Сито-конвейер

СОЮЗ СОВЕТСНИХкиалвпмеавпРЕСПУБЛИК В 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВИОКЩ ЭОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ 54) СИТО-КОНВЕЙЕР (5те но-строител ьденберг В. А. Недр сецки мы. И о СС ) 19 ОПИСАНИЕ И.801613 7) Изобретение относится к буровохнике, в частности к оборудованиюдля очистки промывочной жидкости оттвердых частиц выбуренной породы.Цель - повышение качества разделениматериалов. Разделение производитсяна сетке 5, натянутой на барабаны 3и 4. Верхнее полотно сетки 5 приводится в вибрационное волнообразноедвижение вибровозбудителями, состоя63 . 1613198 4 Сито-конвейер о желобом 26, приемно бункером 28.На фиг. 3 обозна напряжения на выхо следующих усилителе орудовано подающимй емкостью 27 и П Пз - го и поти 25; х,ено: Б х первмощн щими из катушки 7, якоря 8, штанги 9и ударника 10. Импульсы для созданиявибрации 111 - 11 вырабатывают генератором 19 возбуждающих импульсов, передаются через управляющий ключ 20,элементы 24 задержки и регуляторы 23амплитуды с усилителями 25 на катушки7. Повышение качества разделения обеспечивается волнообразным движением,создаваемым элементами 24 задержки,и коррекцией амплитуды в зависимостиот натяжения сетки,5, воспринимаемого датчиком ее натяжения, состоящимиз полуцилиндра 11 и упругих элеменИзобретение относится к буровой технике, в частности .к оборудованию для очистки промывочной жидкости, выходящей из скважин, от твердых частиц выбуренной породы.. Цель изобретения, - повышение качества разделения материалов.На фиг. 1 изображена функциональная схема сита-конвейера; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - диаграммы сигналов на выходах элементов устройства.1Сито-конвейер содержит раму 1, установленные на раме с помощью опор 2.ведущий 3 и ведомый 4,барабаны, охваченные сеткой 5 в виде бесконечной ленты. С ведущим барабаном 3 связан привод 6 (фиг. 2). Сетка 5 натянута на барабаны 3 и 4 с помощью специального Натяжного устройства (не показано). Над верхним полотном сетки 5 на равном расстоянии друг от друга смонтированы электромагнитные вибровозбудители, содержащие катушку 7 и подпружиненный якорь 8, через штангу 9 соединенный с ударником 10. Ударники 10 выполнены из эластичного материала и установлены с зазоромотносительно сетки 5.Под нижним полотном сетки 5 установлен датчик 11 ее натяжения в виде контактирующего с сеткой подпружиненного полуцилиндра 12, Датчик 11 натяжения сетки механически связан с преобразователем 13 натяжения в электрический сигнал.Выход преобразователя 13 подключен к первому входу первого управляющего ключа 14, второй вход которого соединен с выходом элемента 15 ЗАПРЕТ, а тов 12 и установленным под нижним полотном сетки 5. Это движение преобразуется в электрический сигнал преобразователем 13 и передается к регуляторам 23 амплитуды через управляющийключ 14 и запоминающий элемент 16управляемый разрядным ключом 17, Передача сигнала, пропорционального натяжению, происходит в момент отсутствия вибрации и обеспечивается открытием ключа 14 сигналом от генератора21 тактирующих импульсов через эле.мент НЕ 22, формирователь 18 заданнойдлительности и элемент 15, 4 ил,выход - с входом запоминающего элемента 16, охваченного разрядным ключом 17. Первый вход элемента 15 ЗАПРЕТ соединен с входом формирователя 18 импульсов заданной длительности, выход которого связан с вторым входом элемента 15 ЗАПРЕТ и входом разрядного ключа 17.Генератор 19 возбуждающих импульсов соединен с первым входом второго управляющего ключа 20, второй вход которого связан с генератором 21 тактирующих импульсов и через элемент 22 НЕ - с первым входом элемента 15 ЗАПРЕТ. Выход первого управляющего ключа 20 подключен к первомувходу .первого регулятора 23 амплитуды импульсов и входу первого элемента 24 задержки, при этом выходы первого и последующих элементов задержки соединены, соответственно, с первым входом последующих регуляторов амплитуды импульсов. Ко вторым входам всех регуляторов амплитуды импульсов подключен выход запоминающего элемента 16. Выход первого регулятора 23 амплитуды импульсов через первый усилитель 25 мощности связан с первым электромагнитным нибровозбудителем, выходы последующих регуляторов амплитуды импульсов через последующие усилители мощности подключены к последу-. ющим электромагнитным вибровозбудителям,3198 5 10 15 20 25 30 5 161х, х - виброперемещения первого ипоследующих ударников 10; , - временной сдвиг между напряжениями Цэ .99Уф, й - время,На Фиг, 4 обозначено: У - напряжение на выходе генератора 21 тактирующих импульсовФ Уд - напряжение навыходе элемента 22 НЕ; П - напряжение на выходе формирователя 18 импульсов заданной длительности; Б 1 - напряжение на выходе элемента 15 ЗАПРЕТС - время.Сито-конвейер работает следующимобразом.При подключении всех элементовсита-конвейера к источникам питания(не показаны) привод 6 сообщает вращечие ведущему барабану 3, которыйприводит в движение сетку 5. По желобу 26 на сетку 5 поступает промывочная жидкость, в которой находятсятвердые частицы выбуренной породы,Промывочная жидкость проходит через1верхнее полотно сетки 5, попадает в,приемную емкость.27, из которой поступает для дальнейшего использова;ния. Твердые частицы выбуренной породы остаются на сетке и при огибанииею ведущего барабана 3 сбрасываютсяв бункер 28. При этом вместе с частицами выбуренной породы в бункер 28поступает та часть промывочной жидкости, которая не прошла через верхнееполотно сетки 5. Это приводит к потерям промывочной жидкости и необходимости ее дополнительного приготовления,Характерной особенностью предлагаемого сита-конвейера является передача вибрации верхнему полотну сетки 5.Источником вибрации являются электромагнитные вибровозбудители, установленные над верхним полотном сетки 5на равном расстоянии друг от друга исодержащие катушку т с подпружиненнымякорем 8, через штангу 9 соединеннымс ударником 10, При поступлении в катушку т последовательности однополярных импульсов напряжения якорь 8 сударником 10 совершает прямолинейныеколебания, причем режим колебаний выбирается таким, чтобы амплитуда колебаний ударника 10 превышала величинузазора й между ним и сеткой 5 (величина зазора 3 составляет несколькомиллиметров), Поскольку натянутая сетка 5 обладает упругими свойствами,периодические сопрчкосновения ее с ударником приводят к колебаниям сетки. Колебания сетки способствуют более равномерному распределению материала на ее поверхности, что увеличивает количество промывочной жидкости, проходящей через отверстия в сетке.Источником последовательности однополярных импульсов напряжения, поступающих в катушки 7 электромагнитных вибровозбудителей, является генератор 19 возбуждающих импульсов. Через второй управляющий ключ 20 (в предположении, что он открыт), регу ляторы 23 их амплитуды и усилители 25 мощности возбужцающие импульсы посту- дают на катушки 7. Частота возбуждающих импульсов выбирается такой, чтобы колебания. якоря 8 с ударником О происходили на частоте, близкой к частоте их собственных колебаний. При этом из-за резонансных явлений колебания якоря с ударником отличаются значительной амплитудой.Особенностью сита-конвейера является применение нескольких электромагнитных вибровозбудителей, установленных на всей длине сетки, .что обес " печивает эффективное использование всей сетки и способствует увеличению количества промывочной жидкости, про- ходящей через сетку. Креме того, создается волновоедвижение на верхнем полотне сетки, 35приводящее к тому, что траекториидвижения локальных частей материала,находящегося на сетке, усложняются.При сложных траекториях движения от 40дельных частей разделяемого матернала улучшается отделение промывочнойжидкости от твердых частиц выбуреннсй породы. Отделившаяся жидкость,проходя через сетку, увеличиваетобщее количество жидкости, прошедшеечерез сетку, т.е способствует повышению э 4 ективности всего процесса .разделения. Кроме того, волновое движение верхнего полотна сетки способствует ее лучшей очистке. Для создания волнового движения верхнего полотна сетки возбуждающие импульсы на первый регулятор 23 амплитуды импульсов подаются непосредственно с выхода второго управляющего ключа 20, а на последующие регуляторы амплитуды импульсов - через элементы 24 задержки, Это приводит ктому, что на катушки 7 электромагнит1613198 импульсов. которых существенно больше паузы между соседними импульсами. На тех интервалах времени (например, отдо= Т, на фиг, 4), когда напряже=ние Б 4 не равно нулю, второй управляющий ключ 20, ко второму входу которого подключен генератор 21 тактирующих импульсов, открыт и напряжениес выхода генератора 19 возбуждающихимпульсов поступает на первый входпервого регулятора 23 амплитуды им пульсов и через элементы 24 задержки - на первые входы последующих регуляторов амплитуды импульсов, Возникает изложенный выше волновой режимдвижения верхнего полотна сетки 5.30 Начиная с момента временинапряжение Ь 4 обращается в нуль, второй управляющий ключ 20 закрывается-и введение вибрации на сито-конвейерпрекращается.На следующем интервале времени(например, от= , до т = , нафиг, 4), когда напряжение У .равнонулю, осуществляется формированиесигнала, пропорционального натяжениюсетки. Поскольку формирование такогосигнала осуществляется на дискретныхинтервалах времени, используется запоминающий элемент 16, охваченныйразрядным ключом 17. В начале каждо го очередного измерения натяжениясетки разрядный ключ 17 обращает ранее запомненный результат в нуль.Для осуществления указанной последовательности операций напряжение У(фиг. 4) подаетс на элемент НЕ 22,на выходе которого появляется напряжение У в виде последовательностиоднополярных импульсов, один из которых появляется на интервале времени 55от= , до е = г. (фиг. 4). Каждыйимпульс последовательности 0- поступает на вход формирователя 18 импульсов заданной длитецьности и на первыйвход элемента 15 .Ы 1 цЕТ. Появляющийся ных вибровозбудителей поступают последовательности прямоугольных импульсов напряжений Б 0:и 0,сдвинутые относительно друг друга навремя ф (фиг. 3), т.е. колебания якорей 8 с ударниками 10 совершаются сфазовыми сдвигами (фиг. 3, кривые х3х 2, хз). Соответственно со сдвигомво времени происходят соударения сет Оки 5 с ударниками 10, что создает волновой режим движения верхнего полотна сетки 5,Характерной особенностью сита-конвейера является управляемое изменение амплитуды колебаний якорей 8 сударниками 10 в зависимости от натяжения сетки 5.Экспериментальные исследования показывают, что наибольший суммарныйэффект от колебаний сетки достигается тогда, когда с уменьшением ее натяжения возрастает амплитуда колебаний ударника 10 (изменение натяжениясетки происходит в результате ее деформации в процессе работы сита-конвейера). Такая зависимость объясняется тем, что при изменении натяжениясетки изменяются ее характеристикикак упругого элемента.Для измерения натяжения сетки 5установлен датчик 11 натяжения сеткив виде подпружиненного полуцилиндра12, контактирующего с нижним полотномсетки. Механическое перемещение полуцилиндра 12, пропорциональное натяжению сетки, в преобразователе 13 преобразуется в электрический сигнал постоянного тока, уровень которогопропорционален величине натяжения сетки 5.Для корректирования амплитуды колебаний якорей 8 с ударниками 10 взависимости от натяжения сетки используются регуляторы 23 амплитуды импульсов. Однако при непосредственнойпередаче сигнала натяжения сетки свыхода преобразователя 13 на регуляторы 23 амплитуды импульсов эффективность введения вибрации сетки оказывается .незначительной. Это объясняется тем, что при вибрации сетки возникают динамические воздействия на датчик натяжения сетки, которые приводятк появлению на выходе преобразователя13 дополнительного сигнала, являющегося помехой, соизмеримой С основнымсигналом, пропорциональным натяжениюсетки. Для устранения помехи измерение натяжения сетки осуществляется при выключенной вибрации. Для осуществления такого измерения в сито-конвейер введены дополнительные элементы, в частности генератор 21 тактирующих На выходе генератора 21 тактирую -щих импульсов формируется периодически изменяющееся напряжение У 4161319 на интервале времени от 1 = С до С =2= С импульс 11 на выходе формировате"ля 18 импульсов заданной длительностиоткрывает разрядный ключ 17 и запреща"5ет прохождение напряжения 11 черезэлемент 15 ЗАПРЕТ на первый управляющий ключ 14. Благодаря этому первый "управляющий ключ 14 закрыт и напряжение на выходе запоминающего элемента16 обращается в нуль,После исчезновения импульса 11 напряжение У начинает проходить черезэлемент 15 ЗАПРЕТ и на его выходе появляется напряжение 11 в виде последо 15вательности однополярйых импульсов,один из которых появляется на интервале времени от= 1, до С =. ИмФпульс П, поступая на второй входпервого управляющего ключа 14, открывает его. Напряжение с выхода преобразователя 13 натяжения сетки в элект- .рический сигнал через первый вход первого управляющего ключа 14 поступаетна запоминающий элемент 16 и фиксируется на нем. С выхода запоминающегоэлемента 16 напряжение, пропорциональное натяжению сетки, подается на вторые входы всех регуляторов 23 амплитуды импульсов, 30После исчезновения импульса 11 т(при С = Т,1 на Лиг. 4) второй управляющий ключ 14 закрывается. Одновременно появляется не равное нулю напряжение У , которое открывает второйуправляюций ключ 20. Сито-конвейерначинает работать с вибрацией сетки,причем амплитуда колебаний якоря 8 сударником 10, благодаря сигналу, поступающему на вторые входы регулято Оров 23 амплитуды импульсов с выходазапоминающего элемента 16 скорректирована в соответствии с измереннойвеличиной натяжения сетки.На последующих периодах напряжения 45114 работа сита-конвейера протекаетаналогично вышеизложенному,Экспериментальная проверка показьвает, что благодаря совокупности характерных особенностей сита-конвейера 5 Оунос промывочной жидкости вместе ствердыми частицами выбуренной породыснижается с 5 до 31. Формула изобртния 55 Сито-конвейер, содержащее сетку ввиде бесконечной ленты, натянутой на 8 10Гбарабаны, установленные на раме, привод, вибровозбудители колебаний сетки, приспособления для подачи исходного материала и приема очищенного продукта, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества разделения материалов, оно снабжено датчиком натяжения сетки, установленным под нижним полотном и соединенным с преобразователем натяжения сетки в электрический сигнал, генераторами возбужцающих и тактирующих импульсов, двумя управляющими ключами, элементами ИЕ и ЗАПРЕТ, запоминающим элементом, разрядным ключом, последовательно соединенными элементами задержки и регуляторами амплитуды с усилителями, выходы которых соединены с соответствующими вибровозбудителями, выход преобразователя натяжения сетки в электрический сигнал соединен с первым входом первого управляющего ключа, выход генератора тактирующих импульсов соединен с одним входомвторого управляющего ключа непосредственно и через элемент НЕ - с одним входом элемента ЗАПРЕТ и входом формирователя импульсов заданной длительности, выход которого подключен к управляющему входу разрядного ключа и другому входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с вторым входом первого управляющего ключа, выход первого управляющего ключа соединен через запоминающий элемент непосредственно и через разрядный ключ с первыми входами регуляторов амплитуды, вторые входы которых, кроме первого, соединены с выходами соответствующих элементов задержки, выход генератора возбужцдвиих импульсов соединен с другим входом второго управляющего ключа, выход которого соединен с вторым входом первого регулятора амплитуды импульсов и входом первого элемента задержки, при этом вибровозбудители равномерно расположены вдоль верхнего полотна сетки и выполнены в виде электромагнитных катушек, якоря которых закреплены на раме и соединены с ударниками, установленными с за-. зором относительно сетки, а датчик натяжения сетки выполнен в виде подпружиненного полуцилиндра контактиФ1 рующего с сеткой и механически соединенного с преобразователем натяженияв электрический сигнал.1613198Составитель Л. Семина Редактор В. Ковтун Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Мглец Заказ 3852 ираж 517одписно ВНИИП сударственного комитета по изобретениям иоткрытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уп. Гагарина, 101