Измеритель нагрузки магнитоупругий компенсационный МКН-2

§ 3.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗКИ НА ПОРОДОРАЗРУШАЮ1ЦИЙ ИНСТРУМЕНТ И МЕХАНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ

Измеритель нагрузки магнитоупругий компенсационный МКН-2

Прибор МКН-2 предназначен для визуального контроля и регистрации нагрузки на породоразрушающий инструмент при бурении с использованием гидравлической или свободной подачи инструмента и нагрузки на крюке при спуско-подъемиых операциях и аварийных работах. Прибор позволяет также оцепить время углубления скважины на величину хода шпинделя станка.

Измеритель МКН-2 используется в комплекте с буровыми станками ЗИФ 1200 и ЗИФ-650 всех модификаций.

Измеритель нагрузки МКН-2 состоит из трех основных частей: преобразователя осевого растягивающего усилия (ДНР), преобразователя давления (ДДС) и показывающего прибора (ПРП). На рис. IV.5 показана структурная схема измерителя.

Преобразователь давления ДДС (рис. IV.6) имеет две полости, одна из которых соединена с верхней, а другая с нижней

полостью гидроцилиндра подачи шпинделя бурового станка. Разность давлений в этих полостях преобразуется в электрическое напряжение переменного тока частотой 50 Гц.

Преобразователь ДЫР (рис. IV.7) воспринимает усилие на неподвижном конце каната, пропорциональное нагрузке на крюке талевой системы буровой установки, и преобразует его в электрическое напряжение переменного тока частотой 50 Гц. Это напряжение подается на вход вторичного прибора ПРП. Сигнал, выходящий из ПРП, отклоняет стрелки показывающего и регистрирующего устройств.

Рис. IV.5. Структурная схема измерителя МКН-2:
ДНР — преобразователь усилий; ДДС ~ преобразователь давления, НУ — нуль-
усилитель, РД1, П1, ОУ1 — двигатель,
потенциометр, отсчетное устройство канала нагрузки; РД2; П2; ОУ2 — двигатель, потенциометр, отсчетное устройство канала веса; РУ — регистрирующее устройство
Рис. IV.6. Преобразователь давления ДДС-2А
Рис. IV.7. Преобразователь усилий ДНР-1

Техническая характеристика МКН-2

Напряжение сети переменного тока, В ....................380±76

Частота тока, Гц..........................................50±0,5

Потребляемая мощность, В-Л, не более ....................100

Рабочая температура окружающего воздуха, °С ......от —30 до +50

Рабочая относительная влажность при 25 ° С, %, не более ... 95

Предельная температура окружающего воздуха, °С .... от —40 до +65

Предельная влажность^при^ЗО °С, %........................95±3

Дополнительная погрешность измерителя от изменения напряжения питания на каждые 10 % от 380 В, %, не более ... и,5

Предельные нагрузки:

на преобразователь усилия, кН..........................100

на преобразователь давления, МПа ......................12

Габариты показывающего и регистрирующего прибора, мм, не

более .......................... 470X400X220

Масса, кг, не более........................................22

Габариты преобразователя усилия, мм, не более............530Х 180Х 100

Масса, кг, не более........................................26

Габариты преобразователя давления, мм, не более ..........230X96X75

Масса, кг, не более ......................................3

Длина кабеля питания, м, не менее........................10

Длина сигнальных кабелей, м, не менее....................12

Длина трубопроводов к преобразователю давления, м, не менее 0,5 и 1,2

Показывающий и регистрирующий приборы ПРП питаются от сети через кабель питания, а преобразователи ДНР и ДДС — через кабели от прибора ПРП. Последний имеет два канала и соответственно две шкалы — нагрузки и веса.

При взвешивании бурового снаряда электрический сигнал от преобразователя ДНР или ДДС подается па вход канала массы и стрелка по шкале массы отклоняется на угол, пропорциональный массе снаряда. Электрический сигнал, поданный от преобразователя после взвешивания снаряда, автоматически запоминается при переключении тумблера.

При опускании снаряда на забой и бурении на вход канала нагрузки подается электрический сигнал, равный разности запомненного сигнала и сигнала на выходе преобразователя. Это приводит к отклонению стрелки по шкале нагрузки на угол, пропорциональный нагрузке на породоразрушающий инструмент. При спуско-подъемных операциях и аварийных работах на вход канала нагрузки подается сигнал непосредственно от преобразователя ДНР. При этом стрелка по шкале нагрузки отклоняется на угол, пропорциональный нагрузке на крюке.

Ось стрелки канала нагрузки механически связана с регистрирующим механизмом. Поэтому при бурении записывается нагрузка на породоразрушающий инструмент, а при спуско-подъемпых операциях и аварийных работах — нагрузка на крюке.

Принцип работы каналов следующий. Электрический сигнал, поданный на вход каждого канала (см. рис. IV.5) сравнивается с сигналом потенциометра П1 — канала нагрузки или П2 — канала веса в зависимости от того, какой подключен канал.

Разность поданного сигнала и сигнала потенциометра усиливается нуль-усилителем НУ и подается на управляющую обмотку реверсивного двигателя РД1 (или РД2), который поворачивает ротор потенциометра П1 (или П2) до тех пор, пока выходной сигнал потенциометра не станет равен сигналу, поданному на вход измерительного канала.

Одновременно поворачиваются стрелка и перо отсчетных устройств ОУ1 или ОУ2, кинематически связанных с роторами потенциометров П1 и П2.

Преобразователь давления (рис. IV.6) состоит из корпуса 8, в котором расположены магнитоупругие преобразователи, выполненные из чувствительных элементов 5 и 10, обмоток катушек возбуждения и измерительных 4 и //; магнитопроводов 3 и 12\ стаканов 1 и 14. Стаканы 1 и 14 прижимаются к чувствительным элементам гайками 2 и 13, которые фиксируются зажимами 9.

Обмотки катушек 4 и 11 соединены по дифференциальнотрансформаторной схеме и подсоединены к штепсельному разъему 7. Внутренние полости преобразователя залиты резиноподобным герметиком УТ-34. Электрическое подсоединение преобразователя к пульту осуществляется через кабель с помощью разъема. Давление масла от полостей цилиндров подачи передается во внутренние полости стаканов 1 и 14, которые создают сжимающие усилия на чувствительные элементы 5 и 10. Под крышкой 6 на колодке находятся отладочные элементы преобразователя.

Преобразователь усилия ДНР (рис. IV.7) состоит из: корпуса 9, в котором расположены магнитоупругие преобразователи, выполненные из чувствительных элементов 4 и 7; обмоток возбуждения и измерительных 12 и 15; магнитопроводов 13 и 16. Обмотки катушек 12 и 15 соединены по дифференциальнотрансформаторной схеме и подсоединены к штепсельному разъему 8. Внутренняя полость преобразователя залита резиноподобным герметиком УТ-34. Преобразователь подсоединяется к пульту прибора через кабель с помощью разъемов.

Сжимающее усилие на торцы чувствительного элемента 4 создается от серьги 1 через палец 6, который стопорится винтами 14, опору 5 и серьгу 10, корпус 9, подпятник 2 и пяту 3. При этом чувствительный элемент 7 остается ненагруженным. Под крышкой 11 на колодке находятся отладочные элементы преобразователя.

содержание .. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 ..