УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ДИАМЕТРА И ОВАЛЬНОСТИ ГЛАДКИХ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МУФТ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полезная модель относится к области измерительной техники, может быть использована для контроля диаметра отверстий, в частности для контроля отклонения диаметра и овальности гладких уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений для труб нефтегазового сортамента в условиях производственных цехов и измерительных лабораторий трубных заводов и предприятий нефтегазового комплекса.
Известен нутромер для измерения диаметра кольцевой канавки в отверстиях (SU 1675652, кл. G01B 5/12, опубл. 07.09.1991 г.), содержащий корпус с размещенным в нем с возможностью осевого перемещения подпружиненным штоком, индикатор, взаимодействующий с одним концом штока, другой конец которого взаимодействует через рычаг с измерительным наконечником. Второй измерительный наконечник, благодаря которому проводится базирование устройства в канавке, размещен в противоположном направлении соосно первому. Рукоятка шарнирно соединена с корпусом и подпружинена к нему пружиной.
Известен индикаторный нутромер (SU 1796869, кл. МПК G01B 5/12, опубл. 23.02.1993 г.), принятый в качестве прототипа, содержащий полый цилиндрический корпус, размещенный в нем с возможностью осевого перемещения шток, индикатор, взаимодействующий со штоком, измерительный наконечник, кинематически связанный со штоком посредством передающего рычага. Радиальный упор, измерительный наконечник и передающий рычаг собраны в блок.
Известные технические решения не обеспечивают достаточную точность измерений при необходимости определения диаметра и овальности уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений, сориентированных под углом и выполненных в виде проточки (круговой канавки).
Кроме того, недостатком индикаторного нутромера является отсутствие арретира, обеспечивающего снятие усилия с измерительного наконечника для свободного введения устройства в измеряемое отверстие (муфту).
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей известного технического решения за счет обеспечения им контроля диаметра и овальности уплотнительных поверхностей резьбовых соединений, например, муфт, с повышением точности измерений.
Решение поставленной задачи в устройстве для контроля отклонения диаметра и овальности гладких уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений, содержащем полый корпус с установленным в нем с возможностью осевого перемещения подпружиненным штоком, взаимодействующим одним концом с индикатором, а другим концом через передающий рычаг с подвижным измерительным наконечником, соосно которому установлен упор с радиальным наконечником, достигается в том, что упор содержит дополнительный радиальный наконечник, при этом радиальные наконечники установлены симметрично упору, измерительный наконечник и радиальные наконечники упора выполнены наклоненными к горизонтальной плоскости
При этом корпус выполнен цилиндрической формы, дополнительно содержит арретир, взаимодействующий со штоком.
Передающий рычаг выполнен двуплечим.
Радиальные и измерительный наконечники выполнены с измерительной поверхностью сферической формы.
Упор с радиальными наконечниками выполнен сменным.
Измерительный наконечник установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальной плоскости.
Наличие в устройстве двух радиальных наконечников обеспечивает надежное базирование устройства на измеряемой поверхности в трех точках, благодаря чему повышается точность измерения и снижается вероятность качания прибора при измерениях, как следствие, уменьшается погрешность измерения, связанная с установкой устройства в измеряемом отверстии.
Выполнение измерительного и радиальных наконечников под углом к горизонтали обеспечивает использование устройства не только для контроля диаметра и овальности отверстий, канавок в них, но и ступенчатых конических отверстий и уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений, проведение подобных измерений достаточно затруднительно при использовании известных аналогов и прототипа.
Выполнение упора с радиальными наконечниками сменным обеспечивает возможность измерения устройством уплотнительных поверхностей муфт различного диаметра, что повышает универсальность устройства.
Введение в конструкцию устройства арретира, предназначенного для отвода и подвода подвижного измерительного наконечника, облегчает ввод устройства в измеряемое отверстие (муфту).
Выполнение измерительных поверхностей измерительного и радиального наконечников сферической формы позволяет контролировать диаметр и конусность уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений с большим углом наклона относительно вертикали, обеспечивая точечный контакт и высокую точность измерений.
Сущность полезной модели поясняется чертежом: на фиг.1 - общий вид устройства (осевое сечение).
Устройство для контроля отклонения диаметра и овальности гладких уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений содержит полый цилиндрический корпус 1, в котором установлен с возможностью осевого перемещения подпружиненный шток 2. В верхней части корпуса 1 съемно установлен индикатор 3, фиксируемый через кольцо 4 зажимным винтом 5. Наконечник 6 индикатора 3 взаимодействует с верхним концом подвижного штока 2.
Нижний конец штока 2 кинематически связан с подвижным плунжером 7 через передающий рычаг 8. Передающий рычаг 8 и подвижный плунжер 7 установлены в общем блоке 9, жестко связанном с цилиндрическим корпусом 1. При этом подвижный плунжер 7 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в блоке 9 вдоль горизонтальной оси. Передающий рычаг 8 выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо которого взаимодействует со штоком 2, второе - с подвижным плунжером 7.
Индикатор 3 может быть выполнен как индикаторного, так и часового типа.
В противоположном направлении соосно подвижному плунжеру 7 с измерительным наконечником 10 установлен посредством резьбового соединения сменный упор 11, зафиксированный в нужном положении с помощью гайки 12. К выступающей части сменного упора 11 присоединены радиально два наконечника 13 (на чертеже показан только один), предназначенные для базирования устройства на уплотнительной поверхности муфты резьбового соединения. Сменный упор 11 с наконечниками 13 подобраны в зависимости от контролируемого диаметра гладких уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений. Измерительный 10 и радиальные 13 наконечники имеет измерительную поверхность сферической формы.
Измерительный 10 наконечник и радиальные 13 наконечники сменного упора 11 ориентированы под углом к горизонтальной оси, в прототипе же, радиальный упор и измерительный наконечник, установленные в горизонтальной плоскости, не обеспечивают возможность измерения уплотнительных поверхностей резьбовых соединений и ступенчатых конических отверстий.
Перемещение плунжера 7 с измерительным наконечником 10 передается на индикатор 3 посредством взаимодействия передающего рычага 8 со штоком 2 и штока 2 с наконечником 6 индикатора 3.
Измерительное усилие на подвижном плунжере 7 с наконечником 10 создается индикатором 3 и пружиной 14, установленной на штоке 2 внутри полого цилиндрического корпуса 1.
Для облегчения ввода устройства в муфту резьбового соединения служит арретир 15, представляющий собой рычаг, взаимодействующий со штоком 2, снимающий с него усилие, создаваемое индикатором 3 и пружиной 14, при этом пружина 16 действует на подвижный плунжер 7, вызывая его втягивание в блок 9.
Арретир 15 может быть шарнирно закреплен посредством хомута 17 к корпусу 1.
Работа устройства основана на относительном методе измерения и осуществляется следующим образом.
В блок 9 устройства устанавливают сменный упор 11 с радиальными наконечниками 13, подбираемый в зависимости от контролируемого диаметра гладких уплотнительных поверхностей муфт резьбовых соединений.
Проводят настройку устройства по шаблону, соответствующему условному диаметру измеряемой муфты. Шаблон закрепляют жестко, например, на поверочной плите или в тисках. На шаблон устанавливают устройство, таким образом, чтобы измерительный наконечник 10 и радиальные наконечники 13 сменного упора 11 соприкасались с измеряемой (аттестованной) поверхностью шаблона сферическими измерительными поверхностями. Производят предварительное перемещение наконечника 6 индикатора 3, взаимодействующего со штоком 2, в пределах 1-1,5 мм для создания натяга. Покачивая устройство в вертикальной плоскости относительно сменного упора 11, определяют наименьший диаметр шаблона, при этом диаметре стрелку индикатора 3 устанавливают на «0». Далее проводят несколько измерений с корректировкой, чтобы показания шкалы точно соответствовали «0».
Для определения отклонения диаметра и овальности гладких уплотнительных поверхностей муфт необходимо выбрать сменный упор 11, в зависимости от условного диаметра соответствующей муфты, и произвести измерение диаметра уплотнительной поверхности не менее чем в трех точках, равнорасположенных по окружности в радиальных направлениях.
Для проведения измерений настраивают устройство на необходимый размер с помощью соответствующего шаблона. Помещают устройство внутрь муфты, предварительно нажимая и удерживая арретир 15 рукой в нижнем положении, при этом диаметр устройства по измерительному 10 и радиальным 13 наконечникам становится минимальным: подвижный плунжер 7 с измерительным 10 наконечником втягивается в блок 9, благодаря снятию усилия с подвижного плунжера 7, создаваемого индикатором 3 и пружиной 14, и давлению пружины 16. Далее отпускают арретир 15, измерительный 10 наконечник упирается в измеряемую поверхность, при этом радиальные 13 наконечники должны касаться уплотнительной поверхности муфты. Для получения наиболее достоверных показаний устройства измерения диаметра и конусности производят не менее чем в трех точках, равнорасположенных по окружности в радиальных направлениях. Зафиксировав максимальное и минимальное отклонения показания устройства от «0», определяют среднеарифметическое значение между ними. Величина измеряемого диаметра равна алгебраической сумме настроечного размера (шаблона) и вычисленным отклонением.
Устройство изготавливается на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов.
Устройство применяют, как правило, в условиях металлообрабатывающих цехов предприятий, специализирующихся на производстве и ремонте труб и муфт к ним.