Преобразователь усилий

(ц,) 754049 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублика опуб вания описания 2) Авторы изобретен(54) ПРЕОБРА кИзобретение относится к приборам для измерения веса бурового инструмента, а именно к преобразователям усилий в пропорциональный гидравлический сигнал датчика веса.Известны измерители веса бурового инструмента устанавливаемые на мертвом конце талевого каната 1, которые содержат гидравлическую камеру, образованную корпусом и диафрагмой защемленной по контуру и контактирующей с подвижной опорой.Недостатком устройства является то, что по мере увеличения давления в камере трансформатора, благодаря объемным деформациям упругих элементов, воспринимающих давление, подвижная тарелка перемещается, что приводит к изменению угла преломления каната и к нарушению линейной зависимости между натяжением каната и давлением в трансформаторе. Перекос и затирание между подвижной тарелкой и крышкой в трансформаторе приводит к значительным погрешностям измерения,Малые диаметры роликов, преломляюших канат по разному устанавливаются на прядях преломляемого каната, в результате пунов, Г. М. Кузнецов и Б. А. Иванов чего угол преломления каната при установке датчика на канат может значительно отличаться от угла преломления при снятии характеристики датчика в лабораторных условиях, что вносит погрешность измерения (до 15%), а из-за малой контактной площади происходит вдавливание роликов в канат, что вызь 1 вает изменение угла перегиба, и соответственно характеристики преобразователя веса.Наиболее близким по технической суш О ности к изобретению является датчик весагидравлического типа фирмы Мартин-Де кер 2. Он имеет гидравлическую камеру давления, образованную парой противоположно расположенных пластинообразных элементов и гибкой диафрагмой между ними.Устройство предусматривает преобразование растягивающих усилий в гидравлический сигнал. Оно содержит пару жест.ких звеньев, соединенных стяжными болта 2 в ми, через растяжные втулки с пластинообразными элементами.Вокруг стяжных болтов и растяжных втулок имеются зазоры, достаточные для компенсации угловых или боковых смешений сое754049 3диняемых деталей, что уменьшает трение и гистерезис при знакопеременных нагрузках.Болтовые сочленения жестких звеньев с пластинообразными элементами выполнены по типу фланцевых соединений. Жесткие звенья имеют проушины для приложения измеряемых усилий.При действии растягивающей нагрузки на проушины жестких звеньев они отклоняются от первоначального положения в противоположные стороны и через стяжные болты передают усилие, перемешающее встречо но пластинообразные элементы.Это смещение развивает в гидравлической камере давление, пропорциональное нагрузке.Недостатки данного устройства следую- о щие.Сочленение жестких звеньев с пластино- образными жесткими звеньями болтами по типу фланцевых соединений увеличивает габариты устройства, а относительно большое количество болтов (зависящее от их диаметра и величины нагрузки) создает определенные трудности при его сборке и разборке и снижает надежность устройства,Целью настоящего изобретения является уменьшение габаритов и повышение надеж- и ности в работе. 4Наличие двух гофр в диафрагме осуществляет центрирование поршня и штока, врезультате чего между штоком и корпусомвсегда имеется зазор, и трение между нимиисключено.Для разгрузки диафрагмы от растягиваюших сил под ней установлена металлическаяупругая подложка, повторяющая ее конфигурацию. При приложении противоположнонаправленных сил к проушинам головки 5и крышки 6 в кольцевой гидрокамере, образованной корпусом 1 и диафрагмой 2, возникает пропорциональное им давление, вызванное встречным движением кольцевогопоршня 4 и корпуса 1.Гидравлическое давление, пропорциональное приложенным силам, через штуцер 7 потрубопроводу подается на вторичный прибор.Предлагаемая конструкция уменьшает габариты преобразователя силы, упрощаетего сборку, повышает надежность в работе,обеспечивает экономию металла при его изготовлении, снижает трудоемкости и улучшает условия труда при эксплуатации.Испытания подтвердили его высокую работоспособность, а также преимущества, отмеченные выше.Предлагаемый преобразователь силывходит составной частью в систему автоматической подачи долота АСВ, Указанная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде подвижного относительно корпуса штока с поршнем и связанный с корпусом кольцевой диаф- И рагмой, которая установлена над поршнем и жестко связана с ним.На чертеже показана конструкция преобразователя усилий.Преобразователь усилий состоит из корпуса 1 с установленной внутри него кольцевой диафрагмой 2, которая по периметру отверстия прижата к корпусу гайкой 3.Внутри корпуса проходит шток кольцевого поршня 4, на котором навернута головка 5. По наружному периметру диафрагма закреп лена крышкой 6. Для заполнения гидравлической камеры жидкостью в корпус ввернут штуцер 7. Для выпуска воздуха из гидравлической камеры имеется винт 8.Поршень, своей кольцевой частью опирается на диафрагму 2, имеющей две гофры. 4 Формула изобретения Преобразователь усилий, содержащийкорпус и чувствительный элемент, образующий с корпусом гидравлическую камеру,отличающийся тем, что, с целью повышениянадежности и уменьшения габаритов, чувствительный элемент выполнен в виде подвижного относительно корпуса штока с поршнеми связанной с корпусом кольцевой диафрагмой, которая установлена над поршнем ижестко связана с ним,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Иночкин П, Т., Прошкин В. Л. Спра;вочник бурового мастера. М., Недра,1968, с, 308 - 313,2, Патент США3004558, кл. 92 - 101,опублик. 1961.Составитель Е. СадовникТехред К. ШуфричТираж 626 ЦНИИПИ Государствпо делам изобр113035, Москва, Ж - 3 Филиал ППП Патентэ, г едактор Т. Авдейчиаказ 4873/28 нного комитета етений и откры Раушская на Ужгород, ул.