При автоматизированном контроле параметров особое значение имеет объективность и повторяемость результатов контроля. Очевидно, что«человеческий фактор» существенно снижает достоверность результатов, поэтому при различной степени автоматизации процесса измерения, сбор и переработка информации должны оставаться за машиной. Кроме того, важно оставить возможность встраивания устройства контроля в автоматизированное производство за счет обеспечения подачи изделия на позицию контроля цеховым автоматизированным транспортом.
В разработанных в «ТЕЛЕКОН» устройствах УКРТ для контроля резьбы применяется метод визуального бесконтактного контроля параметров с помощью промышленных видеокамер, работающих на просвет. В устройствах используются уникальные компьютерные технологии по обработке изображений, позволяющие с высокой точностью и достоверностью определять бракованные участки резьбы изделий. Программное обеспечение позволяет получать текущую информацию о процессе измерения и передавать ее в цеховой компьютер.
Устройства могут быть выполнены как для ручной, так и для автоматизированной загрузки деталей. Они имеют высокие адаптивные свойства к неточному базированию измеряемой детали [21].
Способ измерения – непрерывный на всем измеряемом участке резьбы, с поворотом на 22,5 град. измерительных головок в конце каждого прохода [19].
Технические характеристики:
Принцип действия-оптический, бесконтактный
Контролируемые параметры:
Шаг резьбы на длине 25,4 мм и на всей длине резьбы.
Высота профилей.
Угол наклона стороны профиля.
Средний диаметр в основной плоскости.
Предел допускаемой погрешности при контроле:
линейных параметров – 0, 005 мм,
угловых параметров – 10´
Длительность цикла измерения – 60 сек.
В результате цикла измерений резьбы труб, устройства, на основании заданных критериев отбраковки, формируют и передают на монитор и в цеховой контроллер информацию о годности измеренной детали с одновременным отображением таблицы с предельными значениями проконтролированных параметров.
Кроме контроля параметров резьбы, должен проводиться тщательный наружный осмотр для определения чистоты поверхности, выявления наружных дефектов обработки – сколов, расслоений, трещин, ворсистости и т.д.
Резьбовые соединения, предназначенные для работы под нагрузкой, должны подвергаться выборочным прочностным испытаниям для определения качества самого материала и прочности получаемой резьбы. Для нефтепроводов, газопроводов и других деталей подобного назначения проводится комплексная проверка на прочность и на герметичность.
Условия хранения и складирования. Стеклопластиковые трубы могут храниться длительное время на складах и в полевых условиях без изменения физико-механических свойств материала. Обязательным условием является хранение вдали от потенциально возможных источников пламени. На хранение материалов, используемых для монтажа (склеивания) стеклопластиковых труб установлен ряд ограничений. К ним относятся:
1) Температура хранения не должна быть ниже 25°C и выше 40° C
2) Стекловолоконные материалы не требуют специальных условий хранения и не имеют проблем со стабильностью. Тем не менее, рекомендуется использовать помещение для хранения с температурой не выше 40°C и влажностью не выше 75%.
3) Трубы и узлы следует укладывать на деревянные перекладины или на поддоны на ровную поверхность. Если необходимо уложить трубы друг на друга, следует использовать как минимум три деревянные перекладины для каждой секции трубы. С боков укладки должны быть зафиксированы, для избежания раскатывания труб (можно использовать клинья). Когда трубы хранятся на открытом пространстве, необходимо обеспечить крепление для предотвращения их движения или раскатывания. 4) Если трубы и компоненты хранятся при комнатной температуре или выше 50°C и в течение длительного времени, высота кладки не должна превышать 2 м для того чтобы исключить образование овалов на трубах нижнего ряда. Так же следует избегать проведения работ с открытым пламенем в непосредственной близости от труб [20].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе были проведены исследования по разработке технологии нарезания резьбы на изделиях из стеклопластиков типа труба. Выбранное мной соединение должно применяться для соединения труб в нефтегазовой промышленности. С учетом этого был проведён подбор химически стойкого материала, который выдерживал бы воздействие химических веществ, протекающих по трубопроводу. В нашем случае это материал на основе эпоксидной смолы и стеклянного химически стойкого волокна марки С. Труба выбиралась стандартная, производимая заводами стеклопластиковых изделий.
Условия работы трубы: температура эксплуатации от -50°С до +100°С. Наружный диаметр труб 400мм, толщина стенки 24 мм, длина. Газовый фактор транспортируемой среды 150 м3/т при давлении 0,1 МПа. Трубы должны быть герметичны в газовой среде при давлении до 4 МПа. Разрушающее, растягивающее осевое усилие по резьбовому соединению «муфта-труба» - не менее 360 Кн.
Кроме того, был подобран специальный упорный профиль резьбы со следующими параметрами:
Шаг резьбы S=10 (мм);
Передний угол профиля γ=5º;
Задний угол профиля β=45º;
Высота профиля t=0,2S=2 (мм);
Ширина витка Sв=7,266 (мм);
Радиус закругления r=0,05S=0,5 (мм);
r1=0,02S=0,2 (мм).
Оборудование и приспособления, применяемые для нарезания такой резьбы выбраны, исходя из особенностей материала, его обрабатываемости, условий работы соединения стеклопластик – стеклопластик и металл – стеклопластик и условий производства (автоматизированное производство на предприятиях). Для нарезания резьбы рекомендую применять специальный станок токарный с числовым программным управлением для нарезания любого профиля резьбы методом вихревого фрезерования. Модель станка РТ818Ф4. Материал режущей части резца изготавливается из вольфрамо-кобальтового твердого сплава или из натуральных или искусственных, синтетических алмазов: АСБ-баллас, АСПК-карбонад99. Эти материалы хорошо сопротивляются износу при обработке стеклопластика и обеспечивают точность размеров нарезаемой резьбы.
Скорость резания выбирается в зависимости от глубины и шага резьбы. Общее число проходов резцом равно 9. Так же, было предложено воздушно-плазменное напыление металлического порошка (смесь вольфрама, кобальта, молибдена и латуни) с целью придания ей улучшенных эксплуатационных свойств: износо-коррозионно-тепло-жаростойкости, электроизоляционной защиты и т.д.
Были рассмотрены методы выходного контроля нарезаемой резьбы. Это метод визуального бесконтактного контроля параметров на устройствах УКРТ, разработанных в «ТЕЛЕКОН» и контроль резьбовыми калибрами по шаблонам.
Стеклопластиковый материал хоть и не требует специальных условий хранения, тем не менее, температура должна быть в пределах 25-40ºС при относительной влажности не более 75%.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ягубов Э.З. Устройство для соединения труб из полимерных композиционных материалов. - Конструкции из КМ, 2007, № 4, с. 78 – 86.
2. http://www.akpr.ru/rep.php?id=486&x=3&i=2
3. Ершов Е.М., Мордвин А.П. Изготовление резьб на деталях из стеклопластика. Издательство «Машиностроение», 1969г., 128 с.
4. Ершов Е.М. Давыденко В.И. Прогрессивные методы получения высокопрочных резьб на стеклопластиковых трубах. Сборник трудов ЛМИ, № 55, Л., 1996
5. http://www.bmstu.ru/~rk3/okdm/lr/lab_2.htm
6. Резьба упорная специальная. Размеры и допуски. Нормали госкомитета НО 3113 – 59, НО 3114 – 59.
7. Стандарт: ГОСТ 13536-68 Резьба круглая для санитарно-технической арматуры. Профиль, основные размеры, допуски.
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Резьба
9. И. М. Буланов, В. В. Воробей Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 1998г., 518 с.
10. Руднев А. В. Королёв А. А. Обработка резанием стеклопластиков. Издательство «Машиностроение», Москва, 1969г., 116 с.
11. Тюкаев В.Н. Стекловолокниты.- В кн.: Пластики конструкционного назначения. М.: Химия. 1974, с.120-204.
12. Степанов А.А. Обработка резанием высокопрочных композиционных полимерных материалов. – Л.: Машиностроение, 1987. – 176 с., с ил.
13. http://www.neftegazexport.ru/armortubes1.htm