Устройство для управления процессом бурения

1111 533722 ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Со 1 оз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 02.10.72 (21 151 с присоединением заявки123) ПриоритетОпубликовано 30,10.76, БюллетеньГосударственный ком Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БУРЕНИЯ шеипо также щем значении нако она бо- шению лее полная, чем оценка,по отн отношениек вои нагрузке, по которому мож интенсивности износа породор инструмента. Однако эта оценк ная. Она не содержит информац абсолютной величине интенсив породоразрушающего инструменИзвестно устройство оценки и в котором характеристикой изн сигнал, пропорциональный но судить оо азрушающего а относительии о текущей ости износа 20 та,зноса долота, оса являетсяотношениюмеханисти буреи г рейс 1 иех еской скорос Устройство корости бур о для расчОВОИ СК ти бурения,содержит датчик мех ния и вычислительное та рейсовой скорости ническои "стройстбурения,Изобретение относится к информационновычислительным системам, контролирующим процесс алмазного бурения. Оно может быть применено в буровых станках для алмазного бурения, оснащенных плавнорегулируемыми приводами подачи и вращения, а также аппаратурой для измерения механической скорости 1 мех Оурения, скорости тг Вращения ко ронки, осевой нагрузки т" на коронку и бури- МОСТИ Ко ГОРнои пороДЫ.10Известно устройство, содержащее датчик момента, датчик осевой нагрузки и блок делея и оценивающее крепость горной породыИ "1( - ) крутящего момента к осе)15 Оценка износа долота по отноне содержит информацп о текуинтенсивности износа долота, од так как основана на отношении реакции (скоростей) долота на управляемые и неуправляемые воздействия управлягощ 1 е параметры, буримость горной породы).Устройство работает следующим образом, В вычслтельное устройство поступают сигналы, пропорциональные механическои скорости бурения, времени чистого бурения, времен спуска - подъема, углубке за рейс н рассчитывается значение рейсовой скорости и отношение ггг.Данное устройство является наболее близкм к изобретению по технческой сущности к достигаемому результату.Основным недостатком его является то, что указанное отношение сравнивается с произвольно заданным значенсм прн вьполнении условия пг) ог которое тоже не дает оценки абсолютного значения интенсивности износа долота нс позволяет определить сигнал, пропорциональный текущей интенсивности износа долота пл;1 сигнал, пропорциональный проходке на долото, а следовательно, не позволяет установить оптпмальныс режимные параметры.15 1/ ме/;н=, ( - ( 25 30 35 45 50 55 60 где А=К, Кб 3Целью изобретения является обсспече 1 шс выбора оптимальных режимных параметроь.Указанная цель достигается том, что предлагаемое устройство снабжено блоком определения буримости, блоком определения переменной интенсивности износа коронки, блоком определения интенсивности износа коронки и блоком определения величины проходки на коронку, причем выходы блоков определения переменной интенсивности износа, буримости и мощности управления подключены к блоку определения интенсивности износа коронки, выход которого совместно с выходом датчика скорости бурения подключен к блоку определения величины проходки на коронку, связанному с исполнительным механиз/мом,На чертеже представлена функциональная схема устройства для управления процессом бурения.Устройство для управления процессом бурения включает в себя датчик 1 осевой нагрузи на коронку, датчик 2 скорости Вращепи 51 коронки, датчик 3 механической скорости бурения, блок 4 определения мощности управления, блок 5 определения буримости горной породы, блок 6 определения переменной интенсивности износа коронки, блок 7 определения интенсивности износа коронки, блок 8 определения величины проходки на коронку, исполнительный механизм 9.Устройство для управления процессом бурения работает следующим образом.Сигнал с датчика 1, пропорциональный осевой нагрузке Р, и сигнал с датчика 2, пропорциональный скорости п вращения коронки, поступают одновременно в блок 4 определения бмощности управления, где происходит их перемножение (Р и), и в блок 6 определенияРпеременной ( в ) интенсивности износа ко// ронки, где происходит деление величины сигнала с датчика 1 осевой нагрузки на величинусигнала с датчика 2 скорости вращения. Сил с датчи 1,а 3 механи 1 еско 11 скорости бурения и сигнал с блока 4 поступают одновременно в блок 5 определения буримости Кб горной породы, где происходит операция деления, Сигналы с блоков 4, 5 и 6 одноР // / временно поступают в блок 7 определения интенсивности износа коронки, где происходят операции умножения и сложения поступающих сигналов. К, и К. - -оэффццие 11 ты, у 11 бывающие типоразмер коронки.Сигналы с датчика 3 и блока 7 одновременно поступают в блок 8 определения величины проходки Н на коронку, где происходит опемех 1рация деления -величины сигнала, про 7/ порционалы 1 ого механической скорости бурения, на величину сигнала, пропорционального интенсивности износа коронки.В установившемся режиме, когда Г=-сопз 1, 1 г=сопз 1 Кб=сопз 1, блок 8 определяет величину проходки на,коронку.ц . 1/меу/ При регулировании параметров сигнал на выходе блока 8 будет пропорционален величине приращения проходки на коронку. Сигнал с выхода блока 8 поступает на исполнительный механизм 9, преобразующий электрический сигнал в механическое управляющее воздействие,Экономическая эффективность предлагаемого устройства для управления процессом бурения заключается в том, что оно позволяет производить процесс бурения в любых геологических условиях с минимальным расходом алмазов, т. е, позволяет получать максимально возможную проходку на коронку. Формула изобретения Устройство для управления процессом бурения, включающее датчик скорости вращения коронки, осевой нагрузки и механической скорости бурения, блок определения мощности управления и исполнительный механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения выбора оптимальных режимных параметров, оно снабжено блоком определения, бури- мости, горной породы, блоком определения переменной интенсивности износа, коронки, блоком определения интенсивности износа коронки и блоком определения величины проходки на коронку, причем выходы блоков определения переменной интенсивности износа, бури. мости горной породы и мощности управления подключены к блоку определения интенсивности износа коронки, выход которого совместно с выходом датчика механической скорости бурения подключен к блоку определения величины проходки на коронку, связанному с исполнительным механизмом.Корректор Е. Хмелева Редактор Е. Шепелева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2582/4 Изд. Юо 1832 Тираж 690 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобоетеннй и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5