Стенд для исследования шарошечногоинструмента

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 846709(23) Приоритет Е 21 В 10/08 Государственный комитет Опубликовано 15. 07,81, Бюллетень Ро 26Дата опубликования описания 25,07.81 оо делам изобретений и открытий,":у "- С.А.Полуянский, 10.Н.Игнатович, О.И,Козыреви В.П.Вдовиченко.,сЕИнститут геотехнической механики АН Украинской ССР"(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 ЧАРОШЕЧНОГО ИНСТРУМЕНТАмента2 . 1Изобретение относится к буровойтехнике, а именно к устройствам дляисследования процесса взаимодействияс породой забоя скважины элементоввооружения шарошечного инструмента,применяемого для разрушения горныхпород,Известно устройство, выполненноев виде тензометрического шарошечного инструмента, состоящего из корпуОса, оси и элементов вооружения, Дляизмерения реакции породы забоя скважины при вдавливании элементов вооружения инструмент снабжен чувствительным элементом, выполненным в видестержня, проходящего через корпусинструмента1.Недостатки этого устройства связаны с трудоемкостью подготовки образцов горных пород, необходимостью многократного дублирования каждого опыта для достижения высокой точности,невозможностью изучения переходныхпроцессов при перекатывании шарошеч 2ного инструмента по забою скважины, о том числе ударных, и определения напряжений в области забоя, подверженной силовому воздействию.Известно также гидротелескопическое устройство для .определения осевых нагрузок и крутящего момента шарошечного инструмента, выполненное в виде соединенных между собой оснований ступенчатого корпуса, выполненного с радиальными отверстиями и снабженного тензодатчиками для регистрации осевых нагрузок, а также присоединенного, к корпусу цилиндра, в котором расположены концентрические плунжеры по числу венцов шарошки на эти плунжеры наставками, изготовленными из материала, имитирующего горную породу, и соединенными с плунжерами при помощи шпонок, причем плунжеры дополнительно соединены с цилиндром посредством гибких пластин с тензодатчиками для определения крутящего мо.Цель .иробреФения. - ,определение нагрузки, передаваемой каждым элементом вооружения шарощечного инструмента на зарой и ее стоической и динамической составляющих при различныхрежимных и конструктивных параметрахпроцесса воздействия на забой.Указанная цель достигается темчто стенд снабжен платформой с призмами, рама снабжена направляющими, вкоторых установлена с возможностьювозвратно-поступательного перемещенияплатформа, а нагрузочиые элементы выполнены в виде тензометрических балочек установленных на призмах платЭ20фо(Еы. на",раосто 3 рии, равном шагурасстановки элементов вооруженияшарошечного инструмента.,На фиг. 1 изаражена общая схема стенда 1 на фиг. 2 " то же, видсбоку,Стенд имеет общую фея всех механизмов раму 1, к которой крепитсяпривод 2 и направляющие 3, позволяющие осуществлять возвратно-поступательное движение измерительнойплатформы 4, на призмах 5 которойустановлен набор упругих металли"ческих балочек 6 с тенэодатчиками7. Выводы от тензодатчиков черезкоммутационную панель соединены срегистрирующим прибором (например,осциллографом). Исследуемый шарошечный инструмент 8 крепится в вилке 9 гидроцилиндра 10 подачи, закрепленнего на общей рама, Стендоборудован также комплексом пусковой и контрольно.-измерительнойаппаратуры, позволяющей регулироватьи контролировать основные парамет 45ры процесса.Устройство работает, следующимобразом.Исследуемый шарошечный инструмент 8, закрепленный на штоке гидроцилиндра 10 подачи, прижимаетсяс определенньщ усилием к балочкам 6При включении механизма 2 перемещения (гидроцилиндра) инструмент 8,перекатываясь, воздействует на тензометрические балочки 6, расстояниемежду которыми выбирается такимобразом, чтобы в процессе перекатывания на:каждую из них воздейство 09 4вал лишь один элемент вооружения шарошечного инструмента. При нагружении тензометрическая балочка 6 упруго прогибается, что воспринимается наклонным на нее тензометрическим датчиком 7. Сигнал от тензодатчика поступает на тензометрическую станцию и через коммутирующую панель на регистрирующий прибор.Использование стенда в исследованиях позволяет решать научные и практические задачи, в частности, варьируя величиной скорости перемещения платформы с измерительными элементами и величиной усилия прижатия шарошечного инструмента к забою, исследовать влияние режимнйх параметров процесса на величину усилия, передаваемого элементом вооружения инструмента на забой; используя инструмент одногО диаметра, но с разным шагом установки элементов вооружения и одного шага, но разного диаметра, изучать влияние основных конструктивных параметров на силовые параметры процесса взаимодействия элемента вооружения с забоем; используя тарировочные осциллограммы, полученные пристатическом прижатии элемента вооружения к тензометрической балочке, исследовать влияние основных конструктивных и режимных параметров на величину динамической. составляющей осевого усилия.Формула изобретенияСтенд для исследования шарошечного инструмента, содержащий раму, привод, механизм осевого погружения и измерительный узел, включающий нагрузочные элементы, связанные с тензодатчиками, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью опре деления нагрузки, передаваемой каждым элементом вооружения шарошечного инструмента на забой и ее статической и динамической составляющих при различных режимных и конструктивных параметрах процесса воздействия на забой, стенд снабжен .платформой с призмами, рама снабжена направляющими, в которых установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения платформа,а нагрузочные элементы выполнены5 846709 в виде тензометрических балочек, установленных на призмах платформы нарасстоянии равном шагу установкиэлементов вооружения шарощечногоинструмента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61. Авторское свидетельство СССРУ 27452, кл. Е 21 В 9/08.1963. 2, Авторское свидетельство СССРР 271452, кл, Е 21 В 9/08, 1968фиг. гКИПИ Заказ 5413/43 Тираж 627 Подписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,