RU2288786C2 - Resonance vibrosieve - Google Patents

Resonance vibrosieve Download PDF

Info

Publication number
RU2288786C2
RU2288786C2 RU2004133002/03A RU2004133002A RU2288786C2 RU 2288786 C2 RU2288786 C2 RU 2288786C2 RU 2004133002/03 A RU2004133002/03 A RU 2004133002/03A RU 2004133002 A RU2004133002 A RU 2004133002A RU 2288786 C2 RU2288786 C2 RU 2288786C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frame
oscillations
vibrator
angle
electromagnets
Prior art date
Application number
RU2004133002/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004133002A (en
Inventor
Анатолий Иванович Костюк (RU)
Анатолий Иванович КОСТЮК
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР"
Priority to RU2004133002/03A priority Critical patent/RU2288786C2/en
Publication of RU2004133002A publication Critical patent/RU2004133002A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2288786C2 publication Critical patent/RU2288786C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Jigging Conveyors (AREA)

Abstract

FIELD: devices for cleaning drilling fluid; construction of oil and gas wells.
SUBSTANCE: proposed vibrosieve includes bed plate, frame, vibrator, shock absorbers, sieve cloths secured on frame, device for control of angle of inclination of frame and receiving bin with feed chute. Bed plate is mounted on shock absorbers; frame is connected with bed plate by means of elastic members of similar length which are made in form of rods or plates; elastic members are mounted at angle to level equal to angle of inclination of vector of frame directive oscillations from vertical; total rigidity of elastic members is selected according to mathematical expression. Vibrator is made in form of electromagnets whose stators are secured to bed plate and armatures are secured to frame; electromagnet windings are connected in parallel and are connected to power supply line through control unit which changes repetition period and amplitude of disturbing force created by electromagnets. Oscillation sensor mounted on frame is connected with control unit which operates in two modes: manual adjustment of frame oscillations and automatic maintenance of preset oscillations.
EFFECT: increased vibration acceleration of frame with no increase in vibrator power; automatic maintenance of preset oscillations of frame.
2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки бурового раствора и может быть использовано при строительстве нефтяных и газовых скважин.The invention relates to a device for cleaning drilling fluid and can be used in the construction of oil and gas wells.

Известно вибросито по АС СССР 848084, В 07 В 1/40, Е 21 В 21/00, включающее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов на станину и снабженную вибратором, два последовательно расположенных ситовых полотна, закрепленных на раме, причем разгрузочный конец первого ситового полотна расположен над загрузочным концом второго полотна, установленного наклонно в сторону разгрузки материалов под углом 5°, первое ситовое полотно установлено наклонно в сторону загрузки материалов с возможностью изменения угла наклона от 0° до 10°, при этом рама снабжена механизмом регулировки угла наклона первого ситового полотна.It is known vibrating sieve according to the USSR AS 848084, 07 V 1/40, E 21 V 21/00, including a bed, a frame installed with shock absorbers on the bed and equipped with a vibrator, two successive sieve sheets mounted on the frame, and the discharge end of the first the sieve web is located above the loading end of the second web, which is installed obliquely in the direction of unloading materials at an angle of 5 °, the first sieve web is installed obliquely in the direction of loading of materials with the possibility of changing the angle of inclination from 0 ° to 10 °, while the frame is equipped with on the mechanism for adjusting the angle of inclination of the first screen cloth.

Известно сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1ЛМ, которое имеет подобное устройство и применяется в РФ в массовом порядке. Это сито производится в настоящее время ОАО "Краснодарский завод "Нефтемаш" и другими производителями по ТУ 39 - 0147001 - 145 - 96 (см. также Каталог продукции НПО "Техойл", М., 2003 г.). В соответствии с требованиями указанного ТУ сито СВ1ЛМ обеспечивает амплитуду колебаний рамы вибрирующей, равную 2 мм при частоте колебаний рамы около 23 Гц.Known vibration sieve with linear vibrations SV1LM, which has a similar device and is used in Russia in droves. This sieve is currently being produced by Krasnodar Plant Neftemash OJSC and other manufacturers according to TU 39 - 0147001 - 145 - 96 (see also the Catalog of production of NPO Tekhoil, M., 2003). In accordance with the requirements of the specified TU The SV1LM sieve provides an oscillation amplitude of the vibrating frame equal to 2 mm at a frame oscillation frequency of about 23 Hz.

Известно вибросито двойного действия Mongoose компании Swaco, содержащее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов на станину и снабженную двумя вибраторами, закрепленные на раме ситовые полотна, механизм изменения угла наклона рамы, подающий желоб, при этом основной вибратор направленных колебаний состоит из двух вибраторов круговых колебаний, а дополнительный вибратор представляет собой вибратор круговых колебаний и выполнен с возможностью включения во время перегрузки вибросита, вибраторы установлены на балке, прикрепленной к боковинам рамы (см. Mongoose Shaker. Dual - Motion Shaker. Swaco, A Division of M - I L.L.C., A Smith / Schlumberger Company, Houston, Texas, 2001).A Swaco Mongoose double-acting vibrating screen is known, which comprises a bed, a frame mounted with shock absorbers on the bed and equipped with two vibrators, screen webs mounted on the frame, a mechanism for changing the frame angle, the supply chute, and the main directional vibrator consists of two circular vibrators vibrations, and the additional vibrator is a circular vibrator and is configured to turn on the vibrating screen during overload, the vibrators are mounted on a beam attached frame sidewalls (see Mongoose Shaker Dual -.. Motion Shaker Swaco, A Division of M -. I L.L.C., A Smith / Schlumberger Company, Houston, Texas, 2001).

Известно вибросито Flo - Line Cleaner 2000 фирмы Derrick, оснащенное вибраторами повышенной мощности (вибраторы Super G со встроенной системой смазки), что позволило поднять виброускорение рамы до 7,3 G (G - ускорение свободного падения, G=9,81 м/с2). Данное вибросито является в настоящее время самым мощным по пропускной способности (см. просп." Вибросито Flo - Line Cleaner 2000". Derrick Equipment Company, Oiltools (Europe) Limited, 2000).It is known that Derrick vibrating sieve Flo - Line Cleaner 2000 is equipped with high-power vibrators (Super G vibrators with an integrated lubrication system), which made it possible to raise the frame vibration acceleration to 7.3 G (G - gravity acceleration, G = 9.81 m / s 2 ) This vibrating screen is currently the most powerful in terms of throughput (see prospectus "Flo - Line Cleaner 2000 Vibrating Screen. Derrick Equipment Company, Oiltools (Europe) Limited, 2000).

В качестве прототипа выбрано вибросито по патенту RU 2186635, В 07 В 1/40, включающее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов и снабженную вибратором, два последовательно закрепленных на раме ситовых полотна, первое из которых установлено с возможностью изменения угла наклона от 0° до 10°, а его разгрузочный конец расположен над загрузочным концом второго ситового полотна, при этом сито оснащено верхним ярусом, состоящим из жесткого рамочного сита с предварительно натянутым ситовым полотном и выполнено с возможностью регулировки рамы на угол наклона от -2° до+10°.As a prototype, a vibrating screen was selected according to the patent RU 2186635, B 07 V 1/40, including a bed, a frame installed using shock absorbers and equipped with a vibrator, two screens mounted in series on the frame, the first of which was installed with the possibility of changing the angle of inclination from 0 ° up to 10 °, and its discharge end is located above the loading end of the second sieve cloth, while the sieve is equipped with an upper tier consisting of a rigid frame sieve with a pre-stretched sieve cloth and is configured to adjust the frames s on a tilt angle from -2 ° to + 10 °.

Общим недостатком указанных аналогов и прототипа является то, что они работают в режиме вынужденных колебаний. Вследствие этого колеблющиеся рамы указанных устройств подвергаются воздействию вынуждающей силы, которая многократно превышает значение вынуждающей силы, требующейся при работе в режиме поддержания резонансных колебаний. Это приводит к значительному повышению мощности вибраторов, массы рамы, получению при использовании серийно выпускаемых вибраторов низких значений виброускорения рамы, - главного вибрационного параметра сита, определяющего его пропускную способность, эффективность очистки бурового раствора и осушки отделенного шлама. Кроме того, важным недостатком указанных устройств является отсутствие возможности регулирования виброускорения рамы без остановки сита и разборки узлов вибраторов для перестановки дебалансов.A common disadvantage of these analogues and prototype is that they work in a forced oscillation mode. As a result, the vibrating frames of these devices are exposed to a driving force that is many times greater than the driving force required when operating in the mode of maintaining resonant vibrations. This leads to a significant increase in the power of the vibrators, the mass of the frame, the use of commercially available vibrators of low values of vibration acceleration of the frame, the main vibration parameter of the sieve, which determines its throughput, the efficiency of cleaning the drilling fluid and drying the separated sludge. In addition, an important disadvantage of these devices is the lack of the ability to control vibration acceleration of the frame without stopping the sieve and disassembling the nodes of the vibrators to rearrange the unbalances.

Задачами изобретения являются: повышение виброускорения рамы без увеличения мощности вибратора с возможностью ручного регулирования колебаний рамы непосредственно во время работы вибросита и автоматического поддержания заданных колебаний рамы.The objectives of the invention are: to increase the vibration acceleration of the frame without increasing the power of the vibrator with the ability to manually control the vibrations of the frame directly during operation of the vibrating screen and automatically maintain the specified vibrations of the frame.

Решение указанных задач достигается тем, что вибросито резонансное содержит станину, раму, вибратор, амортизаторы, ситовые полотна, закрепленные на раме, устройство изменения угла наклона рамы, приемный бункер с подающим желобом, причем станина установлена на амортизаторах, рама соединена со станиной упругими элементами одинаковой длины, выполненными в форме пластин или стрежней, упругие элементы установлены под углом к горизонтали, равным углу наклона от вертикали вектора направленных колебаний рамы, суммарная жесткость С упругих элементов выбрана по формулеThe solution to these problems is achieved by the fact that the resonant vibrating screen contains a frame, frame, vibrator, shock absorbers, sieve cloths mounted on the frame, a device for changing the angle of inclination of the frame, a receiving hopper with a feed chute, and the frame is mounted on shock absorbers, the frame is connected to the frame by elastic elements of the same lengths made in the form of plates or rods, elastic elements are installed at an angle to the horizontal, equal to the angle of inclination from the vertical of the vector of directed vibrations of the frame, the total stiffness C of elastic elements ENTOV selected from the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где С - суммарная жесткость упругих элементов, Н/м;where C is the total stiffness of the elastic elements, N / m;

ωо - расчетная угловая частота колебаний рамы, в области которой настраивают рабочие колебания рамы, рад/с;ω about - the estimated angular frequency of the frame oscillations, in the area of which the operating vibrations of the frame are adjusted, rad / s;

m1 - масса станины вместе с максимальной массой бурового раствора в приемном бункере и в емкости станины под ситовыми полотнами, кг;m 1 - the mass of the bed together with the maximum mass of the drilling fluid in the receiving hopper and in the capacity of the bed under the sieve cloths, kg;

m2 - масса рамы, кг;m 2 is the mass of the frame, kg;

вибратор выполнен в виде электромагнитов, статоры которых прикреплены к станине, а якоря прикреплены к раме, обмотки электромагнитов соединены параллельно и подключены к сети питания энергией через устройство управления, выполненное с возможностью изменения периода следования и амплитуды возмущающей силы, создаваемой электромагнитами, на раме установлен датчик колебаний, соединенный с устройством управления, при этом устройство управления выполнено с возможностью работы в двух режимах: режиме ручной настройки колебаний рамы и режиме автоматического поддержания заданных колебаний рамы.the vibrator is made in the form of electromagnets, the stators of which are attached to the frame, and the anchors are attached to the frame, the windings of the electromagnets are connected in parallel and connected to the power supply by energy through a control device made with the possibility of changing the repetition period and the amplitude of the disturbing force created by the electromagnets, a sensor is installed on the frame oscillations connected to the control device, while the control device is configured to operate in two modes: manual setting mode of the frame oscillations and mode automatically maintain the predetermined frame oscillations.

Применение предложенной совокупности существенных признаков в вибросите резонансном позволяет получить новый технический результат: повысить виброускорение рамы без увеличения мощности вибратора, а также осуществлять ручное регулирование колебаний рамы непосредственно во время работы вибросита и автоматическое поддержание заданных колебаний рамы. Высокая эффективность резонансного усиления механических колебаний известна (см. стр.5 в книге: Автоматизация резонансных вибромашин. Обзор. Авторы: И.И.Быховский и С.И.Попов. ЦНИИ информации и технико-экономич. исследований по строительному, дорожному и коммунальному машиностроению. М., 1972). Однако неизвестно использование этого эффекта в конструкциях вибросит в заявленной совокупности существенных признаков. Приведенная выше формула для определения суммарной жесткости упругих элементов получена путем общеизвестных преобразований формулы для собственной частоты двухмассовой колебательной системы, соответствующей рабочему резонансному режиму (см. стр.35-36 в книге Автоматизация резонансных вибромашин. Обзор. Авторы: И.И.Быховский и С.И.Попов. ЦНИИ информации и технико-экономич. исследований по строительному, дорожному и коммунальному машиностроению. М., 1972).The application of the proposed set of essential features in a resonant vibrating screen allows you to get a new technical result: to increase the vibration acceleration of the frame without increasing the power of the vibrator, as well as to manually control the frame vibrations directly during operation of the vibrating screen and automatically maintain the specified frame vibrations. The high efficiency of resonant amplification of mechanical vibrations is known (see page 5 in the book: Automation of Resonant Vibrator Machines. Review. Authors: II Bikhovsky and S. I. Popov. Central Research Institute of Information and Technical and Economic Studies on Construction, Road and Communal mechanical engineering. M., 1972). However, it is unknown the use of this effect in the designs of vibrosieve in the claimed combination of essential features. The above formula for determining the total stiffness of elastic elements is obtained by well-known transformations of the formula for the natural frequency of a two-mass oscillatory system corresponding to the working resonant mode (see pages 35-36 in the book Automation of Resonant Vibrators. Review. Authors: II Bikhovsky and S .I. Popov Central Scientific Research Institute of Information and Technical and Economic Studies on Construction, Road and Communal Engineering (Moscow, 1972).

Анализ уровня техники в области вибрационных устройств для очистки растворов показал, что предложенная в вибросите резонансном совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и таким образом, предлагаемое изобретение является новым и имеет изобретательский уровень.The analysis of the prior art in the field of vibrating devices for cleaning solutions showed that the resonant combination of essential features proposed in the vibrating screen is new, does not explicitly follow from the prior art, and thus, the present invention is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг.1-2. Вибросито резонансное содержит станину 1, раму 2. На станине закреплены статоры электромагнитов 3. Станина установлена на опорной поверхности с помощью амортизаторов 4. На раме закреплены ситовые полотна 5. На станине установлены устройство 6 изменения угла наклона сита и приемный бункер с подающим желобом 7. Рама соединена со станиной упругими элементами 8. Якоря 9 электромагнитов прикреплены к раме напротив статоров электромагнитов. Обмотки электромагнитов соединены параллельно и подключены к сети питания энергией через устройство управления 10. На раме установлен датчик колебаний 11, выход которого соединен с устройством управления. Суммарная жесткость упругих элементов выбрана по приведенной выше формуле.The invention is illustrated by drawings in Fig.1-2. The resonant vibrating screen contains a frame 1, a frame 2. Electromagnet stators are fixed on the frame 3. The frame is mounted on a supporting surface with shock absorbers 4. Screen webs are fixed on the frame 5. A device 6 for changing the screen angle of inclination and a receiving hopper with a feed chute 7 are mounted on the frame. The frame is connected to the frame by elastic elements 8. Anchors 9 electromagnets are attached to the frame opposite the stators of electromagnets. The windings of the electromagnets are connected in parallel and connected to the power supply via the control device 10. An oscillation sensor 11 is installed on the frame, the output of which is connected to the control device. The total stiffness of the elastic elements is selected according to the above formula.

Вибросито резонансное работает следующим образом. При подаче энергии питания к обмоткам электромагнитов 3 они создают возмущающую силу и возбуждают вынужденные колебания рамы 2. С помощью устройства управления 10 настраивают амплитуду возмущающей силы на заведомо меньшее значение, чем требуется при рабочем режиме колебаний рамы. Изменяют период следования возмущающей силы и настраивают амплитуду резонансных колебаний рамы 2 на подходе к угловой частоте, при которой возбуждаются колебания максимальной амплитуды. На этом заканчивается подготовка вибросита резонансного к работе. При работе вибросита с помощью устройства управления 10 в режиме ручной настройки изменяют амплитуду возмущающей силы, создаваемой электромагитами, и настраивают требуемый режим колебаний в соответствии с особенностями бурового раствора, поступающего на ситовые полотна 5. После этого устройство управления переводят в режим автоматического поддержания заданных колебаний. При этом датчик колебаний 11 измеряет фактические колебания рамы, сигнал датчика обрабатывает устройство управления и выдает управляющий сигнал для соответствующего изменения возмущающей силы, создаваемой электромагнитами. Благодаря наличию обратной связи обеспечивается поддержание заданных колебаний рамы. Изменение настроенного режима колебаний осуществляют непосредственно во время работы вибросита с помощью устройства управления 10 в режиме ручной настройки.Vibrosieve resonant works as follows. When supplying power to the windings of the electromagnets 3, they create a disturbing force and excite the forced vibrations of the frame 2. Using the control device 10, the amplitude of the disturbing force is set to a known lower value than is required for the operating mode of the frame oscillations. The period of following the disturbing force is changed and the amplitude of the resonant vibrations of the frame 2 is adjusted on the approach to the angular frequency at which the oscillations of the maximum amplitude are excited. This completes the preparation of the resonant vibrating screen for work. When the vibrating screen is operated using the control device 10 in the manual tuning mode, the amplitude of the disturbing force created by the electromagnets is changed and the required oscillation mode is adjusted in accordance with the features of the drilling fluid supplied to the sieve sheets 5. After that, the control device is transferred to the mode of automatically maintaining the specified oscillations. In this case, the vibration sensor 11 measures the actual vibrations of the frame, the sensor signal processes the control device and generates a control signal for a corresponding change in the disturbing force created by the electromagnets. Due to the presence of feedback, the specified frame vibrations are maintained. Changing the tuned mode of oscillations is carried out directly during operation of the vibrating screen using the control device 10 in the manual setting mode.

Данное вибросито резонансное позволяет повысить в сравнении с известными решениями виброускорение рамы без увеличения мощности вибратора за счет использования эффекта резонансного усиления колебаний, а также обеспечивает возможность регулирования колебаний рамы непосредственно во время работы вибросита и автоматическое поддержание заданных колебаний рамы.This resonant vibrating screen allows you to increase the vibration acceleration of the frame in comparison with the known solutions without increasing the power of the vibrator due to the use of the effect of resonant amplification of vibrations, and also provides the ability to regulate frame vibrations directly during operation of the vibrating screen and automatically maintain the specified frame vibrations.

Примеры практической апробации предложенного технического решения.Examples of practical testing of the proposed technical solution.

Пример 1. Определим величину вынуждающей силы, которую необходимо приложить к раме для получения колебаний с виброускорением, превосходящим достигнутый уровень в современных виброситах (7,3 G в вибросите фирмы Derrick). Примем для перспективных разработок с учетом возможного совершенствования ситовых полотен, виброускорение рамы 10G=10·9,81 м/с2. Применительно к этой задаче сравним данные для вибросита СВ1ЛМ (при условной его модернизации) и для вибросита резонансного.Example 1. We determine the magnitude of the driving force that must be applied to the frame to obtain vibrations with vibration acceleration that exceeds the level achieved in modern vibrating screens (7.3 G in Derrick vibrating screens). For future developments, taking into account the possible improvement of sieve webs, we take the vibration acceleration of the frame 10G = 10 · 9.81 m / s 2 . In relation to this problem, we compare the data for the CB1LM vibrating screen (with conditional modernization) and for the resonant vibrating screen.

Измерение виброускорения рамы на вибросите СВ1ЛМ показало, что виброускорение в разных точках измерения изменяется от 3,7 до 4,2 G. Такое виброускорение рамы создают два вибратора мощностью по 1,5 кВт каждый. Суммарная синхронная вынуждающая сила вибраторов составляет 2×25=50 кН (см. указанное выше ТУ 39-0147001-145-96, а также Руководство по эксплуатации на вибратор электромеханический взрывозащищенный ЭВВ - 25.0 - 1500 У2. ОАО "Ярославский завод "Красный маяк". Ярославль, 2003). Для условной модернизации вибросита СВ1ЛМ примем (в запас преимуществ вибросита резонансного) следующие допущения: а) повышение виброускорения рамы вибросита СВ1ЛМ будет осуществлено за счет применения более совершенного вибратора, который будет развивать большую вынуждающую силу без увеличения массы вибратора; б) прочность рамы при повышении динамических нагрузок будет обеспечена без увеличения массы рамы за счет применения более рациональных конструкторских решений. Эти допущения позволяют оставить в расчетах полную массу рамы сита СВ1ЛМ без изменений (М=1030 кг), включая массу собственно рамы (590 кг), балки для крепления мотор-вибраторов (190 кг) и двух мотор-вибраторов (2×125=250 кг). Величину вынуждающей силы Р определим по общеизвестной формуле: Р=М·10G=1030 кг·9,81 м/с2=101043 Н≈101 кН. Таким образом, для повышения виброускорения рамы на вибросите СВ1ЛМ от 4,2 G до 10 G требуется увеличить вынуждающую силу с 50 кН до 101 кН, т.е. в 2 раза. Такое значительное увеличение вынуждающей силы не может обеспечить даже самый мощный мотор-вибратор из числа выпускаемых специализированным предприятием по выпуску мотор-вибраторов - ОАО "Ярославский завод "Красный маяк". Максимальное значение вынуждающей силы, развиваемой вибраторами этого завода, составляет 40 кН (см. стр.6 в книге: Каталог продукции "ОАО "Ярославский завод "Красный маяк", Ярославль, 2001).Measurement of vibration acceleration of the frame on the CB1LM vibrating screen showed that vibration acceleration at different measurement points varies from 3.7 to 4.2 G. This vibration acceleration of the frame is created by two vibrators with a power of 1.5 kW each. The total synchronous driving force of the vibrators is 2 × 25 = 50 kN (see above TU 39-0147001-145-96, as well as the Operating Instructions for the vibrator electromechanical explosion-proof EVV - 25.0 - 1500 U2. JSC "Yaroslavl Plant" Red Lighthouse " (Yaroslavl, 2003). For the conditional modernization of the SV1LM vibrating screen, we will accept (in reserve the advantages of the resonant vibrating screen) the following assumptions: the mass of the vibrator; b) the strength of the frame with increasing dynamic loads will be ensured without increasing the mass of the frame due to the use of more rational design solutions.These assumptions allow us to leave the total weight of the sieve frame SV1LM unchanged (M = 1030 kg), including the mass of the frame itself (590 kg), beams for mounting motor vibrators (190 kg) and two motor vibrators (2 × 125 = 250 kg). The driving force value P is determined by the well-known formula: P = M · 10G = 1030 kg · 9.81 m / s 2 = 101043 N≈101 kN. Thus, to increase the vibration acceleration of the frame on the CB1LM vibrating screen from 4.2 G to 10 G, it is necessary to increase the driving force from 50 kN to 101 kN, i.e. 2 times. Such a significant increase in driving force cannot be provided even by the most powerful motor-vibrator from the number of produced by a specialized enterprise for the production of motor-vibrators - OJSC "Yaroslavl Plant" Red Beacon ". The maximum value of the driving force developed by the vibrators of this plant is 40 kN (see p.6 in the book: Product Catalog of OJSC "Yaroslavl Plant" Red Lighthouse ", Yaroslavl, 2001).

Заявляемое техническое решение было апробировано на экспериментальном образце вибросита резонансного, изготовленного в соответствии с заявляемым техническим решением. Данные экспериментального образца: масса станины вместе с массой, имитирующей массу бурового раствора в приемном бункере и в емкости под ситовыми полотнами, m1=750 кГ; масса рамы m2=600 кг; суммарная жесткость упругих элементов С=3300·104 Н/м; расчетная угловая частота колебаний рамы ωo=314 рад/с; амплитуда возмущающей силы, создаваемой электромагнитами; 2,5 кН; суммарная электрическая мощность электромагнитов: 1,2 кВт.The claimed technical solution was tested on an experimental sample of a resonant vibrating screen manufactured in accordance with the claimed technical solution. The data of the experimental sample: the mass of the bed together with the mass simulating the mass of the drilling fluid in the receiving hopper and in the tank under the sieve cloths, m 1 = 750 kg; frame weight m 2 = 600 kg; total stiffness of elastic elements C = 3300 · 10 4 N / m; the estimated angular frequency of the frame oscillations ω o = 314 rad / s; the amplitude of the disturbing force created by the electromagnets; 2.5 kN; total electric power of electromagnets: 1.2 kW.

Эксперименты показали, что несмотря на то, что в заявляемом техническом решении применялись в качестве вибратора электромагниты меньшей мощности, которые создавали вынуждающую силу значительно меньшей величины, чем в сите СВ1ЛМ, виброускорение рамы на экспериментальном образце вибросита повысилось от 4,2 G до 10 G. Достижение таких значений виброускорения повышает пропускную способность вибросита, а также открывает возможность применения сеток с меньшей ячейкой, что повысит качество очистки бурового раствора.The experiments showed that despite the fact that in the claimed technical solution, electromagnets of lower power were used as a vibrator, which created a driving force of a significantly lower magnitude than in a SV1LM sieve, the frame acceleration on the experimental sample of the vibrating screen increased from 4.2 G to 10 G. Achieving such values of vibration acceleration increases the throughput of the vibrating screen, and also opens up the possibility of using grids with a smaller cell, which will improve the quality of drilling mud cleaning.

Пример 2. Экспериментально подтверждено, что при изменении в режиме ручной настройки с помощью устройства управления амплитуды возмущающей силы, создаваемой электромагнитами, непосредственно при работе сита обеспечивается плавная регулировка величины виброускорения рамы. Это открывает возможность повышения срока службы ситовых полотен. Практика эксплуатации известных вибросит показала, что рекламируемая заводами-изготовителями вибросит возможность регулирования колебаний путем изменения положения дебалансов на вибраторах реально не используется. Причина заключается в том, что для выполнения такой операции необходима остановка на достаточно продолжительное время процесса очистки бурового раствора. Поэтому часто вибросита эксплуатируются в режиме настройки на максимальное виброускорение без учета фактора изменения свойств бурового раствора. Вследствие этого значительно снижается ресурс ситовых полотен.Example 2. It is experimentally confirmed that when changing the amplitude of the disturbing force created by the electromagnets using the control device using the control device, smooth adjustment of the frame vibration acceleration value is provided directly during the sieve operation. This opens up the possibility of increasing the life of sieve sheets. The practice of operating well-known vibrosieve has shown that the ability to regulate vibrations advertised by manufacturers of vibrosieve by changing the position of the unbalances on the vibrators is not really used. The reason is that to perform such an operation, it is necessary to stop the drilling fluid cleaning process for a sufficiently long time. Therefore, vibrosieve is often operated in the tuning mode for maximum vibration acceleration without taking into account the factor of change in the properties of the drilling fluid. As a result, the resource of sieve sheets is significantly reduced.

Пример 3. Экспериментально проверена эффективность системы автоматического поддержания заданных колебаний рамы. В качестве датчика колебаний использовали пьезокерамический датчик детонации, применяемый на современных двигателях автозавода ВАЗ. Датчик измеряет непосредственно виброускорение и отличается надежностью работы в условиях значительных динамических воздействий. Возможно также (при соответствующих изменениях в электронной схеме устройства управления) применение электромагнитного датчика, применяемого на этих же двигателях. Установлено, что в режиме автоматического поддержания заданных колебаний устройство управления в совокупности с датчиком поддерживает виброускорение рамы в пределах от -10% до +10% при имитации процесса поступления бурового раствора на ситовые полотна от 0 до 50 кг (что полностью перекрывает реальные варианты при работе вибросита). Полученная точность поддержания заданных колебаний рамы удовлетворяет требованиям очистки бурового раствора. Кроме того, наличие системы автоматического поддержания заданных колебаний стабилизирует колебания рамы и при определенных отклонениях параметров колебательной системы вибросита (например, при незначительном изменении жесткости упругих элементов или коэффициента затухания колебаний, что может иметь место при прогреве упругих элементов).Example 3. Experimentally verified the effectiveness of the system to automatically maintain the given frame vibrations. As a vibration sensor, a piezoceramic knock sensor used on modern engines of the VAZ automobile plant was used. The sensor directly measures vibration acceleration and is reliable in conditions of significant dynamic effects. It is also possible (with corresponding changes in the electronic circuit of the control device) the use of an electromagnetic sensor used on the same engines. It was found that in the mode of automatically maintaining the set oscillations, the control device, together with the sensor, supports vibration acceleration of the frame in the range from -10% to + 10% when simulating the flow of drilling fluid onto sieve sheets from 0 to 50 kg (which completely covers the real options when working vibrating screen). The obtained accuracy of maintaining given frame vibrations satisfies the requirements of drilling mud cleaning. In addition, the presence of a system for automatically maintaining specified vibrations stabilizes frame vibrations even with certain deviations of the parameters of the vibrating system of the vibrating screen (for example, with a slight change in the stiffness of the elastic elements or the damping coefficient of vibrations, which can occur during heating of elastic elements).

Изложенные примеры показывают, что предлагаемое изобретение промышленно применимо.The above examples show that the present invention is industrially applicable.

Claims (1)

Вибросито резонансное, содержащее станину, раму, вибратор, амортизаторы, ситовые полотна, закрепленные на раме, устройство изменения угла наклона рамы, приемный бункер с подающим желобом, отличающееся тем, что станина установлена на амортизаторах, рама соединена со станиной упругими элементами одинаковой длины, выполненными в форме пластин или стрежней, упругие элементы установлены под углом к горизонтали, равным углу наклона от вертикали вектора направленных колебаний рамы, суммарная жесткость упругих элементов выбрана по формулеA resonant vibrating screen containing a bed, a frame, a vibrator, shock absorbers, screen cloths mounted on the frame, a device for changing the angle of the frame, a receiving hopper with a feed chute, characterized in that the frame is mounted on shock absorbers, the frame is connected to the bed by elastic elements of the same length, made in the form of plates or rods, the elastic elements are installed at an angle to the horizontal equal to the angle of inclination from the vertical of the vector of directed vibrations of the frame, the total stiffness of the elastic elements is selected by the formula
Figure 00000003
Figure 00000003
где С - суммарная жесткость упругих элементов, Н/м;where C is the total stiffness of the elastic elements, N / m; ω0 - расчетная угловая частота колебаний рамы, в области которой настраивают рабочие колебания рамы, рад/с;ω 0 is the calculated angular frequency of the frame oscillations, in the region of which the operating vibrations of the frame are adjusted, rad / s; m1 - масса станины вместе с максимальной массой бурового раствора в приемном бункере и в емкости станины под ситовыми полотнами, кг;m 1 - the mass of the bed together with the maximum mass of the drilling fluid in the receiving hopper and in the capacity of the bed under the sieve cloths, kg; m2 - масса рамы, кг;m 2 is the mass of the frame, kg; вибратор выполнен в виде электромагнитов, статоры которых прикреплены к станине, а якоря прикреплены к раме, обмотки электромагнитов соединены параллельно и подключены к сети питания энергией через устройство управления, выполненное с возможностью изменения периода следования и амплитуды возмущающей силы, создаваемой электромагнитами, на раме установлен датчик колебаний, соединенный с устройством управления, при этом устройство управления выполнено с возможностью работы в двух режимах: режиме ручной настройки колебаний рамы и режиме автоматического поддержания заданных колебаний рамы.the vibrator is made in the form of electromagnets, the stators of which are attached to the frame, and the anchors are attached to the frame, the windings of the electromagnets are connected in parallel and connected to the power supply by energy through a control device made with the possibility of changing the repetition period and the amplitude of the disturbing force created by the electromagnets, a sensor is installed on the frame oscillations connected to the control device, while the control device is configured to operate in two modes: manual setting mode of the frame oscillations and mode automatically maintain the predetermined frame oscillations.
RU2004133002/03A 2004-11-15 2004-11-15 Resonance vibrosieve RU2288786C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133002/03A RU2288786C2 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Resonance vibrosieve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133002/03A RU2288786C2 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Resonance vibrosieve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004133002A RU2004133002A (en) 2006-04-20
RU2288786C2 true RU2288786C2 (en) 2006-12-10

Family

ID=36607837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004133002/03A RU2288786C2 (en) 2004-11-15 2004-11-15 Resonance vibrosieve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2288786C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104043578A (en) * 2014-06-18 2014-09-17 孙玉平 Electromagnetic hitting and vibrating type plane screen
CN104226585A (en) * 2014-08-29 2014-12-24 梧州市中茗茶业有限公司 Tea-leaf screening machine
RU2541960C1 (en) * 2014-02-21 2015-02-20 Анатолий Иванович КОСТЮК High-frequency vibrating sieve with energy-saving resonant vibratory drive for intensive treatment of drilling mud and drying of drill cuttings
RU2541712C1 (en) * 2014-02-25 2015-02-20 Анатолий Иванович КОСТЮК Hf vibration sieve with power saving vibration drive of resonance action for intensive mud cleaning and sludge drying
WO2015122800A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Анатолий Иванович КОСТЮК Method for cleaning drilling fluid on a vibratory screen
WO2019022740A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Build material processing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112474351B (en) * 2020-11-26 2022-09-06 河南云瀚实业有限公司 Plastic granules classified screening machine based on electromagnetic principle

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНДРЕЕВ С.Е. и др. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980, с.76-92. *
Исследование вибрационной техники./ Под ред. ВЯЗОВИКИНА В.Н. - М., 1975, с.36-40. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015122800A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Анатолий Иванович КОСТЮК Method for cleaning drilling fluid on a vibratory screen
RU2541960C1 (en) * 2014-02-21 2015-02-20 Анатолий Иванович КОСТЮК High-frequency vibrating sieve with energy-saving resonant vibratory drive for intensive treatment of drilling mud and drying of drill cuttings
RU2541712C1 (en) * 2014-02-25 2015-02-20 Анатолий Иванович КОСТЮК Hf vibration sieve with power saving vibration drive of resonance action for intensive mud cleaning and sludge drying
CN104043578A (en) * 2014-06-18 2014-09-17 孙玉平 Electromagnetic hitting and vibrating type plane screen
CN104226585A (en) * 2014-08-29 2014-12-24 梧州市中茗茶业有限公司 Tea-leaf screening machine
WO2019022740A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Build material processing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004133002A (en) 2006-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204735424U (en) Banana type vibration tension and relaxation sieve with adjustable segmentation amplitude
AU2006230733A1 (en) Elastic Sieving Technique and Corresponding Large Sized Elastic Vibration Screen
RU2288786C2 (en) Resonance vibrosieve
RU2541712C1 (en) Hf vibration sieve with power saving vibration drive of resonance action for intensive mud cleaning and sludge drying
US6659267B2 (en) Two-mass, base-excited conveyor
CN113795338B (en) Screening apparatus
RU2277978C1 (en) Resonance type vibrating screen
DK170517B1 (en) Vibration generator and machine with such a generator
RU2268783C1 (en) Resonance screen shaker for drilling mud fluid cleaning
RU2268782C1 (en) Screen shaker
RU2277977C1 (en) Resonance type vibrating screen
WO2009051576A1 (en) Method for resonance excitation of the screen sieving mesh and a resonance screen for carrying out said method
RU2271253C2 (en) Resonance screen
RU2268786C1 (en) Screen shaker
RU2268784C1 (en) Screen shaker
RU2268785C1 (en) Resonance screen shaker for drilling mud fluid cleaning
CN212189964U (en) Seat type coupling vibration screening machine
RU2541960C1 (en) High-frequency vibrating sieve with energy-saving resonant vibratory drive for intensive treatment of drilling mud and drying of drill cuttings
US4303510A (en) Operating method and settling machine for processing coal
US4732506A (en) Surface crushing apparatus
RU1835327C (en) Vibratory grating
CN102671857A (en) Two-mass resonance screen
RU2424067C1 (en) Two-hammer impact screen
CN2645793Y (en) Electromagnetic vibration high-frequency mesh screen
CN212975802U (en) Vibrating screen with material receiving function

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061116