Устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента

(51)М. Кд. Е 21 В 45/00 с присоединением заявкиооударетюиый комитет СССРОпубликовано 15.11.82. Бюллетень42 Дата опубликования описания 15, 11. 82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙБУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА сл ще тсядки,етредачи 11. 1Изобретение относится к исследованиям процесса бурения скважин и может быть использовано для определения проходки, скорости бурения, глу бины скважины и длины бурового инструмента,5Известно устройство для измерения вертикальных перемещений бурово" го инструмента по углу поворота барабана буровой лебедки с автоматической коррекцией погрешностей, обусловленных изменением радиуса навивки талевого каната на барабане ле;оедки, в котором изменение радиуса на вивки воспринимается рычагом, Это устройство содержит счетчик, связанный механической передачей с валом бара" бана буровой лебедки, подпружиненный рычаг, расположенный на внешнем слое навитого на барабане лебедки талевого каната и жестко связанный с вилкой конусного вариатора, который включен в разрыв механической пеНедостатком устройства являетсяожность конструкции корректируюго механизма.Наиболее близко к изобретению устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента, содержащее счетчик, планку, на которой установлен ролик для взаимодействия с ребордой барабана лебедки 12Недостатком этого устройства является погрешность измерения, обусловленная тем, что при изменении радиуса навивки талевого каната в барабане лебедки ролик, взаимодействующий с ребордой барабана, перемещае рычагом не радиально барабану лебе а по дуге, радиус которой определя ся длиной рычага, Перемещение ролика при изменении радиуса навивки талево" го каната по дуге изменяетугол Ы между плоскостью вращения ролика и радиусом барабана лебедки, цто приводит к проскальзыванию поверхности реборды барабана лебедки относитель.97но поверхности ролика, Окружные скорости вращения поверхности реборды барабана и поверхности ролика в точке их касания равны друг другу в том случае, когда вращающий момент совпадает с плоскостью вращения ролика, а это имеет место при=90 , Еслио о. 90 , то вращающий момент М не совпадает с плоскостью вращенйя ролика и может быть разложен на две составЛяющие: собственно вращающий момент МЬ и сдвигающий момент Мс, При этом скорость вращения ролика уменьшается по сравнению со скоростью вра щения при с 1.=90 о.Наличие сдвигающего усилия М вызывает износ ролика из-за проскальзывания и может привести к дополнительному сдвигу ролика, что еще более увеличивает погрешность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено подпружиненным штоком, который жестко соединен с пленкой для ее перемещения радиально барабану лебедки.На чертеже показана кинематическая схема устройства.Устройство содержит подпружиненный шток 1, имеющий воэможность перемещения радиально барабану лебедки, планку 2, расположенную параллельно оси барабана лебедки 3 на внешнем слое навитого на барабане лебедки талевого каната и жестко связанную со штоком, ролик 4, установленный на планке и имеющий возможность взаимодействия с ребордой 5 барабана лебедки, и счетчик 6, кинематически связанный с роликом.Устройство работает следующим образом.При вертикальных перемещениях бурового инструмента вращаются барабан буровой лебедки 3 и взаимодействующий с ребордой 5 барабана лебедки ролик 4, кинематически связанный со счетчиком б, который Фиксирует величину перемещения бурового инструмента. Изменение радиуса навивки талевого каната на барабане буровой лебедки приводит к перемещению план 3810 фки 2 вместе со штоком 1, который,являясь подпружиненным, постоянно .поижимает планку к внешнему слою на-.вивки талевого каната. Одновременно с планкой 2 перемещается установленный на ней ролик 4, чем достигается автоматическая коррекция погрешностей, обусловленных изменением коэффициента преобразования измерител.О ной цепи при изменении радиуса навивки талевого каната на барабане буровой лебедки,Шток, планка, жестко связанная соштоком, и ролик, установленный на15 планке, перемещаются при изменениирадиуса навивки талевого каната только радиально барабану лебедки, поэтому плоскость вращения ролика всегда остается перпендикулярной радиусу2 О барабана лебедки, и погрешность измерения, обусловленная изменением угламежду плоскостью вращения ролика ирадиусом барабана лебедки, в этом случае не образуется.25 В предлагаемом устройстве погрешность, связанная с изменением угламежду плоскостью вращения ролика ирадиусом барабана лебедки,отсутствует. Одновременно повышается точЗО ность определения производных от перемещения бурового инструмента величин, таких как проходка, скорость бурения, глубина скважины и длина бурового инструмента.35Фоомула изобретенияУстройство для измерения вертикальных перемещений бурового инстру 40мента, содержащее счетчик, планку,на которой установлен ролик для взаимодействия с ребордой барабана лебедки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений оно снабжено подпружинен 45ным штоком, который жестко соединенс планкой для ее перемещения радиально барабану лебедки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 451836, кл. Е 21 В 45/00, 19732. Авторское свидетельство СССРй 687228, кл. Е 21 В 45/00, 1978.973810Составитель Н. Кривко Редактор Н.Ивыдкая Техред Н.бергель. Корректор С, Яекмар ю Заказ 8644/39 Тираж 623 Подлисное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4