Функціональна схема пристрою для контролю осьового навантаження містить частотний інтегратор f/U ,що перетворює частотний сигнал датчика ваги інструменту в постійну напругу 0..10В ОП з змінним коефіцієнтом підсилення , підсилювача постійного струму УС ,реєстратора РГ ,вказуючих пристроїв G_k та G_д .

Давач ваги бурового інструменту ЭДВ-1 .

Давач ваги ЭДВ-1 (рис.) призначений для вимірювання та дистанційної передачі на диспетчерський пункт ваги бурового інструменту в процесі буріння та спуско-піднімальних операцій.

Комплект давача ваги бурового інструменту складається з вимірювального пружного елементу ВПЕ,індуктивного трансформаторного перетворювача ІТП та транзисторного блоку,що перетворює напругу в пропорційну частоту сигналу для дистанційної передачі на диспетчерський пункт. Перетворювач ваги інструменту,зображений на рис. ,складається з двох основних елементів:

а)пружного елементу,що сприймає натяг нерухомого кінця талевого каната та перетворює в пропорційне переміщення консольної балки 1

б) індуктивного трансформаторного перетворювача малих лінійних переміщень 2 в електричний сигнал

ВПЕ складається з двох сталевих пластин 3, жорстко зв'язаних між собою хомутом 4 і двома пальцями 5, на які посаджені ролики 6. До сталевих пластин з однієї сторони консольно кріпиться балка 1, а з іншого боку - корпус ІТП.

Пружний елемент установлюється на нерухомому кінці каната шляхом притиснення його хомутом 4 до сідла 7, за рахунок різниці рівнів бігової доріжки роликів 6 і дна сідла створюється початковий кут переломлення α. Під дією зусилля натягу каната від ваги інструменту і колони труб змінюється кут переломлення α.

При цьому кінець консольної балки переміщується щодо корпусу ІТП і захоплює за собою шток трансформаторного перетворювача,що перетворює переміщення в імпульсний електричний сигнал прямокутної форми ,амплітуда якого пропорційна переміщенню а,отже,натягу канату і ваги бурового інструменту.

Пристрій вимірювання ваги на гаку

Технічна характеристика пристрою:

Навантаження на гак, тс	0...250
Приведена похибка вимірювання навантаження на гак,не більше,%	2,5
Осьове навантаження на буровий інструмент,тс	0...50
Вихідний сигнал постійної напруги,В	0...10
Напруга живлення,В	220±15%
Частота,Гц	50±0.5%
Потужність споживання,не більше,Вт	50

Принцип вимірювання ваги на гаку.

Цей принципи базується на тому,що в ролі пружного елемента використаний нерухомий кінець талевої линви,розтяг якої сприймається нерухомим шківом кронблока,зв”язаного з линвою сухим тертям. Це дає можливість визначити вагу на гаку через кут повороту цього шківа.

Під дією ваги талева линва натягується і внаслідок пружної деформації,згідно закону Гука,її видовження буде:

Δl=σ*h/E

Δl -видовження нерухомого кінця талевої линви;

σ -напруження в линві;

E -модуль пружності линви;

h -довжина талевої линви від місця її защемлення до центра нерухомого шківа кронблока;

σ=G_k /(2nF)

G_k -вага на гаку талевого блока;

n -число шківів талевого блока;

F -площа поперечного перерізу талевої линви;

Δl=G_k *h/(2nEF)

Кут повороту “нерухомого” шківа кронблока внаслідок видовження линви від ваги на гаку:

α=Δl/R, де

R-радіус шківа;

З приведених формул видно,що кут повороту “нерухомого” шківа кронблока пропорційний видовженню талевої линви,яке залежить від ваги на гаку.

Структурна схема пристрою .

На основі принципу роботи,що наведений вище,розроблена структура пристрою вимірювання ваги на гаку,схема якого наведена нижче на рис. :