УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАРУЖНЫХ КОНУСОВ

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для измерения угла конусности наружных конусов, в частности для измерения конусности уплотнительного пояска труб нефтегазового сортамента в условиях производственных цехов и измерительных лабораторий трубных заводов и предприятий нефтегазового комплекса.
Известно «Накладное устройство для измерения наружных конусов» (РФ №2300734, G01B 5/24, ОАО «Таганрогский металлургический завод», пр. 24.02.2005 г.). Оно взято в качестве прототипа.
Устройство содержит корпус с двумя парами опор для базирования подлежащего измерению наружного конуса, несущие рычаги, один из которых выполнен с измерительным наконечником, а на другом закреплены индикаторы, индикаторные головки которых расположены соосно соответствующим измерительным наконечникам на первом рычаге. Корпус представляет собой цилиндрическую штангу, на которой первый рычаг расположен с возможностью осевого перемещения, а второй рычаг закреплен неподвижно, при этом измерительные головки на первом рычаге расположены по разные стороны от цилиндрической штанги на одинаковом расстоянии от ее продольной оси, а у каждого соответствующего рычага каждая пара опор для базирования по торцу подлежащего измерению наружного конуса выполнена в виде расположенных по разные стороны от цилиндрической штанги опорных поверхностей, одна из которых расположена на расстоянии от продольной оси цилиндрической штанги меньшим расстояния от этой продольной оси до другой опорной поверхности.
Поскольку изменение базирования осуществляется переворотом данного устройства, используемого для измерения труб большого диаметра, то это создает трудности при эксплуатации и двойную настройку индикаторных головок, а также затрачивается определенное время на эту позицию и возможны неточности при измерении.
Задачей настоящей полезной модели является повышение производительности и точности измерений, а также улучшение условий эксплуатации.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для измерения наружных конусов, содержащее корпус, установленные на нем опоры для базирования с фиксированным положением базовой длины, индикатор с измерительным наконечником, согласно полезной модели, опоры для базирования в количестве двух выполнены двухступенчатыми и установлены с возможностью поворота относительно оси и фиксирования относительно ступеней.
В устройстве угол поворота каждой опоры в фиксированное положение составляет 180°.
В устройстве наружная поверхность упоров снабжена накаткой.
В устройстве корпус выполнен в виде штанги прямоугольного сечения.
В устройстве измерительный наконечник может быть выполнен с острым, плоским и сферическим концом.
Выполнение базирующих опор двухступенчатыми позволяет простым образом установить изделие в фиксируемое положение на базовую длину - величину, подлежащую измерению конусности в двух поперечных участках конусной трубы (базовая длина) поворотом и легким фиксированием относительно ступеней опор. Это соответствует задаче, которая поставлена для полезной модели - повышение производительности и удобству в эксплуатации, чему способствует и наличие накатки на наружной поверхности опор.
Отсутствие пространственных перемещений устройства - их стабильное размещение на корпусе - сказывается и на точности измерения и удобстве его использования.
Выполнение измерительного наконечника, взаимосвязанного с индикатором, специальной конструкции - остроконечной, плоской, сферической влияет на точность измерения конусности и зависит от типа соединения.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (технологиями, материалами, оборудованием), необходимыми для разработки и изготовления предлагаемого покрытия.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.
Устройство включает корпус 1, установленные на нем две одинаковые опоры 2 для базирования по торцу подлежащего измерению наружного конуса; опоры выполнены двухступенчатыми с фиксированным размером между ступенями 3-4. Опоры установлены с возможностью поворота относительно ступеней. На корпусе установлены кронштейны 5 и 6 с измерительными наконечниками 7-8. Наконечник 8, подвижный, взаимосвязан с индикатором 9 и может быть выполнен специальной конструкции - с острым, плоским и сферическим концом.
В устройстве угол фиксирования составляет 180°. Наружная поверхность опор снабжена накаткой.
Корпус 1 выполнен в виде штанги прямоугольного сечения. Кронштейн 5 установлен на корпусе 1 с возможностью продольного перемещения и снабжен неподвижным наконечником 7; кронштейн 6 установлен неподвижно. Наконечники установлены соосно друг другу. Неподвижный кронштейн 6 снабжен арретиром 10, исключающим поломку наконечника при случайных помехах при измерении. В этом случае уместно выполнение измерительного наконечника специальной конструкции.
Поскольку с помощью этого устройства возможно измерение наружного конуса различных по диаметру труб и с разной базовой длиной, опоры 2 могут быть выполнены сменными; они установлены на колодках 11, 12, одна из которых 12 неподвижна относительно корпуса 1 и установлена со стороны неподвижного кронштейна 6.
Оптимальным вариантом выполнения опор 2 - в виде тела вращения со ступенями (с разъемом по диаметру), поворот которых осуществляется относительно болта с применением тарельчатой пружины 13. Колодки снабжены шариковым фиксатором 14, а упоры - отверстиями для фиксирования на 180° относительно ступеней опор.
Наряду с определением конусности уплотнительной поверхности трубы предлагаемым устройством измеряют и диаметр уплотнительного пояска, при этом устройство устанавливают на опорный торец ступенчатого упора 2, ближайший к торцу трубы.
Настройка прибора на измеряемый диаметр проводится с помощью специального шаблона.
Шаблон, соответствующий условному диаметру трубы (условный диаметр соответствует ГОСТу на трубу или внутренним стандартам предприятия) закрепляют на поверочной плите, в тиски и т.п.
Устройство устанавливают на шаблон так, чтобы опоры 2 плотно контактировали с опорной поверхностью шаблона, а измерительные наконечники 7-8 соприкасались с аттестованной поверхностью шаблона. Фиксируют положение подвижного кронштейна на штанге, а на неподвижном кронштейне с помощью винта ослабляют фиксацию индикатора и плавно перемещая его, добиваются значения натяга 1-2 мм. Фиксируют индикатор.
Покачивая прибор в измерительной плоскости относительно неподвижного наконечника 7 определяют положение, в котором зафиксированы минимальные показания по шкале индикатора и совмещают нулевую риску шкалы со стрелкой индикатора.
Наряду с измерением конусности уплотнительной поверхности трубы предлагаемым устройством измеряют и диаметр уплотнительного пояска, при этом устройство устанавливают на опорный торец ступенчатой опоры 2, ближайший к торцу трубы.
При проведении измерений диаметра уплотнительного пояска трубы в измерительной плоскости предлагаемое устройство настраивают на необходимый размер с помощью соответствующего шаблона - установкой его опорами на торец трубы так, чтобы измерительные наконечники находились в диаметральной плоскости трубы. Перемещая подвижный наконечник влево-вправо в измеряемом сечении трубы, фиксируют максимальное показание индикатора. Отклонение стрелки индикатора от нуля определяет отклонение фактического диаметра от номинального размера настроечного шаблона.
Для определения конусности уплотнительной поверхности предлагаемое устройство устанавливают на опорный торец ступенчатых упоров 2.
В этом положении производится настройка шкалы на нуль. Обеспечивая надежный контакт неподвижного наконечника 7 с поверхностью уплотнения, опускают подвижный наконечник 9 индикатора 8 на противоположную часть поверхности уплотнения. На неподвижном кронштейне 6 ослабляют фиксацию индикатора 8 и, плавно перемещая, создают натяг 1-2 мм. Положение индикатора фиксируют. Покачивая устройство влево-вправо относительно точки контакта неподвижного наконечника 7, находят и фиксируют положение устройства, в котором стрелка индикатора достигает максимального положения. Совмещают нулевую риску шкалы индикатора с положением стрелки. Повторным покачиванием проверяют правильность определения нулевой точки и при необходимости корректируют ее положение.
Поворачивая оба упора 2 на 180°, торец трубы смещается на базовую длину - фиксируемое значение между ступенями упора; измерительные наконечники 7-9 смещаются вверх относительно трубы во второе положение. Повторяя те же приемы, находят и фиксируют положение устройства, в котором стрелка индикатора достигает максимального отклонения от нулевой точки. Полученное значение соответствует разности диаметров между вторым и первым сечением и определяет конусность на базовой длине.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет повысить производительность и точность измерений, а также снизить трудоемкость и улучшить условия пользования устройством.