Сито-конвейер Советский патент 1990 года по МПК B07B1/10 

ЩИМИ из катушки 7, якоря 8, штанги 9 и ударника 10. Импульсы для создания вибрагщи U - U вырабатывают генератором 19 возбуждающих импульсов, передаются через управляющий ключ 20,- элементы 24 задержки и регуляторы 23 ам1Й1итуды с усилителями 25 на катушки 7, Повышение качества разделения обеспечивается волнообразным движением, создаваемым элементами 24 задержки, и коррекцией амплитуды в зависимости от натяжения сетки 5, воспринимаемого да тчиком ее натяжения, состоящим из полуцилиндра 11 и упругих элемен

тов 12 и установленным под нижним полотном сетки 5. Это движение преобразуется в электрический сигнал преобразователем 13 и передается к регуляторам 23 амплитуды через управляющий ключ 14 и запоминающий элемент 16, управляемьй разрядным ключом 17„ Передача сигнала, пропорционального на- тяжению, происходит в момент отсутствия вибрации и обеспечивается открытием ключа 14 сигналом от генератора 21 тактирующих импульсов через элемент НЕ 22, формирователь 18 заданной длительности и элемент 15. 4 ил.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к оборудованию для очистки промывочной жидкости от твердых частиц выбуренной породы. Цель - повышение качества разделения материалов. Разделение производится на сетке 5, натянутой на барабаны 3 и 4. Верхнее полотно сетки 5 приводится в вибрационное волнообразное движение вибровозбудителями, состоящими из катушки 7, якоря 8, штанги 9 и ударника 10. Импульсы для создания вибрации U₁ - U₃ вырабатывают генератором 19 возбуждающих импульсов, передаются через управляющий ключ 20, элементы 24 задержки и регуляторы 23 амплитуды с усилителями 25 на катушки 7. Повышение качества разделения обеспечивается волнообразным движением, создаваемым элементами 24 задержки, и коррекцией амплитуды в зависимости от натяжения сетки 5, воспринимаемого датчиком ее натяжения, состоящим из полуцилиндра 11 и упругих элементов 12 и установленным под нижним полотном сетки 5. Это движение преобразуется в электрический сигнал преобразователем 13 и передается к регуляторам 23 амплитуды через управляющий ключ 14 и запоминающий элемент 16, управляемый разрядным ключом 17. Передача сигнала, пропорционального натяжению, происходит в момент отсутствия вибрации и обеспечивается открытием ключа 14 сигналом от генератора 21 тактирующих импульсов через элемент НЕ 22, формирователь 18 заданной длительности и элемент 15. 4 ил.

Изобретение 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 о

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.

Сито-конвейер содержит раму 1, установленные на раме с помощью опор 2. ведущий 3 и ведомьш 4 .барабаны, охваченные сеткой 5 в виде, бесконечной ленты. С ведущим барабаном 3 связан привод 6 (фиг о 2). Сетка 5 натянута на барабаны 3 и 4 с помощью специального Натяжного устройства (не показ - но). Над верхним полотном сетки 5 на равном расстоянии друг от друга смонтированы электромагнитные вибровоз- будители, содержащие катушку 7-и подпружиненный якорь 8, через штангу 9 соединенньй с ударником 10. Ударники 10 выполнены из эластичного материала и установлены с зазором относительно 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

0

5

0

5

0

5

0

5

выход - с входом эапоминающего 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 импуль-. сов 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 первому входу .первого регулятора 23 амплитуды импульсов и входу первого элемента 24 задержки, при этом выходы первого и последутацих 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 ам- гшитуды импульсов через первый усилитель 25 мощности связан с первым электромагнитным вибровозбудителем, выходы последующих регуляторов амплитуды импульсов через последующие усилители мощности подключены к последующим электромагнитным вибровозбудите- лям. ..

Сито-конвейер оборудовано подающим желобом 26, приемной емкостью 27 и бункером 28.

На фиг. 3 обозначено: U, U , U - напряжения на выходах первого и последующих усилителей мощности 25; х

х, X, - виброперемещения первого и последующих ударников 10; временной сдвиг между напряжениями Ц., U,,,: Ua , t время.

На фиг. 4 обозначено: , - напря жение на выходе генератора 21 тактирующих импульсов; напряжение на выходе -элемента 22 НЕ; Ug - напряжеударникой приводят к колебаниям сетк Колебания сетки способствуют более равномерному распределению материала на ее поверхности, что увеличивает количество промывочной жидкости, про ходящей через отверстия в сетке о

Источником последовательности од- нополярных импульсов напряжения, поние на выходе фррмирователя 18 импуль-(0 ступающих в катушки 7 электромагнит«ых вибровозбудителей, является гене .ратор 19 возбуждающих импульсов. Через второй управляющий ключ 20 (в предположении, что он открыт), регу J5 ляторы 23 их амплитуды и усилители 2 мощности возбуж;цающие импульсы посту пают на катушки 7. Частота возбуждающих импульсов выбирается такой, что бы колебания.якоря В с ударником 10 происходили на частоте, близкой к ча стоте их собственных колебаний. При этом из-за резонансных явлений колебания якоря с ударником отличаются значительной амплитудой.

сов заданной длительности; U - напряжение на выходе элемента 15 ЗАПРЕТ t - время.

Сито-конвейер работает следуюпщм образом.

При подключении -всех элементов сита-конвейера к источникам питания (не показаны) привод 6 сообщает вращение ведущему барабану 3, который приводит в движение сетку 5. По желобу 26 на сетку 5 поступает промывочная жидкость, в которой находятся твердые частицы выбуренной породы. Промывочная жидкость проходит через верхнее полотно сетки 5, попадает в (Приемную емкость,27, из которой по- iступает для дальнейшего использова- ния. Твердые частицы выбуренной породы остаются на сетке и при огибании ею ведущего барабана 3 сбрасьшамтся в бункер 28. При этом вместе с частицами выбуренной породы в бункер 28 поступает та часть промывочной жидкости, которая не проиша через верхнее полотно сетки 5. Это приводит кпотерям промывочной жидкости и необходимости ее дополнительного приготовления.

Характерной особенностью предлагаемого сита-конвейера является передача вибрации верхнему полотну сетки 5 Источником вибрации являются электромагнитные вибровозбудители, установ ленные над верхним полотном сетки 5 на равном расстоянии друг от друга и содержащие катушку 7 с подпружиненным якорем 8, через штангу 9 соединенным с ударником 10. При поступлении в катушку 7 последовательности однополяр- ных импульсов напряжения якорь 8с ударником 10 совершает прямолинейные колебания, причем режим колебаний выбирается таким, чтобы амплитуда колебаний ударника 10 превышала величину зазора S между ним и сеткой 5 (величина зазора о составляет несколько миллиметров). Поскольку натянутая сетка 5 обладает упругими свойствами, периодические соприкосновения ее с

ударникой приводят к колебаниям сетки. Колебания сетки способствуют более i равномерному распределению материала на ее поверхности, что увеличивает количество промывочной жидкости, проходящей через отверстия в сетке о

Источником последовательности од- нополярных импульсов напряжения, поступающих в катушки 7 электромагнит

«ых вибровозбудителей, является гене-. .ратор 19 возбуждающих импульсов. Через второй управляющий ключ 20 (в предположении, что он открыт), ляторы 23 их амплитуды и усилители 25 мощности возбуж;цающие импульсы поступают на катушки 7. Частота возбуждающих импульсов выбирается такой, чтобы колебания.якоря В с ударником 10 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- лгчивает эффективное использование всей сетки -: способствует увеличению количества промывочной кидкости, про- ходящей через сетку.

5

0

5

0

5

Креме того, создается волновое движение на верхнем полотне сетки, приводящее к тому, что траектории . движе1шя локальных частей материала, находящегося на сетке, усложняются. При сложных траекториях движения отдельных частей разделяемого материа- ла улучшается отделение промывочной жидкости от твердых частиц выбуренной породы. Отделившаяся жидкость, проходя через сетку, увеличивает общее количество лсидкости, прошедшее через сетку, т.е.. способствует повышению эффективности 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 непосред- ственно с выхода второго управляющего ключа 20, а на последующие регуляторы амплитуды импульсов - через элементы 24 задержки. Это приводит к тому, что на катушки 7 электромагнитных вибровозбудителей поступают последовательности прямоугольных им- пульсов напряжений U, U и U,, сдвинутые относительно друг друга на время О- (фиг. 3), т.е. колебания яко- рей 8 с ударниками Ю. совершают ся с фазовыми сдвигами (фиг. 3, кривые х Xj, Xj). Соответственно со сдвигом во времени происходят соударения сет- ю ки 5 с ударниками 10, что создает волновой режим движения верхнего полотна сетки 5.

Ха рактерной особенностью сита-конвейера является управляемое-измене- 15 ние амплитуды колебаний якорей 8 с ударниками 10 в. зависимости от натяжения сетки 5.

Экспериментальные исследования показывают, что наибольший сум1 1арный 20 эффект от колебаний сетки достигается тогда, когда с уменьшением ее на тяжения возрастает амплитуда колебаний ударника 10 (изменение натяжения сетки происходит в результате ее де- 25 формации в процессе работы сита-конвейера) . Такая зависимость объясняется тем, что при изменении натяжения сетки изменяются ее характеристики как упругого элемента.30

Для измерения натяжения сетки 5 установлен датчик 11 натяжения сетки в виде подпружиненного полуцилиндра 12, контактирующего с нижним полотном сетки. Механическое перемещение полу- 35 цилиндра 12, пропорциональное натяжению сетки, в преобразователе 13 преобразуется в электрический сигнал постоянного тока, уровень которого

Для устранения помехи измерение натяжения сетки осуществляется при выключенной вибрации. Для осуществле ния такого измерения в сито-конвейер введены дополнительные элементы, в частности генератор 21 тактирующих импульсов.

На выходе генератора 21 тактирую- щих импульсов формируется периодичес ки изменяющееся напряжение U, (фиго 4) в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительност которых существенно больше паузы меж ду соседними импульсами. На тех интервалах времени (например, от t t до t t2 на фиг. 4), когда напряжение и, не равно нулю, второй управля ющий ключ 20, ко -второму входу которого подключен генератор 21 тактирующих импульсов, открыт и напряжение с выхода генератора 19 возбуждающих импульсов поступает на первый виод первого регулятора 23 амплитуды импульсов и через элементы 24 задержи- ки - на первые входы последующих регуляторов амплитуды импульсов. Возникает изложенный выше волновой режим движения верхнего полотна сетки 5. Начиная с момента времени t t , напряжение U обращается в нуль, второй управляющий тспюч 20 закрывается -и введение вибрации на сито-конвейер прекращается.

На следующем интервале времени (например, от t t до t t,. на

фиг. 4), когда напряжение U..равно нулю, осуществляется формирование

- ., yiJ jucno ft.u ji upui u сигнала, пропорционального натяжению

пропорционален величине натяжения сет-40 тки. Поскольку формирование такого ки 5с. - сигнала осуществляется на дискретных

Для корректирования амплитуды ко- интервалах времени, используется за- лебаний якорей 8 с ударниками 10 в поминаюншй элемент 16, охваченньй зависимости от натяжения сетки исполь- разрядным ключом 17. В начале каяедо- зуются регуляторы 23 амплитуды им- 45 очередного измерения натяжения

сетки разрядньш Ю7юч 17 обращает ранее запомненный результат в нуль.

Для осуществления указанной после довательности операций напряжение U. (фиг. 4) подается на элемент,НЕ 22,

50

пульсов. Однако при непосредственной передаче сигнала натяжения сетки с выхода преобразователя 13 на регуляторы 23 амплитуды импульсов эффектив ность введения вибрации сетки оказывается .незначительной. Это объясняется тем, что при вибрации сетки возникают динамические воздействия на датчик натяжения сетки, которые приводят к появлению на выходе преобразователя 55 13 дополнительного сигнала, являющегося помехой, соизмеримой с основным сигналом, пропорциональным натяжению сетки.

на выходе которого появляется напряжение и в виде последовательности однополярных импульсов, один из которых появляется на интервале времени от t t до t t (фиг. 4). Каждый импульс последовательности поступает на вход формирователя 18 импульсов заданной длителт.лости и на первый вход элемента 15 . : Л1ГРЕТ. Появляющийся

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 импульсов.

На выходе генератора 21 тактирую- щих импульсов формируется периодически изменяющееся напряжение U, (фиго 4) в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность которых существенно больше паузы между соседними импульсами. На тех интервалах времени (например, от t t до t t2 на фиг. 4), когда напряжение и, не равно нулю, второй управляющий ключ 20, ко -второму входу которого подключен генератор 21 тактирующих импульсов, открыт и напряжение с выхода генератора 19 возбуждающих импульсов поступает на первый виод первого регулятора 23 амплитуды импульсов и через элементы 24 задержи- ки - на первые входы последующих регуляторов амплитуды импульсов. Возникает изложенный выше волновой режим движения верхнего полотна сетки 5. Начиная с момента времени t t , напряжение U обращается в нуль, второй управляющий тспюч 20 закрывается -и введение вибрации на сито-конвейер прекращается.

На следующем интервале времени (например, от t t до t t,. на

фиг. 4), когда напряжение U..равно нулю, осуществляется формирование

Для осуществления указанной после довательности операций напряжение U. (фиг. 4) подается на элемент,НЕ 22,

50

55

на выходе которого появляется напряжение и в виде последовательности однополярных импульсов, один из которых появляется на интервале времени от t t до t t (фиг. 4). Каждый импульс последовательности поступает на вход формирователя 18 импульсов заданной длителт.лости и на первый вход элемента 15 . : Л1ГРЕТ. Появляющийся

916

на интервале времени от t t до t tj импульс Ug на выходе формирователя 18 импульсов заданной длительности открывает разрядный ключ 17 и запреща ет прохождение напряжения U через элемент 15 ЗАПРЕТ на первьм управляющий ключ 14. Благодаря этому первый управляющий ключ 14 закрыт и напряжение на выходе запоминающего элемента 16 обращается в нуль.

После исчезновения импульса Ug на- пряжение U начинает проходить через элемент 15 ЗАПРЕТ и на его выходе появляется напряжение U, в виде последо вательности однополярных импульсов, . один из которых появляется на интервале времени от t t, до t t. Импульс U, поступая на второй вход первого управляющего ключа 14, откры- вает его. Напряжение с выхода преобразователя 13 натяжения сетки в элект рический сигнал через первый вход пер вого управляющего ключа 14 поступает на запоминающий элемент 16 и фиксиру- ется на нем„ С выхода запоминающего элемента 16 напряжение, пропорциональное натяжению сетки, подается на вто- входы всех регуляторов 23 амплитуды импульсов.

После исчезновения импульса UT (при t t на фиг. 4) второй управ- ляюрдий ключ 14 закрывается. Одновременно появляется не равное нулю напряжение и , которое открывает второй управляющий ключ 20. Сито-конвейер начинает работать с вибрацией сетки, причем амплитуда колебаний якоря 8 с ударником 10, благодаря сигналу, по- ступаю1иему на вторые входы регулято- ров 23 амплитуды импульсов с выхода запоминающего эле мента 16, скорректирована в соответствии с измеренной величиной натяжения сетки.

На последующих периодах напряжения работа сита-конвейера протекает аналогично вышеизложенному.

Экспериментальная проперка показывает, что благодаря совокупности характерных особенностей сита-конвейера унос промывочной жидкости вместе с твердыми частицами выбуренной породы снижается с 5 до 3%.

Формула изобретения

Сито-конвейер, содержащее сетку в виде бесконечной ленты, натянутой на ,

продукта,

10

барабаны , устаковленные на раме, привод, вибровозбудители колебаний сетки, приспособления для подачи исходного материала и приема очищенного

о.тличающееся

продукта,

5 0 5 0

с 0

З

0

5

тем, что, с целью повьшения качества разделения материалов, оно снабжено датчиком натяжения сетки, установленным под нижним полотном и соединен- ныь с преобразователем натяжения сетки в электрический сигнал, генераторами возбуждающих и тактирующих импульсов, двумя управляющими ключами, элементами НЕ 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 входом второго управляющего ключа непосредственно и через элемент ИЕ - с одним входом элемента ЗАПРЕТ и входом формирователя импульсов заданной длительности, выход которого подключен к уп- равляю1чему 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 разрядньп ключ с пер- вьпчи входами регуляторов амплитуды, вторые входы которых, кроме первого, соединены с выходами соответствующих элеме тов задержки, выход генератора возбуждаю1 1 1Х импульсов соединен с другим пходом второго управляющего ключа, выход которого соединен с вторым входом перпог О регулятора амплитуды импульсов и входом первого элемента задержки, при этом вибровозбудители равномерно расположены вдоль верхнего полотна сетки и вьшолнены в виде электромагнитных катушек, якоря которых закреилень на раме и соединены с ударниками, установленными с зач- зором относительно сетки, а датчик натяжения сетки выполнен в в;-1де подпружиненного полуцилиндра, контакти- i рующего с сеткой и механически соединенного с преобразователем натяжения | в электрический сигнал.

и,

г

-г

и,

W- W

Фиг. 5

mm,

ш 7

.

I г-I r-i

Фив, 4