Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Средства измерения и контроля резьбовых соединений

Современные средства контроля и измерений размеров изделий для машиностроения

Важнейшую роль в обеспечении бесперебойной и безаварийной работы предприятий нефтегазового комплекса страны, а также в предотвращении существенных потерь нефтепродуктов и газа при их транспортировке играет качество резьбовых соединений, их герметичность и прочность. Эти показатели, в свою очередь, во многом зависят от качества резьбовых соединений насосно-компрессорных труб и муфт для них. В этой связи проблема метрологического обеспечения ответственных резьбовых деталей труб и муфт приобретает огромное значение. Некачественное изготовление резьбовых соединений чаще всего объясняется необеспеченностью ряда предприятий соответствующими средствами контроля.

НИИизмерения, основанный в 1935 году, уделяет проблеме качества резьбовых соединений серьезное внимание. В рамках работ по этому направлению разработан комплекс ручных индикаторных приборов для контроля параметров наружной и внутренней резьбы (шага, профиля, среднего диаметра, соосности и конусности резьбы) насосно-компрессорных и обсадных труб, замковой, резьбы бурильного инструмента, резьбы штанговых насосов. Кроме того, разработаны электронные высокоточные приборы для измерения диаметров отверстий труб, а также приборы для контроля резьбовых калибров – ручной и стационарный. Указанные средства контроля обеспечивают измерение всех нормируемых параметров резьбы, включая калибры, образцовые детали, а также важнейших параметров гладкой части резьбовых деталей.

Контролируются параметры различных типов резьбы (коническая, треугольная, замковая, «Батресс», «VAM» и др.) по ГОСТ563-80, ГОСТ 633-80, ГОСТ 5286-75, ГОСТ 51245-99, API Stand 5B.

Разработанные приборы под маркой БВ изготавливаются специализированным цехом института и регулярно поставляются ряду предприятий нефтегазового комплекса. Эти приборы обеспечивают комплексность подхода к вопросам контроля деталей резьбовых соединений и удовлетворение требований, предъявляемых государственными и международными стандартами, а также нормативными документами, в том числе американского нефтяного института (по ГОСТ 632-80, ГОСТ 633-80, ГОСТ 5286-75 и API Stand 5B. Кроме того, наличие указанных средств контроля резьбы и резьбовых калибров позволяет создать условия для сертификации в России отечественного оборудования и калибров, международного признания ее результатов и выхода на мировой рынок.

Приборы снабжаются комплектами наконечников и мер, соответствующими любому типу резьбы и ее параметрам. Возможна поставка наконечников и мер к уже имеющимся на предприятиях приборам марки БВ.

НИИизмерения также производит ремонт импортных приборов для контроля параметров резьбы с заменой отдельных частей, в том числе наконечников и мер. Осуществляется гарантийное и сервисное обслуживание поставленных приборов.

Кроме того, разрабатываются и изготавливаются другие специализированные средства контроля по техническим требованиям и чертежам Заказчиков. Так, по заказу ОАО «Волгабурмаш» разработаны и поставлены Приборы для контроля диаметров шариковых дорожек шарошек, аналогичные приборам фирмы «Federal».

На базе ОАО «НИИизмерения» Госстандартом аккредитованы: Орган по сертификации и испытательный центр средств измерений линейных и угловых размеров; Государственный центр испытаний средств измерений и калибровочная лаборатория. Во всех случаях в качестве объектов сертификации или измерений указаны калибры, в т.ч. резьбовые, и приборы для контроля резьбы. Средства контроля, разработанные НИИизмерения, снабжаются Сертификатом о калибровке.

В настоящее время институт разработал и начинает внедрять методику и средства прецизионного контроля параметров профиля резьбы по слепкам с применением новых композиционных полимерных материалов.

Есть еще одно направление работ, представляющих интерес для предприятий нефтегазового комплекса, – это совершенствование метрологического обеспечения методов и средств контроля внутренних напряжений и деформаций деталей и соединений, в том числе и резьбовых. Следует отметить, что ни один из применяемых на практике методов контроля внутренних напряжений не имеет стандартизованного метрологического обеспечения. Все это привело к тому, что каждый изготовитель и потребитель, как правило, сам устанавливает нормируемые виды и параметры внутренних напряжений, контролирует их своими собственными методами и средствами и сам оценивает состояние деталей, в том числе их годность. НИР, проведенная институтом в этом направлении, была доложена на НТК Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Госстандарта, где получила высокую оценку.

Наиболее рациональный метод метрологического обеспечения контроля распределения внутренних напряжений и деформаций – по специальным полимерным слепкам на соединяемых с помощью резьбы трубах и муфтах. Отечественный полимерный материал наносится на деталь, образующийся слепок точно воспроизводит ее форму. Оптические свойства тонкого слоя этого слепка позволяют получить интерференционную и поляризационную картины, по которым с помощью специальной методики производится оценка внутренних напряжений.

Специалистами НИИизмерения и ООО «Телекон» разработаны устройства автоматизированного контроля геометрических параметров резьбы НКТ и муфт для них, в которых применяется метод визуального бесконтактного контроля параметров с помощью промышленных видеокамер, работающих на просвет (для НКТ) и на отражение (для муфт). Для повышения производительности контроля используются две видеокамеры, расположенные в диаметральной плоскости объекта, обеспечивающие одновременный осмотр двух зон резьбы, разнесенных на 180º. Контроль максимальной величины поверхности резьбы обеспечивается двумя механизмами сканирования: поворотом измерительных видеокамер вокруг оси детали с шагом в 22,5º (с учетом 2-х видеокамер таких зон контроля — 16) и перемещением измерительных видеокамер вдоль оси детали на всю длину резьбы. В результате контроль осуществляется на

75% поверхности резьбы трубы или муфты, что обеспечивает достаточную информацию для принятия решения об их годности. Указанные устройства показали достаточно надежную и устойчивую работу при двухсменной работе в условиях автоматизированного цеха НГДУ «Елоховнефть». В настоящее время продолжаются работы по модернизации указанных устройств с целью повышения эксплуатационных характеристик и упрощения обслуживания со стороны операторов.

В рамках этого направления в 2009 г. принята к реализации заявка ООО «Алнас-Н» на создание автоматизированного прибора для контроля диаметров соосно расположенных наружных и внутренних цилиндрических поверхностей –деталей погружных насосов «рабочее колесо» и «направляющий аппарат». Спроектирован и изготавливается прибор БВ-7712, с помощью которого контроль внутренних диаметров осуществляется контактным способом с помощью специального широкодиапазонного индуктивного датчика фирмы «Newall», а контроль наружных диаметров – бесконтактным способом, с помощью двух лазерных микрометров, работающих по методу светового сечения. Диапазон контролируемых наружных диаметров — 45 – 100 мм, внутренних диаметров -18 – 90 мм. Погрешность контроля — не более 0,007 мм и 0,005 мм соответственно.

Прибор работает следующим образом. Измеряемая деталь помещается на приемную горизонтальную площадку и центрируется с помощью специального приспособления. Далее деталь в автоматическом режиме перемещается по вертикали в требуемое сечение для выполнения измерений наружного и внутреннего диаметров. Управление перемещением детали по вертикали и измерением диаметров осуществляется при помощи персонального компьютера. Оператор может задавать количество измеряемых сечений и их расположение.

Результаты измерения в виде соответствующего Протокола выводятся на экран монитора, а также могут быть распечатаны на принтере. Результаты измерения содержат фактические величины измеренных диаметров, а также указания «годен» или «брак». Кроме того, результаты измерений могут быть систематизированы в виде соответствующей базы данных.

Указанный прибор может быть с успехом использован на предприятиях нефтегазового комплекса, изготавливающих и ремонтирующих погружные насосы.

Особо следует отметить, что технические характеристики приборов, заложенные в определенную разработку, могут быть адаптированы к условиям производства Заказчика по его техническим требованиям. Кроме того, институт разрабатывает, изготавливает и поставляет Заказчику специализированные средства контроля (после проработки чертежей деталей с указанием параметров, подлежащих контролю). Сроки разработки и изготовления новых приборов – 3-4 месяца. Институт также берет на себя сервисное обслуживание поставленных предприятию приборов.

Потребителями серийных приборов для контроля параметров резьбы труб и муфт (конусности, соосности, шага, высоты профиля, угла профиля) различных модификаций являются ведущие предприятия нефтегазового комплекса России, Украины и Казахстана, такие как: Синарский, Волжский, Волгореченский, Синарский, Игринский, Первоуральский трубные заводы; Орский, Сарапульский машиностроительные заводы; Серовский механический завод; Выксунский металлургический завод; Челябинский трубопрокатный завод; ОАО «Корвет» (Курган); ОАО «Вятка» (Киров); ОАО «ВНИИБТ-буровой инструмент» (Пермь и Павловский филиал); Компании «Темерсо» и «Битек» (Екатеринбург); «НТС-лидер» (Москва); «Сервис подземного оборудования» (Пермь); Оренбургская буровая сервисная компания; Пермская компания нефтяного машиностроения; ЗАО «СИ» (Москва); УралТехСервис (Челябинск); Южно-Уральский инструмент (Челябинск); ЮжУралЭкспорт, (Челябинск); ВНИИБТ-Буровая техника (Павловск, Пермский край); Днепропетровский завод бурового оборудования (Украина); КазТрубПром (Уральск, Казахстан) и др. Приборы для контроля диаметров и прямолинейности отверстий труб поставлены нефтяной компании «Лукойл», Нижегородскому и Павловскому машиностроительным заводам, а приборы для контроля конусности и шага резьбы конических калибров-колец — Синарскому трубному и Орскому машиностроительному заводам.

Средства измерения и контроля резьбовых соединений

Дефекты резьбовых соединений и способы их контроля

ДефектыСпособы исправления
Непрямолинейность оси стержня болта, винта или шпильки. При таком дефекте может сильно возрасти нагрузка начать резьбы, которая быстро разрушить часть несколько витков. Данный дефект можно довольно быстро устранить при помощи правки в тисках или с помощью винтового пресса.
Забоины, вмятины на резьбе «Прогонка» резьбы резьбовыми инструментами
Трещины в резьбовой части деталиЗаварка трещины с последующим повторным нарезанием резьбы
Смятие граней, шлицев, отверстий для ключей и отверток1. Запиливаиие. 2. Наплавка с последующей обработкой
Заедание гайки по причине увеличения шага резьбы винта вследствие его растяженияЗамена болта или ремонт вышеуказанными способами
Выход из строя наружной резьбы вследствие износа, среза, смятия и изгиба витков1. Протачивание резьбы до ближайшего меньшего стандартного диаметра и последующее нарезание резьбы меньшего размера. 2. При невозможности из условий прочности уменьшения размера резьбы ее восстанавливают наплавкой металлизацией и другими способами
Выход из строя внутренней резьбы вследствие износа, среза, смятия и изгиба витков1. Рассверливание отверстия до ближайшего большего стандартного диаметра и последующее нарезание резьбы большего размера. 2. Рассверливание отверстия для установки в него на резьбе или клее переходной втулки с внутренним диаметром резьбы нужного размера

Средства измерения и контроля резьбовых соединений

Калибры и шаблоны. Предельные калибры — скобы ГОСТ 16775-71. 16777-71 применяют для контроля наружных диаметров валов по предельным размерам.

Предельная скоба имеет две стороны с размерами: наибольший допусти­мый ПР — проходная сторона и наименьший допустимый НЕ — непроход­ная сторона.

На рис. 138 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра ва­ла 1 проходной скобой; 2 — непроходная скоба; 3 — проходная скоба. Раз­ница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра кон­тролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допусти­мому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от ге­ометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д. Для определения дейст­вительного размера диаметра вала и дей­ствительных отклонений, выраженных в числовых значениях, следует применять универсальные измерительные средства.

Читать еще:  Труба стальная: гост, диаметр, вес, толщина стенок

Предельные калибры — пробки (рис. 139) применяют для кон­троля цилиндрических отверстий ГОСТ 24962- 81, для определения соответствия размера диаметра отверстия заданным на чертеже пределом (допуском). Принцип контроля этим калибром аналогичен пре­дыдущему.

Для проверки цилиндрической кре­пежной резьбы II применяют рабочие, приемные и контрольные калибры ГОСТ 24963-81. Рабочие калибры используют для проверки правильности размеров резьбы изделий в процессе их изготовле­ния. Приемные калибры — для проверки правильности размеров резьбы контроле­рами и заказчиками. Контрольные кали­бры (контркалибры) — для контроля и регулировки (установки) размеров рабочих калибров.

Шаблоны широко распространены в машиностроении для проверки деталей сложного профиля. Профиль шаблона (отсюда название профиль­ный калибр — шаблон) по идее представляет собой ту идеальную форму, ко­торую следует придать детали. Проверка шаблоном заключается в прикла­дывании его к изделию и оценке величины световой щели между проверяе­мым профилем и измерительной кромкой шаблона. Шаблонами контроли­руют профиль зубьев зубчатых колес I и зубьев ходовых резьб II, профиль кулачков и шпоночных пазов, радиусы скруглении, углы заточки режуще­го инструмента и др. (рис. 140).

Шаблоны профильные служат для определения отклонений действи­тельного профиля зуба от теоретического. Проверка заключается в накла­дывании шаблона на зуб колеса и определении отклонения по величине све­товой щели на просвет. Такая проверка не дает числового выражения от­клонения, но во многих случаях бывает достаточной.

Кроме специальных шаблонов индивидуального назначения, в произ­водстве используют еще и нормализованные шаблоны. Один из них ГОСТ 4126-82 показан на рис. 141. Он представляет собой набор стальных пласти­нок с закругленными по определенному радиусу (отмеченному на пластин­ках) концами. Данный радиусомер имеет комплект пластин для замера радиусов от 1 до 6,5 мм. Промышленность располагает радиусомерами и боль­шего размера.

Измерение цилиндрических резьб. Наиболее ходовыми средствами из­мерения и контроля резьбы являются резьбовой микрометр и резьбомеры.

Резьбовой микрометр ГОСТ 4380-86 предназначен для измерения средне­го диаметра наружной резьбы на стержне (рис. 142,I). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок: конусного наконечни­ка, вставляемого в отверстие микровинта и призматического наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру изготовляются пара­ми, каждая из которых предназначена для измерения крепежной резьбы с углом профиля 55 или 60° с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется в тех случаях, когда надо измерить резьбу с шагом 1. 1,75 мм, другая — 1,75 . 2,5 мм и т. д.

После установки микрометра на нуль вставками как, бы обнимается один виток проверяемой резьбы (рис. 142, II). После того как вставки вошли в со­прикосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки (рис. 142, III).

Резьбомеры ГОСТ 519-77 (рис.143) применяют для измерения шага резьбы. Это наборы шаблонов (тонких стальных пластинок), измеритель­ная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы опреде­ленного шага или числа ниток на дюйм для подсчета шага. Резьбомеры из­готавливают двух типов: на одном из них № 1 выбито клеймо «М60°», на другом № 2 — «Д55°».

Для измерения шага резьбы подбирают шаблон-пластинку (гребенку), зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы. Затем читают указанный на пластинке шаг или число ниток на дюйм. Для определения шага по резьбомеру № 2 требу­ется дюйм — 25,4 мм разделить на число ниток, указанное на шаблоне.

Станки

Немного о резьбах и методах их проверки

Резьба – это чередующиеся винтовые канавки и выступы постоянного сечения (нарезка), образованные на поверхности детали. Контур сечения канавок и выступов в плоскости, проходящей через её ось, называется профилем резьбы. По этому признаку различают треугольные, трапецеидальные, упорные, круглые, прямоугольные и другие резьбы. В зависимости от формы поверхности, на которой образована винтовая нарезка, резьбы бывают цилиндрические и конические (наружные и внутренние), а в зависимости от направления винтового движения резьбового контура — правые и левые; по числу заходов (ниток нарезки) различают резьбы однозаходные и многозаходные (двухзаходные, трёхзаходные и т. д.).

Треугольные резьбы относятся к группе крепёжных и разделяются на метрическую (наиболее распространена) и дюймовую, используют главным образом в разъёмных соединениях деталей машин, т. к. они обеспечивают прочность и сохранение плотности стыка при длительной эксплуатации.

В группу так называемых, кинематических резьб входят трапецеидальная резьба, которая в передачах винт — гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное при наименьшем трении (ходовые винты станков, винты столов измерительных приборов и т. п.), и упорная резьба, которая служит для преобразования вращательного движения в прямолинейное, например в прессах и домкратах, а также применяется при больших односторонних нагрузках, например в соединениях колонн прессов с поперечинами и т. п.

Трубные резьбы используют в трубопроводах и арматуре разнообразного назначения для обеспечения герметичности соединений.

Основные параметры резьбы (общие для наружной и внутренней): наружный диаметр d (или D для гаек), внутренний d1(D1)и средний d2(D2), шаг Р, угол профиля a, углы наклона боковых сторон профиля b и g, которые для резьб с симметричным профилем равны половине угла профиля a/2, угол подъёма резьбы, высота профиля H, рабочая высота профиля H1, длина свинчивания резьбы (см. на чертеже для метрической резьбы).

Резьбоизмерительные инструменты

Различают резьбоизмерительные инструменты для комплексного контроля и для измерения отдельных параметров наружной и внутренней цилиндрической и конической резьб (см. выше).

К средствам комплексного контроля, используемым при приёмке готовых деталей, относятся проходные и непроходные калибры, с помощью которых определяют, находятся ли в допускаемых пределах размеры сопрягаемых винтовых поверхностей (болт и гайка) на длине свинчивания. Проходным калибром, который должен при проверке свинчиваться, контролируют так называемый приведённый средний диаметр (искусственно созданный контрольный параметр), обеспечивающий сопряжение резьбового соединения. Для комплексного контроля пользуются также индикаторными резьбоизмерительными инструментами.

Р. и., предназначенные для измерения отдельных параметров наружной резьбы — среднего диаметра, профиля и шага, используют при определении точности технологического процесса или для оценки эксплуатационных свойств специальных точных резьбовых деталей (ходовых винтов, винтов микрометров, резьбовых калибров и т. п.). Для измерения среднего диаметра применяют микрометры со вставками, имеющими резьбовой профиль.

Один из способов определения среднего диаметра точной резьбы — измерение с помощью проволочек (роликов), которые закладывают между витками резьбы и каким-либо измерительным средством — оптиметром, микрометром и др. Определяют размер по высоте, на которую выступают проволочки над наружным диаметром резьбы. Пользуются также специальными приспособлениями с тремя, двумя или одной проволочкой, а при измерении среднего диаметра внутренней резьбы — нутромерами специальной конструкции или приборами со сменными сферическими наконечниками.

Измерение профиля резьбы в деталях с относительно крупным шагом (ходовые винты, червяки) производят приборами, измерительный узел которых разворачивается на угол профиля резьбы, и наконечник перемещается вдоль её боковой поверхности. Иногда для этой цели пользуются угломерами специальной конструкции. Шаг резьбы обычно определяют в осевом сечении на инструментальных и универсальных микроскопах и проекторах.

Калибр

(франц. Calibre – измерительный), бесшкальный измерительный инструмент, предназначенный для контроля размеров, формы и взаимного расположения частей изделий. Контроль состоит в сравнении размера изделия с калибром по вхождению или степени прилегания их поверхностей. Такое сравнение позволяет рассортировывать изделия на годные (размер находится в пределах допуска) и бракованные с возможным исправлением или неисправимые.

Наиболее распространены предельные калибры.: проходные, выполненные по наименьшему предельному размеру отверстия или наибольшему размеру вала и входящие в годные изделия, и непроходные, выполненные по наибольшему размеру отверстия или наименьшему размеру вала и не входящие в годные изделия.

По назначению различают калибры.: рабочие — для проверки изделий на предприятии-изготовителе и контрольные — для проверки или регулировки рабочих калибров.

Достоинства калибров — простота конструкции, возможность комплексного контроля изделий сложной формы.

Недостатки — малая универсальность, невозможность определить действительные отклонения размеров.

Применение калибров в машиностроении сокращается за счёт внедрения универсальных средств измерения, механизированных и автоматических приборов.

Это были выдержки из Большой Советской Энциклопедии издание третье от 1969-1978гг. С тех пор прошло более тридцати лет, но «внедрение универсальных средств измерения, механизированных и автоматических приборов» до сих пор не вытеснило калибры из отраслей массового производства, где невозможно контролировать каждую железку выше обозначенными резьбоизмерительными инструментами. Применение калибров является самым массовым средством контроля не только у нас, но и во всем мире, на ближайшие еще лет сто.

§ 21. Методы и средства контроля резьбовых соединений.

Различают дифференцированный и комплексный методы контроля. Дифференцированный заключается в определении параметров резьбовых деталей на инструментальном микроскопе, миниметре или оптиметре. Затем рассчитываются те параметры резьбы, по которым назначены комплексные допуски (приведенные средние диаметры), и делается заключение о годности (по материалам ЛР).

Комплексный метод контроля является основным в производстве. Он предполагает использование гладких предельных калибров, а также резьбовых втулок для болта и пробок для гайки. Комплексный метод заключается в определении положения действительного контура резьбы относительно границ полей допусков.

Для контроля наружного диаметра резьбы болта используются рабочие гладкие предельные калибры (РГПК), аналогичные рассматриваемым ранее калибрам для валов.

Для контроля наружных и внутреннего диаметра болта используются рабочие резьбовые проходные калибры (РРПК), имеющие полный профиль и полную длину свинчивания. Так как контролю подвергаются не только величины среднего и внутреннего диаметра, но и соответствующей компенсации погрешности шага и угла профиля. Последний контролируемый диаметр — минимальный средний диаметр d2min контролируется рабочим резьбовым непроходным калибром, который имеет не полный профиль и не большую длину (2-3 витка). Если бы он имел полный профиль, и соответствующую полную длину резьбы, то в этом случае он мог не свинтиться не из –за того, что действительный диаметр d2 больше d2min, а потому наложились бы погрешности шага и угла профиля.

Читать еще:  Гост 3262-75 трубы стальные водогазопроводные: размеры, характеристики

§ 22. Взаимозаменяемость зубчатых колес. Нормы кинематической точно­сти, плавности работы и контакта зубчатых колес.

Зубчатые передачи предназначены для передачи вращательного движения и момента силы с одного вала на другой с заданным соотношением угловых скоростей, т.е. передаточным отношением:

Они могут использоваться для преобразования вращательного движения в поступательное. В зависимости от назначения различают силовые и кинетические зубчатые передачи. Силовые передачи используются в таких устройствах как лебедки, подъемные механизмы, коробки передач и т.д. Кинетические передачи используются для различных измерений. Различают также тихоходные, среднескоростные и быстроходные зубчатые передачи. В последних линейная скорость может достигать 120 м/с.

Взаимозаменяемость зубчатых колес и передач обеспечивается нормированием параметров зубчатых колес при их изготовлении, а также параметрами сборки при образовании зубчатой передачи. Если зубчатые колеса будут изготовлены очень высокой точности, то это не гарантирует того, что сама передача, состоящая из идеальных зубчатых колес, будет также идеальна по своим характеристикам, потому что при сборке могут возникнуть различные отклонения параметров, связанных с монтажом осей соответствующих зубчатых колес, а следовательно возникает погрешность, связанная с изменением зазоров (межосевого и бокового), по этому нормировать приходится два крупных блока — изготовление каждого колеса и сборку.

Погрешности при изготовлении зубчатых колес вызываются следующими причинами:

неточность профиля зубообрабатывающего инструмента (реек, фрез, долбяков);

неточность установки на станке, как режущего инструмента так и заготовки;

отклонение размеров и физико-механических свойств в заготовке

Совместное действие этих факторов приводит к погрешностям диаметров делительной, основной и начальной окружностей, модуля m, шага по делительной окружности S, ширины зуба S3 и впадины Sвп по этой же окружности, высоты h рабочей части поверхности зуба, а также профиля эвольвенты, образующей зуб.

При сборке зубчатой передачи помимо погрешностей изготовления на функции этого узла оказывают влияние следующие параметры:

1) делительное межосевое расстояние:

где d1 и d2 есть диаметры делительных окружностей ведущего и ведомого колес соответственно.

2) радиальный зазор с — наименьшее расстояние по межосевой линии между поверхностью вершины зуба одного колеса и поверхностью впадины другого колеса.

3) боковой зазор jn — минимальное расстояние между несоприкасающимися профилями зубьев, находящихся в зацеплении. Боковой зазор определяет свободный поворот одного колеса относительно другого неподвижного колеса.

Ведущее колесо вращается со скоростью ω1, диаметр его делительной окружности d1. Аналогично ведомое колесо имеет параметры ω2 и d2 (рис. 50).

Из вышесказанного понятно, что возникают ситуации, когда приходится нормировать очень много параметров. И естественным в данной ситуации является назначение комплексных допусков. Встает вопрос о их выборе. На сегодняшний день все показатели качества разбивают на четыре группы в зависимости от назначения соответствующей передачи.

Эксплуатационные показатели зубчатых колес и передач определяются следующими комплексными показателями:

1) кинематическая точность, т.е. точность передачи вращения от ведущего колеса к ведомому. Имеет решающее значение в кинематических передачах.

2) плавность работы зубчатой передачи. Особенно важна для быстроходных передач, так как при ее нарушении возникают значительные динамические нагрузки на зубья колес.

3) полнота контакта зубьев определяет работоспособность силовых передач.

4) погрешности, приводящие к изменению бокового зазора. Боковой зазор необходим для обеспечения смазки зубчатых колес, а также для компенсации погрешности изготовления и сборки, температурных компенсаций и деформаций от действия центростремительных сил.

Кинематическая погрешность передачи.

В собранной передаче при повороте ведущего колеса с числом зубьев z1, на некоторый угол φ1 ведомое колесо с числом зубьев z2 должно повернуться на номинальный угол φ, который можно рассчитать по формуле:

Однако из-за погрешности изгиба и сборки ведомое колесо поворачивается на некоторый угол φ, т.е. появляется кинематическая погрешность, равная:

Выражается эта погрешность в линейных величинах длины дуги соответствующей делительной окружности.

В течение поворота зубчатого колеса в передаче кинематическая погрешность меняется по закону изображенному ниже.

Методы и средства контроля резьбы

Методы контроля резьбы. Для контроля резьбы, применяют два метода — дифференцированный и комплексный. Если допуски назначают на каждый элемент изделия раздельно, применяют дифференцированный метод. Если на какой ­либо из элементов изделия назначают комплексный допуск, ограничи­вающий погрешности нескольких элементов одновременно, напри­мер допуск на приведенный средний диаметр резьбы, применяют комплексный метод контроля.

Дифференцированный метод контроля основан на измерении каждого элемента резьбы в отдельности. Заключение о годности делают по каждому элементу отдельно.

Дифференцированный метод контроля резьбы осуществляют с помощью универсальных приборов — универсального или инстру­ментального микроскопа, оптиметра, длинномера и др. На микроско­пах можно измерять все элементы резьбы, на длинномере и оптиметре ­наружный диаметр и собственно средний диаметр резьбы (методом трех проволочек).

Дифференцированный метод можно применить также и для конт­роля изделий, которые назначены комплексные допуски. Для суждения о годности изделия в этом случае необходимо по результатам измерения отдельных элементов резьбы определить приведенное значение элемента, на который установлен комплексный допуск. Примером дифференциального контроля, по комплексному параметру, является определение годности резьбо­вого изделия по приведенному среднему диаметру, подсчитываемому по результатам измерения собственно среднего диаметра, шага на длине свинчивания и половины угла профиля.

Однако средний диаметр определяют в большинстве случаев методом трех проволочек, который заключается в следующем (рис. 9 )Во впадины резьбы закладывают три калиброванные проволочки известного одинакового диаметра и измеряют размер М посредством контактного прибора (длинномера, оптиметра, микрометра и др.)

Зная размер М и шаг резьбы, можно определить величину среднего диаметра. Формула для подсчета среднего диаметра метрической резьбы имеет вид

Для устранения влияния погрешностей угла профиля на измерение размера d2 применяют проволочки так называемого рационального диаметра, при котором точки их контакта расположены на рас­стоянии, равном среднему диаметру. Резьбу считают годной, если приведен­ный и собственно средний диаметр нахо­дятся в пределах допуска на средний диаметр.

Дифференцированный метод целесооб­разно применять для контроля точных резьб: резьбы калибров, ходовых винтов станков и приборов. Допу­ски для этих резьб, как правило, назначают дифференцированно ­на каждый элемент резьбы в отдельности.

Комплексный метод контроля резьбы заключается в непосред­ственном определении положения ее действительного контура отно­сительно предельных контуров посредством резьбовых калибров. Резьбовые калибры применяют глав­ным образом для контроля изделий, изготовляемых в большом числе: болтов, гаек, шпилек и т. п. Контроль указанных изделий посредством резьбовых калибров является основным и наиболее распространенным на предприятиях

Дата добавления: 2014-01-20 ; Просмотров: 11404 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Резьбомер

Содержание: Скрыть Открыть

  • Устройство и применение
  • Порядок работы
  • Виды резьбомеров
  • ГОСТы

Резьбомер – это специализированный ручной инструмент для определения параметров резьбы, широко используемый в качестве средства контроля точности нарезки и состояния элементов резьбового соединения. Благодаря простоте и высокой точности измерения инструмент широко используется в современной металлообработке и ремонтно-сборочных операциях.

Устройство и сфера применения резьбомеров

Основное назначение резьбомера – контроль состояния резьбы и её соответствия требованиям ГОСТа. Поэтому он часто используется в металлообрабатывающем производстве, в машиностроении, при ремонтных и сборочных операциях машин и оборудования. Практически все сборочные цеха и ремонтные мастерские имеют наборы резьбомеров для проверки профилей прямоугольных, упорных и трапециевидных резьб.

Резьбомер представляет собой набор шаблонов изготовленных ил стальных пластинок толщиной порядка 1 мм. На одном из концов пластинки имеются вырезы соответствующие калибру измеряемых резьб – шагу и профилю. Данные зубчатые пластины часто называются гребенками. На метрических гребенках указан шаг резьбы, на дюймовых – количество ниток приходящихся на один дюйм.

С помощью резьбомера можно с высокой точностью определить:

  • Шаг резьбы.
  • Количество ниток резьбы на единицу расстояния.
  • Состояние износа резьбы.
  • Соответствие резьбы существующим ГОСТам.

Порядок работы с резьбомером

Перед началом измерений необходимо убедиться в исправности инструмента, отсутствии деформаций и прочих повреждений. Исследуемую резьбу необходимо очистить от масла и загрязнений, удалить заусенцы и другие дефекты при их наличии. Далее необходимо подобрать одну из гребенок с шаблоном таким образом, чтобы она плотно совпадала с профилем изучаемой резьбы без каких либо просветов. Для замера также необходим штангенциркуль, посредством которого определяем диаметр резьбы.

При точном совпадении мы получаем соответствие резьбы стандартному шагу в соответствии с ГОСТ. На гребенках для дюймовых резьб указано количество витков на дюйм. Для определения шага необходимо 25,4 мм (один дюйм) разделить на количество ниток указанных на гребенке. Полученные с помощью штангенциркуля и резьбомера данные сравниваются с таблицами стандартных резьб и подбирается точное значение резьбы.

Основные виды резьбомеров

Существуют основные виды резьбомеров – с метрической и дюймовой резьбой. Метрические имеют обозначение М60 (60 – значение угловой величины профиля метрических резьб). Выпускаются с шагом от 0,4 до 4,5.

Для определения параметров трубных и дюймовых резьб используются резьбомеры с маркировкой Д55°. Число означает угловой размер профиля данного типа резьб. Дюймовый набор состоит из 17 шаблонов. Наиболее мелкая из контролируемых стандартных резьб имеет 28 витков на дюйм, самая крупная – 4 витка.

Действующие ГОСТы

Основной государственный стандарт регулирующий технические условия шаблонов резьбовых – ГОСТ 519-77. При использовании инструмента часто требуется и ряд других стандартов, например ГОСТ 24997 регулирующие параметры калибров для метрических резьб.

Методы контроля резьбы | 13.02.2012

Основными параметрами резьбы являются наружный, внутренний и средний диаметр, шаг и угол профиля, так как они определяют эксплуатационные свойства резьбового соединения (точность, прочность, характер контакта, и другие).
В процессе производства резьбовых деталей любой из этих элементов резьбы может иметь погрешности изготовления. Кроме того, возможны отклонения: от концентричности диаметральных сечений; от заданных параметров, характеризующих взаимное расположение резьбы и других поверхностей детали; несоответствие параметра шероховатости резьбовой поверхности и т.д. Все это приводит к нарушению взаимозаменяемости, ухудшает качество и свинчиваемость резьбового соединения, снижает его прочность.
Существуют два метода контроля точности резьб — дифференцированный (поэлементный) и комплексный.
Дифференцированный метод применяют, когда на каждый параметр резьбы допуски указаны отдельно. При этом отдельно контролируют шаг, средний диаметр, половину угла профиля. Данный метод является сложным и трудоемким, поэтому используется для контроля точных резьб (калибров, резьбообразующего инструмента, специальных резьбовых деталей), а также используется при наладке технологического процесса и при исследовании причин дефектов.
Комплексный метод контроля применяют для резьбовых деталей, допуск среднего диаметра которых является суммарным допуском. Метод основан на одновременном контроле среднего диаметра, шага, половины угла профиля, внутреннего и наружного диаметров резьбы путем сравнения действительных размеров с предельными. Это обеспечивается использованием предельных калибров.
В крупносерийном и массовом производстве контроль предельными резьбовыми калибрами является основным. Также этот метод применяется в единичном и мелкосерийном производстве.

Читать еще:  Труба стальная бесшовная: технология производства и особенности применения

Контроль резьбы калибрами.

В комплект для контроля ци¬линдрических резьб входят проходные (ПР) и непроходные (НЕ) предельные калибры.

Рабочие калибры — калибры для проверки правильности размеров резьбы в процессе ее изготовления.
Контрольные калибры (контркалибры) — калибры для контроля или регулирования (установки) размеров рабочих калибров.

Для контроля размеров внутренней резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-пробки (рис.1)

Свинчиваемость проходного калибра-пробки с гайкой означает, что средний диаметр резьбы гайки не выходит за установленный наименьший предельный размер, а погрешности угла профиля и шага резьбы гайки компенсированы соответствующим увеличением среднего диаметра. Вместе с тем проверка данным калибром гарантирует, что наружный диаметр гайки не меньше наружного диаметра болта
Непроходной калибр-пробка, как правило, не должен ввинчиваться в гайку. Допускается ввинчивание:

  • для глухих резьб — не более чем на два оборота;
  • для сквозных резьб — не более чем на два оборота с каждой стороны).

Для коротких резьб (до четырех витков) ввинчивание непроходного калибра-пробки допускается:

  • для глухих резьб — до двух оборотов с одной стороны;
  • для сквозных резьб — до двух оборотов в сумме с двух сторон.

Проверка непроходной резьбовой пробкой гарантирует, что средний диаметр гайки не больше установленного предельного размера.
Для контроля размеров наружной резьбы применяют, так называемые, резьбовые калибр-кольца (рис. 2).

Проходное резьбовое кольцо должно навинчиваться на проверяемый болт или аналогичный тип крепежа, что свидетельствует о том, что средний диаметр резьбы болта не выходит за установленный наибольший предельный размер и что погрешности угла профиля и шага резьбы болта компенсированы соответствующим уменьшением среднего диаметра. Также проверка этим калибром гарантирует, что внутренний диаметр болта не больше внутреннего диаметра гайки. Непроходное резьбовое кольцо, как правило, не должно навинчиваться на болт. Допускается навинчивание не более чем на два оборота.
Проходные резьбовые калибры имеют полный профиль резьбы (рис. 3, а) и длину, равную длине свинчивания. Фактически они должны быть прототипом сопрягаемой детали.
Непроходные резьбовые калибры имеют укороченный профиль (рис. 3, б) с минимальной длиной сторон профиля резьбы и сокращенное число витков. Это делается для того чтобы уменьшить влияние погрешностей половины угла профиля и шага и контролировать только средний диаметр.

Полный профиль резьбы калибров выполняют с канавкой произвольной формы или со впадиной закругленной формы.
Укороченный профиль резьбы калибров-пробок получают за счет уменьшения наружного диаметра пробок и прорезания канавок у впадин по внутреннему диаметру, у калибров колец — путем увеличения внутреннего диаметра и прорезания канавки у впадины по наружному диаметру.

Вместо жестких резьбовых калибров-колец можно применять проходные и непроходные регулируемые калибры-кольца (рис.4)

В конструкции данных калибров предусмотрен специальный регулировочный винт, с помощью которого, в условиях измерительной лаборатории по специальным установочным калибрам, производится настройка калибра на заданный размер и компенсация износа.
Для контроля наружной резьбы используют также роликовые резьбовые скобы (рис. 5)

Двухпредельная роликовая скоба имеет две пары роликов, у которых профиль резьбы и расстояние между средними диаметрами резьбы первой пары соответствует проходному кольцу, а те же параметры второй пары — непроходному. Ролики установлены с эксцентриситетом, что дает возможность производить регулировку размера. Применение резьбовых скоб позволяет производить измерения деталей в центрах и значительно сокращает вспомогательное время контроля, потому что не требуется навинчивание. Резьбовые скобы имеют более длительный срок эксплуатации, чем кольца.
На рис. 6 показано расположение полей допусков среднего диаметра калибров для контроля метрической резьбы: а) внутренней; б) наружной. Предельные отклонения отсчитываются от соответствующих предельных размеров резьбы деталей, которые в свою очередь являются номинальными размерами калибров.

Для увеличения срока службы рабочих резьбовых калибров установлен допуск их износа. Поле допуска на износ проходных калибров частично выходит из поля допуска резьбы детали, а поле допуска на износ непроходных калибров расположено в поле допуска резьбы детали.

Маркировка резьбовых калибров.
При маркировке на калибр наносят размер резьбы, обозначения калибра ПР или НЕ, марку завода-изготовителя.
Пример маркировки: М16Х1,5-6g, ПР.

Контроль наружного диаметра болта проводят предельными гладкими скобами (рис. 7), а внутреннего диаметра гайки — предельными гладкими пробками (рис. 8)

Конические резьбы также контролируют предельными калибрами-пробками (рис. 9) и кольцами (рис.10). Соответствие резьбы требованиям определяют по осевому положению торца детали относительно измерительной плоскости калибра.

Вся продукция имеет необходимые сертификаты соответствия,
сертификаты качества изделия и технические паспорта.

Перечень услуг представлен в соответсвующем разделе

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Контроль — резьбовое соединение

Контроль резьбовых соединений может осуществляться как универсальными инструментами ( резьбовыми микрометрами и штихмасами), так и жесткими калибрами. Резьбы наружные могут проверяться с помощью оптических измерительных приборов. [1]

При контроле резьбовых соединений проверяют наличие и правильность положения поставленных деталей, момент затяжки у ответственных изделий, герметичность соединений, последовательность затяжки крепежных деталей ( в процессе сборки) и выявляют другие дефекты сборки. Перед автоматической сборкой резьбовые элементы подвергают 100 % — му контролю. [2]

Для увеличения производительности контроля резьбовых соединений между динамометрическим ключом и насадкой вставляется реверсивная головка ( фиг. [3]

При изготовлении и контроле имеющихся резьбовых соединений необходимо строго придерживаться размеров и допусков, установленных государственными стандартами на резьбы. Проверку качества резьбовых соединений нужно проводить внешним осмотром и контрольными измерениями с помощью специальных калибров. [4]

На изучение темы Допуски и контроль резьбовых соединений рекомендуется отводить в группах токарных специальностей 4 учебных часа. [5]

Концентрация магнитного порошка в суспензии составляет 20 5 г / л; при контроле резьбовых соединений с малым шагом с целью уменьшения оседания порошка в основании канавок рекомендуется несколько снижать концентрацию порошка в суспензии. [6]

Для контролеров ОТК, лаборантов измерительных лабораторий, конструкторов-чертежников вопросы, связанные с допусками и контролем резьбовых соединений , должны изучаться в полном объеме. [7]

Приборы ручного контроля и дополнительное оборудование, входящее в состав установки БУР-2, используются, как отмечалось выше для контроля резьбовых соединений , утолщенных и высаженных концов труб, сварных швов, а также для более детального контроля выявленных дефектов. [8]

Буровое предприятие, которому поставлена партия труб, не удовлетворяющая требованиям нормативно-технической документации, обязано предъявить заводу-изготовителю претензии в письменной форме с приложением документов, удостоверяющих этот факт. В процессе приемки труб по качеству осуществляется входной контроль, который включает: визуальный осмотр тела трубы и резьбовых концов; контроль геометрических размеров и кривизны труб; контроль резьбовых соединений ; дефектоскопию тела трубы и резьбовых концов. [10]

Также необходима дефектоскопия валов, зубчатых втулок и муфт, штоков поршней в период ежегодной ревизии или ППР. Контролируют магнитопорошковым методом или комплексным — УЗ, цветным и электромагнитным. Ультразвуковой контроль используют для проверки галтелей подшипниковых шеек; цветной — при необходимости уточнения результатов УЗ контроля; электромагнитный — для контроля резьбовых соединений . [11]

Методы измерения резьбы

Измерение резьбы, прежде всего, подразумевает измерение диаметров, шага и формы поверхности. С этой целю применяют и специальные, и универсальные инструменты. Необходимый измерительный прибор выбирается в зависимости от вида резьбы, а также от ее точности. Сначала контролируются средний диаметр, шаг, форма профиля, после этого производят контроль внутреннего и внешнего диаметра.

Измерение резьбового шага

Определение шага производят, используя штангенциркуль или линейку. При этом определяют длину нескольких шагов и делят ее на число шагов .Шаг на внутренней и внешней резьбе определяют при помощи резьбомера. Каждая пластинка указывает на величину шага. Пластинки выбирают так, что зубья плотно входили в резьбу. Это позволяет шагу совпасть с шагом на пластине.

Средний диаметр

Замеры среднего диаметра резьбы выполняются при помощи резьбового микрометра. Важно использовать разные комплекты наконечников (один с конусом, а другой с вырезом) необходимого размера. Предел применения указан на самих средствах измерения. К примеру, маркировка М 3—5 означает, что комплект позволяет измерить детали с шагом резьбы в 3; 3,5; 4; 4,5,5 мм.

Профиль резьбы

Измерение резьбы по профилям производится особым микроскопом и контролируется профилями. Нормальным кольцом с резьбой меряют внешний диаметр резьбы . На винт навинчивают кольцо, которое показывает точность резьбы покачиванием. Диаметр внутри координируют, используя стандартную пробку с резьбой. Ее выступающий гладкий конец служит и нструментом контроля диаметра резьбового отверстия.

Проверка резьбовыми калибрами

Резьбовыми калибрами проверяют точность резьбовых соединений. Внутреннюю резьбу измеряют посредством специальной пробки, п роходной конец которой должен войти в отверстие с резьбой на всю длину . Конец непроходной включает в себя 2-3 витка профиля, он не ввинчивается внутрь отверстия. Резьба снаружи контролируется при помощи колец, которые навинчиваются на винт и зажимающихся регулируемой скобой.

Проверка с помощью КИМ

Контрольно-измерительная машина — непревзойденный инструмент измерений деталей на производстве. Это специально разработанный агрегат, который позволяет сканировать поверхности деталей и передавать координаты на блок управления посредством щупа. Измерения с использованием КИМ могут проводиться и по шести осям. В приборостроении востребована разработанная специалистами ООО «Лапик» измерительная машина с шестью осями.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×