zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ГИДРОПРИВОД БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

 

Першин В.А., Гугуев И.К., Соловьёв С.Г.

Россия, гахты,

ИСОиП (филиал) ФГБОУ ВПО ДГТУ

 

Предложен модуль гидропривода буровой установки, позволяющий стабилизировать нагрузку на рабочем инструменте за счёт наличия прямой положительной связи по скоростям вращения и подачи буровой штанги и отрицательной обратной связи по приращению момента резания грунта.

 

В последнее время буровые установки нашли широкое применение, в том числе для услуг ЖКХ, например, при бурении скважин на воду, при решении небольших строительных задач, при инженерных изысканиях.

В буровых установках используются различные способы бурения: вращательный (сухой, с промывкой), ударный (с пневмоударником и др.), шнековый и др. [1].

К особым требованиям, предъявляемым при этом к буровым установкам, относятся: автономность, мобильность, энергоэффективность, производительность, качество шпуров, скважин, износостойкость бурового инструмента. Особенно эти требования должны выполняться в условиях бурения грунтов с переменными твёрдостью и плотностью.

На практике добиться комплексного решения, вытекающего из этих требований и направлений задач, в полной мере не удаётся. Анализ известных конструкторско- технологических решений в этом направлении показывает, что в наибольшей степени комплексному решению указанных задач отвечает идея одновременного осциллирования вращательного и возвратно-поступательного движения буровой головки. Этой идее отвечает предлагаемый нами модуль гидравлического привода, принципиальная схема которого представлена на рисунке 1.

Основными элементами гидропривода являются: бак – 1; насос постоянной производительности – 2; электродвигатель привода насоса – 3; предохранительный клапан – 4; фильтр – 5; регулятор потока– 6; регулируемые дроссели - 7 и 8; гидрораспределители – 9 и 10; реверсивные гидромоторы подачи – 11 и вращения буровой головки – 12; механизм главного движения – 13; механизм подачи – 14.

В структурном отношении модуль гидравлического привода (рис. 1) представляет собой по аналогии с электросистемами, гидросистему с соединениями её элементов по типу мостовой схемы, в плечи которой включены дроссели, регулятор потока с предохранительным клапаном, реверсивный гидромотор вращательного движения 12, а в диагональ моста включён реверсивный гидромотор 11 возвратно-поступательного движения (подачи). Такое объединение гидроэлементов привода позволяет с его помощью реализовать свойства адаптивной системы предельного регулирования [2,3]. Посредством этого привода (рис. 1) цель адаптации процесса бурения достигается тем, что главному движению и движению подачи сообщаются знакопеременные ускорения. При этом скорости подачи и бурения изменяются таким образом, что между ускорением движения подачи и суммарным моментом сопротивления бурению имеет место зависимость:

  (1)

где  - ускорение движения подачи;

 ,,– постоянные коэффициенты, зависящие от моментов инерции, кинематических параметров и КПД узлов привода главного движения и привода подачи;

 

 

Рисунок 1 – Принципиальная схема адаптивного привода буровой установки в модуле гидропривода

- расчетный суммарный момент сопротивления бурению, воспринимаемый бурильным инструментов и соответствующий процессу обычного бурения (без адаптации);

,  - действительные моменты сопротивления бурению, воспринимаемые соответственно валом привода главного движения и валом подачи. Ускорение движения подачи и ускорение главного движения связаны выражением

, (2)

где  - коэффициент, учитывающий типоразмеры исполнительных элементов приводов подачи и главного движения, а также исходные отношения скоростей подач и главного движения, соответствующие заданным значениям.

Зависимости (1) и (2) представляют собой математическое выражение отрицательной обратной связи по величине приращения суммарного момента сопротивления относительно расчетного значения и математическое выражение прямой положительной связи по величине приращения ускорений главного движения и движения подачи. Осуществление предлагаемого способа происходит автоматически за счет наличия в модуле для его осуществления указанных обратной и положительной связей.

Наличие отрицательной обратной связи дает возможность стабилизировать силовые факторы процесса бурения: при возрастании действительного суммарного момента сопротивления обработке () относительно номинального значения  имеет место отрицательное значение ускорения  и наоборот - положительное значение при уменьшении действительного момента сопротивления, относительно его номинального значения.

Наличие прямой положительной связи дает возможность при бурении стабилизировать шероховатость поверхности скважины, так как изменение величины подачи ведет к однозначному изменению и скорости резания материала грунта.

Коэффициенты ,ив зависимости (1) определяются по формулам

  (3)

 где Jгп, Jгд, к - соответственно, приведенные к валам гидромоторов моменты инерции элементов механизмов подачи и главного движения, а также коэффициент, характеризующий конструктивные особенности гидромоторов подачи и главного движения;

, , ,  - механические КПД гидромоторов и КПД передач механизмов главного движения и подачи.

Коэффициенты ,ипостоянны для конкретного типоразмера модуля, реализующего способ бурения.

Таким образом, в процессе бурения скважин в грунтах, имеющих включения, прослойки с различной твёрдостью породы, плотностью слоёв, привод автоматически за счет обратной отрицательной (по моментам сопротивления) и прямой положительной связей по скоростям (главного движения и подачи) происходит стабилизация усилий бурения и шероховатости поверхности скважины путем синхронного однозначного колебания (осцилляции) скоростей подачи и вращения буровой головки: при возрастании твёрдости породы подача снижается, а следовательно, также снижается значение возрастающего усилия бурения, что стабилизирует нагрузки на буровой инструмент.

Предлагаемый модуль может быть использован и как основной привод в малогабаритных мобильных установках, так и как встроенный модуль в буровых станках [1].

 

Литература:

1.     Буровое оборудование. Гидравлические системы буровых станков и установок. / Учебное пособие //Каракозов А.А., Юшков И.А., Попова М.С., Парфёнова И.Д., Сагайдак И.Д. – Донецк: ДонНТУ, 2011. -116с.

2.     Бесекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования/В.А. Бесекерский, Е.П. Попов.-М.: Наука, 1972.-768с.

3.     Першин В.А. Повышение качества процесса хонингования / Першин В.А., Соловьёв С.Г. // Современные технологии в машиностроении: сборник материалов XIV Международной научно-практической конференции – МНИЦ ПГСХА – Пенза: РИО ПГСХА, 2010.- С. 97 – 100.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info