Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Гидравлический индикатор веса (ГИВ) состоит из транс­форматора давления и манометров — показывающего и само­пишущего. По показывающим приборам бурильщик контроли­рует текущий процесс бурения. По записи диаграммы самопи­шущего монометра изучают процесс бурения скважины и работы, связанные с ее проходкой.

Основными узлами гидравлического индикатора (рис. 1) являются гидравлический трансформатор давления 7, мано­метр 6, показывающий прибор (верньерный) 5, регистрирующий прибор 4 с краном 2 и пресс-бачком 3. Все перечисленные уст­ройства соединены в единую гидравлическую систему трубкой 1, заполненной специальной жидкостью из пресс-бачка. Насос используется для закачки жидкости в систему, вентиль — для отключения системы от насоса после закачки.

Трансформатор давления является преобразователем усилий в неподвижном конце талевого каната в величины давления, передаваемые на показывающий и самопишущий манометры. Трансформатор представляет собой гидравлическую мессдозу, состоящую из литого корпуса и резиновой (с кордом) мембра-

ны, расположенной внутри его. На мембрану опирается тарел­ка, несущая средний ролик. Трансформатор монтируется на не­подвижном конце талевого каната, изгибающегося между край­ними и средним (опорным) роликами. На средний ролик действует горизонтальная составляющая натяжения в канате, вызванная его изгибом. Усилие, действующее на тарелку, оп­ределяется величиной натяжения и углом изгиба каната.

Показывающим и самопишущим манометрами измеряется давление, пропорциональное усилиям, действующим на мемб­рану. Благодаря объемным деформациям упругих элементов манометра, а также соединительных трубок тарелка при увели­чении давления несколько перемещается и изменяет угол изги­ба каната. Это обстоятельство, согласно данным А. В. Синель­никова, вносит нелинейную зависимость между давлением в трансформаторе и усилием в канате. Поэтому, чтобы пользо­ваться индикатором веса, необходимо иметь градуировочную таблицу, которая составляется при тарировке прибора на заво­де, изготовляющем приборы. Следовательно, индикатор веса — прибор, имеющий индивидуальную шкалу.

Трансформатор давления гидравлического индикатора веса показан на рис. 2. Корпус 13 трансформатора давления отли­вается из модифицированного чугуна. В приливах корпуса гай­ками 12 и контргайками 11 крепятся обоймы 1 и 7, несущие крайние ролики 8. Взаимная перпендикулярность осей ролика и каната достигается фиксированием обойм, осуществляемым стопорами 10. В средней части корпус имеет выточку глубиной 3 и диаметром 222 мм, которая перекрывается резиновой (с кордом) мембраной 5. Последняя прижата к корпусу крыш­кой 6, укрепляемой болтами 2, затянутыми гайками. На мемб­рану опирается поплавок 4, несущий обойму 3 среднего ролика.

Трансформатор с магистралью, идущей от манометров, со­единен шлангом при помощи штуцера 15. Очень важно, чтобы в полости трансформатора и в системе не было воздуха, так как это увеличит нелинейность шкалы прибора. В корпусе пре­дусмотрено отверстие, заглушаемое пробкой 14. Оно предна­значено для удаления воздуха из трансформатора при запол­нении его жидкостью. Угол преломления каната регулируется прокладками под торец обойм крайних роликов. На неподвиж­ном конце трансформатор крепится при помощи струбцинного зажима 9.

Показывающий манометр гидравлического индикатора веса приведен на рис. 3. Чувствительным элементом манометра яв­ляется трубчатая пружина 3, неподвижный конец которой впаян в держатель 10, прикрепленный тремя винтами к корпусу при­бора. Свободный конец пружины заглушен наконечником 5, со­единенным шарнирно через тягу 6 с хвостовиком сектора 4. При перемещении свободного конца пружины перемещаются сектор и находящаяся с ним в зацеплении трубка, на оси кото­рой насажена стрелка 2 прибора. Спиральная пружина 1 уст­раняет возможные люфты.

Тяга соединяется с хвостовиком сектора при помощи ползу­на, которым можно регулировать плечо сектора, а следователь­но, и величину угла поворота стрелки при одном и том же пе­ремещении свободного конца трубки. Шкала прибора разделе­на на 100 равных частей с оцифровкой через каждые 10 делений. Угол поворота стрелки 270°. В штуцер 9 манометра ввинчена втулка 8, в которую вставлена игла 7, образующая в канале втулки зазор. Последний создает гидравлическое со­противление, являющееся демпфером, устраняющим резкие колебания стрелки. Диаметр корпуса манометра 265 мм.

Самопишущий манометр имеет чувствительный элемент, в качестве которого использована геликоидальная пружина. Гид-

равлический индикатор веса комплектуется стандартным само­пишущим манометром МГ.

Верньер-манометр — прибор для уточнения показаний гид­равлического индикатора веса. Он может быть использован только с тем комплектом ГИВ, с которым его выпустил завод, так как при выпуске ГИВ проводится параллельная тарировка манометров: показывающего, верньера и самопишущего. Вернь­ер-манометр имеет чувствительность, превышающую чувстви­тельность показывающего прибора в 6 раз, а поэтому его шкала более растянута. Отсчет показаний по нему позволяет опреде­лить изменение нагрузки на забой с большей точностью, неже­ли по показывающему манометру.

Чувствительный элемент верньер-манометра — трубчатая пружина. В отличие от показывающего манометра передаточ­ный механизм верньера имеет отношение 1 :32, чем достигается поворот стрелки на угол 1800°, т. е. на пять оборотов по шкале при изменении давления от нижнего предела до максимального значения шкалы.

В последних конструкциях гидравлических индикаторов ве­са в комплект входит показывающий манометр с встроенным верньером. Прибор смонтирован в стандартном металлическом корпусе диаметром 365 мм. При перемещении свободного конца пружины сектор перемещается и поворачивает трубку вместе с насаженной на ее оси верньерной стрелкой. Одновременно труб­ка через шестеренчатую передачу поворачивает основную стрел­ку показывающего прибора. При максимальном повороте основ­ной стрелки (270°) верньерная стрелка делает четыре полных оборота (1440°). Основная шкала разделена на 100 равных частей с оцифровкой через каждые 10 делений, а верньерная — на 25 с оцифровкой через 5 делений. Показания манометра от­считываются по основной и верньерной шкалам. Для облегче­ния отсчета стрелки окрашены в разные цвета.

Комментарии запрещены.