибки измерения усилий (не менее 50), связанные с тем,что визир и отметчик совершают частые колебания почти на всю измерительную шкалу, поскольку процесс, З 0бурения сопровождается вибрациейпривода и буровых штанг, сравнительно большая масса и габариты.Цель изобретения - повышение точности измерения усилий подачи бурового инструмента,Поставленная цель достигаетсятем, что в динамометре для измеренияусилий подачи бурового инструмента,включающем корпус и расположенные в 40нем калиброванную пружину и подвижныйэлемент, жестко соединенный с размещенным на корпусе визиром, подвижный элемент выполнен в виде заполненного жидкостью цилиндра, снабженного поршнем с отверстиями и муфтойдля крепления буровой штанги, приэтом поршень снабжен штоком, жесткосоединенным с торцом корпуса, выполненным в виде конического хвостовикас шпилькой, а на боковую поверхность 50корпуса нанесена шкала,Кроме того, шкалаи визир выполнены в виде разноцветных колец, насаженных на корпус.Поршень снабжен элементами для 55изменения проходного сечения отверстий.На чертеже показан динамометр дляизмерения усилия подачи буровоговнструмента. 60Динамометр состоит из корпуса 1,внутри которого расположен подвижныйэлемент 2, выполненный в виде цилиндра, поджатый калиброванной пружи:,ной 3. В цилиндре 2 расположен пор- , 65 шень 4,укрепленный на штоке 5.Шток 5из цилиндра выходит через герметиэи".,фрующую манжету 6 и жестко крепитсяк корпусу 1. Поршень 4 снабжен. однимили несколькими отверстиями а, которыемогут перекрываться регулировочнымивинтами 7. По обе стороны от поршня4 полость цилиндра 2 заполнена жид-.костью, например машинным маслом,глицерином и др. В цилиндре 2 герметично ввинчена муфта 8 для креплениябуровой штанги 9,Корпус 1 оканчивается коническихвостовиком 10 с шпилькой 11 длякрепления динамометра в ручном свер"ле 12. В корпусе 1 имеются продольные пазы б , в которые вставленывтулки 13, выступающие над поверхностью корпуса 1 и частично входящие в утолшенную часть цилиндра 2,На втулки 13 насажено визирное кольцо 14, которое с помощью винтов 15прикреплено к цилиндру 2.В процессе тарировки динамометрана корпус 1 через каждые 5-10 кгс нанесены кольцевые риски, являющиесяшкалой динамометра. Промежутки междуэтими рисками окрашены в различныецвета, например, первая от штангикольцевая полоска, указывающая наизменение усилий подачи от 0 до5 кгс, окрашена в красный цвет, соседняя с ней полоска, в пределах которой фиксируются усилия подачи от5 до 10 кгс, окрашена в фиолетовыйцвет, а следующая полоска в диапазоне усилий 10-15 кгс окрашена воранжевый цвет и т.д. до усилий40-80 кгс.Принцип работы динамометра заключает ая в следующем.Перед началом бурения динамометрс помощью муфты 8 крепят к буровойштанге 9, а хвостовиком 10 фиксируют в сверле 12.В процессе бурения вращение отсверла 12 через хвостовик 10 сошпилькой 11 передается корпусу 1 ичерез втулки 13 и винты 15 цилиндру2, муфте 8 и буровой штанге 9. Поступательное усилие подачи, сообщаемое сверлу 12, через корпус 1 поршень 4 и пружину 3 передается цилиндРУ 2 и штанге 9. При этом, в зависимости от величины усилия, необходимого для бурения скважины со скоростью примерно 1 м/мин, меняется степень сжатия пружины 3 и величина перемещения цилиндра 2 внутри корпуса1. Вместе с цилиндром 2 перемещается втулка 13 с визирным кольцом 14,которое поочередно перекрывает цветные градуировочные полоски на поверхности динамометра. Если кольцо14 перекрывает, напримс.р, фиолетовую полоску наполовину, усилие подачи составляет 7, 5 кг.1064017 Составитель М.ГагулинРедактор М.Янович Техред А,Бабинец КорректорПовн Заказ 10491/36 Тираж 444 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент 1, г.ужгород, ул.Проектная,4 Поршень 4, жестко скрепленный с корпусом 1, препятствует резким осевым перемещениям цилиндра 2 за счет того, что его движение сопровождается выдавливанием жидкости через отверстие а из одной полости цилиндра 5 в другую, при этом скорость передвижения цилиндра 2 относительно поршня 4 при необходимости может быть изменена изменением сечения отверстия 6 с помощью винтов 7.Применение динамометра позволит повысить точность измерения усилий подачи бурового инструмента.