270041

ОПИСАНИЕ 27004ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РесоубликЗависимое от авт. свидетельства М Заявлено 11,Х 11,1963 ( 87001918-24) Кл. 21 с 46/50 с присоединением заявки МПриоритет МПК С 050 19/02 Е 21 Ь 9/16 УДК 621-555:621.7(088.8) Комитет оо делом изобретений и открытий лри Совете Министров СССРОпубликовано 08,Ч,1970, Бюллетень ЛЪ 16Дата опубликования описания 2 бЛ 111,1970 ЗКСТРЕМАЛЬНЬ 1 Й РЕГУЛЯТОР Регулятор предназначается для ликвидации прихватов бурового снаряда и обсадных труб при колонковом бурении,На ликвидацию аварий в разведочном и эксплуатационном бурении уходит до 17 - 20% общего времени па бурение. 50 - 60% аварий составляют прихваты. С увеличением глубины скважин усложняется их проходка и возрастает вероятность прихвата.Известны экстремальные регуляторы, содержащие вибродатчик с усилителем, схему усреднения, подключенную через усилитель к запоминающему и вычислительному устройствам с элементом логического действия, и исполнительный двигатель.Недостаток известных эскремальных регуляторов заключается в медленной ликвидации прихватов бурового снаряда.Для ускорения ликвидации прихватов в предлагаемом регуляторе установлены пропорциональный генератор импульсов, включенный между выходом усилителя вибродатчика и схемой усреднения, и устройством форсированного вывода на экстремум с выходным реле, контакты которого включены в цепь управления исполнительного двигателя, а входные зажимы этого устройства подключены к выходу пропорционального генератора импульсов и входу запоминающего устройства.На фиг, 1 и 2 изображены соответственно блок-схема и принципиальная схема блоковэкстремального регулятора,На схемах показаны вибратор 1, внбродатчик 2, колонка 3, снаряд 4, насос 5, задвижка5 б, трубопровод 7, усилитель 8 вибродатчика,пропорциональный генератор импульсов 9, схема усреднения 10, усилитель 11, запоминающее и вычислительное устройства 12, элементлогического действия 13, устройство 14 фор 10 сированного вывода на экстремум, исполнительный двигатель 15, редуктор 1 б, реле Р 1с контактами 1 Р 2 Рь ЗР 4 Р 5 Р реле Рзс контактами 1 Р, 2 Рз, реле Рз с контактами1 Р., реле Р, с контактами 1 Р реле Р. -с кон 15 тактами 1 Р-,Частота вынужденных колебаний регулируется в вибраторах с гидроприводом изменением количества подаваемой в них жидкости,а в внбраторах с. электроприводом - измене 20 нием числа оборотов рабочего двигателя.Устройство работает следующим образом.С вибродатчика 2 снимается величина, пропорциональная амплитуде колебаний колонки8 и снаряда 4, возбуждаемых вибратором 1.25 Этот сигнал через усилитель 8 поступает впропорциональный генератор импульсов 9, частота которого меняется пропорционально амплитуде входного сигнала и параметрам резисторов Йь Р и конденсатора С,. Как толькоЗО конденсатор Ст зарядится до такого значения, 27 ОО 41при котором лампа Л 1 закрывается полностью, напряжение смещения оказывается достаточным для открывания триода Ть После открывания триода напряжение, снимаемое с делителя Рз, Р 4, становится недостаточным для поддержания триода Т, в открытом регкиме. Падение напряжения на триоде Т., приблизительно равно напряжению питания и все это напряжение подается на базу триода Тг. Триод Т, открывается, и реле Р 1 пропорциональ ного генератора импульсов, замыкая свои контакты в цепях конденсаторов Сь Сг и С, подключает конденсаторы Сг и Сна заряд, а С 4 - на разряд.Период импульсов генератора 9 определяет ся выражениемТд = С 1 Я 1 +1 г) 1 п (ХУ, - Уг/где У, - напряжение с блока 8; 20У - напряжение на конденсаторе Сь прикотором триггер Шмитта на триодахТ, и Т, опрокидывается. Из формулы видно, что частота с генератора 25 9 пропорциональна лишь величине входного сигнала, т. е. показателю экстремума.Блок 10 построен на резисторе 1 х 5, конденсаторе С 4 и на левой половине лампы Л. Степень заряженности конденсатора С, опреде- ЗО ляется постоянной времени Я;,С 4-цепочки и напряжением с 1, источника постоянного тока. При постоянных значениях элементов Р; С 4 и напряжения У; степень заряженности конденсатора С, определяется лишь частотой 35 включения реле Р, пропорционального генератора импульсов.Запоминающее и вычислительное устройство 12 состоят из конденсаторов С,.-, и С, и резистора Я 6, а элемент логического действия И 40 (триггерная ячейка) собран на триодах Т, и Т,.Устройство 14 форсированного вывода на экстремум, собранное на лампе Ль работает следующим образом. 45С приближением к экстремуму абсолютная разность предыдущего и текущего значений показателя экстремума уменьшается, при уходе от экстремума - наоборот. Очевидно, разбаланс схемы токе ускоряется или замедляет ся, так как эта разность подается на конденсатор С 6. Продолжительность замкнутого состояния трехпозиционного поляризованного реле Рг, которое включено в диагональ моста на лампе Л тоже определяется этой разно стью, а его контакты замыкают цепь питания исполнительного двигателя 15 на время, пропорциональное этой разности. Такая схема регулирования ускоряет поиск точки экстремума. 60 Реле Р, стирает напряжение с конденсатора С 4, пропорциональное показателю экстремума,При срабатывании реле Р 1 емкость С,; мгно. венно заряжается и после размыкапия нормально открытых контактов и замыкания нормально закрытых контактов подключается на разряд в обмотку реле Р 4, включая его па очень короткий промежуток времени, причем контакт 1 Р 4 шунтирует на такой же промежуток времени конденсатор С 4,Перед началом работы регулятора одновременно замыкают ключ 17 и вручную включают реле Рь Мост на лампе Лз разбалансируется, и двигатель 15 начинает вращаться, В зависимости от того, какое реле включс.ш, Р, или Р;исполнительный двигатель увеличивает или уменьшает количество жидкости, подаваемой в гидродвигатель виоратора. В зависимости от количества жидкости изменяется частота вынужденных колеоапий.После срабатывания реле Р 1 начинается процесс запоминания, т, е. конденсатор Сг заряжается напряжением, пропорциональным показателю экстремума. Если при сравнении оказывается, что напряжение падает, что значит, что частота вынужденных колебаний приближается к частоте собственных колебаний, Элемент логического действия (триггерная ячейка) 13 не опрокидывается, двигатель 15 вращается в том же направлении, открывая или закрывая задвижку б уасоса 5.Как только напряжение на конденсаторе Сг при очередном включении реле Р, оказывается меньше, чем на С;что возможно после прохождения экстремума, триггерная ячейка 13 опрокидывается, и двигатель 15 меняет направление вращения.Таким образом осуществляется автоматичсский поиск резонанса.П р едм ет изобретенияЭкстремальный регулятор, содержащий вибродатчик с усилителями, схему усреднения, подключенную через усилитель к запоминающему и вычислительному устройствам с элементом логического действия, и исполнительный двигатель, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса ликвидации прихватов бурового снаряда и обсадных труб при колонковом бурении, в регуляторе установлены пропорциональный генератор импульсов, включенный между выходом усилителя виородатчика и схемой усреднения, и устройство форсированного вывода на экстремум с выходным реле, контакты которого включены в цепь управления исполнительного двигателя, а входные зажимы этого устройства подключены к выходу пропорционального генератора импульсов и входу запоминающего устройства.. Б. Федотов Техред 3. Н. Тараненко Корректор С. А. Кузовенков Редант Заказ 23247 Тираж 480 Подписное ЦтИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5