W artykule przedstawiono sposób projektowania i wytwarzania elementów połączeń gwintowych z zastosowaniem systemu 3D-CAD oraz technologii przyrostowych. Modelowanie 3D-CAD w połączeniu z drukiem 3D otwiera nowe możliwości projektowania połączeń gwintowych. W większości wypadków połączenia gwintowe oparte są na znormalizowanych zasadach projektowania oraz stosowania złącznych elementów znormalizowanych, dzięki temu połączenia tego typu należą do relatywnie tanich i szeroko stosowanych. W artykule opisano sposób modelowania z zastosowaniem systemu CATIA standardowego połączenia gwintowego w układzie metrycznym na przykładzie śruby i nakrętki M10. Sam sposób wytwarzania elementów połączenia z zastosowaniem druku 3D niesie ze sobą pewne trudności technologiczne, które należy wyeliminować na etapie opracowywania modelu 3D-CAD oraz 3D-STL. Problemy dotyczą doboru pasowania elementów połączenia w zależności od zastosowanej technologii przyrostowej oraz ułożenia elementów podczas wytwarzania względem układu współrzędnych drukarki 3D.
EN
The article presents a method of designing and manufacturing threaded connection elements using the 3D-CAD system and additive manufacturing technologies. 3D-CAD modeling combined with 3D printing opens up new possibilities for designing threaded connections. In most cases, threaded connections are based on standardized design principles and the use of standardized fasteners, therefore connections of this type are relatively cheap and widely used. The article describes the method of modeling a standard threaded connection in a metric system using the CATIA system, using the example of an M10 bolt and nut. The very method of producing connection elements using 3D printing brings with it some technological difficulties that should be eliminated at the stage of developing the 3D-CAD and 3D-STL model. Problems relate to the selection of the fitting of the connection elements depending on the additive technology used and the arrangement of the elements during production relative to the system 3D printer coordinates.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the tests that were conducted to examine the possibility of the fuel filter shank’s thread shearing under the impact of hydrostatic pressure. Increasedwear due to friction was confirmed on the threads of the titanium shanks that were tested, together with significantly reduced wear of the mating threads and steel sleeves. Shearing tests confirmed that to shear a thread that is worn to a degree similar to the threads that were tested, it is necessary to apply eight times more static pressure than the maximum pressure in the filter. A comparison of the shape of the coils of the thread that was subjected to the pressure test with the thread from the damaged filter demonstrated a significant difference in the wearing of these elements due to friction.
PL
W artykule przedstawiono przeprowadzone badania możliwości ścięcia gwintu trzonu z filtra paliwa pod wpływem działania ciśnienia hydrostatycznego. Potwierdzone zostało występowanie znacznego zużycia przez tarcie badanych gwintów tytanowych trzonów oraz wyraźnie mniejszego zużycia współpracujących z nimi gwintów stalowych tulejek. Próby ścinania wykazały, że do ścięcia gwintu zużytego w stopniu zbliżonym do badanych niezbędne jest zastosowanie 8-krotnie większego ciśnienia statycznego niż maksymalne ciśnienie występujące w filtrze. Porównanie kształtu nitek gwintu trzonów poddanych próbie ciśnieniowej z gwintem z filtra, który uległ awarii, wykazało znaczną różnicę w zużyciu tych elementów przez tarcie.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nitonakrętki to elementy złączne umożliwiające stosowanie połączenia gwintowego w komponentach zbyt cienkich, żeby naciąć w nich gwint, np. w blachach. Łączą one cechy nitu (dwa materiały lub większą ich liczbę łączymy na zasadzie nitowania) oraz nakrętki (element nitujący wyposażony jest w gwint – wewnętrzny lub zewnętrzny – w zależności od tego, czy mamy do czynienia z nitonakrętkami czy nitośrubami). Ze względu na swoje właściwości mechaniczne wynikające z procesu produkcji elementu oraz ze sposobu montażu gwinty nitonakrętek są odporne nawet na wysokie obciążenia.
Połączenia gwintowe w rzeczywistych warunkach eksploatacji poddawane są naprężeniom zmiennym. Kryterium zdolności do pracy połączeń obciążonych cyklicznie jest wytrzymałość zmęczeniowa scharakteryzowana przez wartości naprężeń amplitudowych i średnich. Kolejnym wyznacznikiem trwałości jest technologia wykonania łącznika gwintowego. Błędy wykonania oraz warunki eksploatacji powodują spiętrzenie naprężeń, powstawanie ognisk zmęczeniowych i w rezultacie pęknięcie śruby. Przedstawiono model urządzenia przeznaczonego do badań wytrzymałościowych przy zmiennych obciążeniach, scharakteryzowano jego parametry użytkowe. Zaprezentowano wyniki modelowania MES wybranych elementów stanowiska.
EN
Screw joints in the real level of service are being surrendered to changeable stresses. Cyclically a fatigue strength is a criterion of the capacity to work of burdened connections. It is marked by values of amplitude stresses and of averages. A technology of making the thread elevated walkway is a next indicator of the permanence. Run-time errors and the level of service cause piling stresses up, coming into existence of endurance bonfires and as a result crack of the screw. A model of the appliance was described intended endurance examinations at changeable burdens, his functional parameters were characterized. Results of the modelling of Messes of chosen elements of the position were presented.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Threaded connections are responsible assemblies defining the reliability of sucker rod string. Despite the variety of their design, industrial materials analysis shows that breakages occur in rod body and threaded connections. In the process of lowering and lifting operations to replace the well pump is repeated screwing and unscrewing of sucker rods threaded joints, so the pin threads and couplings are worn. After analyzing the method of determining the amount of wear the pin threads for screwing and unscrewing, tightening the connection and breakout sucker rods, the proposed S. A. Babayan, it was found that the amount of thread wear during the makeup at 20 ... 30 times the thread wear when fastening and according to this method three last threads of practically no wear and deterioration of the first coil 10–12 times bigger then the wear of the last turns. The results of calculation correspond with the operation of wear of sucker rods in an industrial environment. To identify and compare the distribution of stresses in the sucker rods threaded connections using the developed computer ANSYS finite element axisymmetric models of new and worn standard threaded connections with a diameter of 19 mm were created. Screw connections were loaded by axial force and torque make-up. After analyzing the results of the simulation we concluded that an increase of wear of sucker rod stress distribution in pin thread becomes uniform, respectively, it has a positive effect on the durability of the threaded connection under cyclic dynamic loads. With further deterioration thread tension rising in the middle turns, and in extreme - are reduced, and the impact of further deterioration in the durability of the connection is negative. Also it have been found that at the limit wear of thread the maximum stresses are concentrated in the thread coupling, resulting in a fracture of her body.
PL
Połączenia gwintowe odpowiadają za trwałość i stabilność konstrukcji kolumny żerdzi pompowych. Pomimo różnorodności wersji konstrukcyjnych, analizy materiałów przemysłowych wykazują, że uszkodzenia powstają zarówno na żerdziach pompowych jak i na połączeniach gwintowych. Podczas prac związanych z podnoszeniem-opuszczaniem pompy w celu jej wymiany następuje wielorazowe skręcanie i rozkręcanie połączeń gwintowych żerdzi pompowych, na skutek czego następuje zużycie gwintów złączek i muf. Po przeprowadzeniu analizy zaproponowanej przez S.A. Babayana metody określenia zużycia gwintu złączek podczas skręcania-rozkręcania, dokręcania oraz demontażu żerdzi pompowych ustalono, że zużycie gwintu podczas skręcania jest 20 do 30 razy większe niż podczas dokręcania. Wg danej metody trzy ostatnie zwoje gwintu praktycznie się nie zużywają, a zużycie pierwszego zwoju jest 10 do 12 razy większe niż zużycie ostatnich zwojów. Otrzymane wyniki odpowiadają danym zużycia podczas eksploatacji połączeń gwintowych żerdzi pompowych w warunkach przemysłowych. W celu ujawnienia i porównania rozkładu naprężeń w połączeniach gwintowych żerdzi pompowych w środowisku ANSYS zostały opracowane komputerowe osiowosymetryczne modele metodą elementόw skończonych nowych oraz zużytych standardowych połączeń gwintowych o średnicy 19 mm. Połączenia gwintowe zostały obciążone siłą osiową oraz momentem dokręcenia. Na podstawie analizy wyników modelowania można wnioskować, że wraz ze zwiększeniem zużycia połączenia gwintowego żerdzi pompowej rozdział naprężeń w wgłębieniach gwintu złączki staje się bardziej równomierny, co ma pozytywny wpływ na wydłużenie okresu eksploatacji połączenia gwintowego w warunkach dynamicznego obciążenia cyklicznego. Podczas dalszego zużycia gwintu w średnich zwojach naprężenia wzrastają, a w skrajnych – zmniejszają się, co ma negatywny wpływ na okres eksploatacji połączenia gwintowego. Ustalono również, że przy granicznym zużyciu połączenia gwintowego maksymalne naprężenia są skoncentrowane w wgłębieniu zwoju gwintu złączki, na skutek czego następuje zniszczenie złączki.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents method of internal thread production during frame turbine regeneration. There are shown all stages of process realisation and characterised particular technological tasks. Present essential technological bound results from used methods and ways of solving described problem.
Znaczne głębokości otworów i związane z tym duże ciśnienia i temperatury oraz środowisko korozyjne mają decydujący wpływ na kierunki modernizacji połączeń gwintowych. Ponadto zapuszczanie rur do otworów kierunkowych i poziomych niesie za sobą obciążenia elementów połączenia gwintowego. W oparciu o wymagania eksploatacyjne, których źródłem są warunki obciążeniowe i środowiskowe występujące w odwiertach naftowych i gazowych dokonano przeglądu konstrukcji połączeń gwintowych rur dla górnictwa otworowego.
EN
Big depths of holes and high pressures and temperatures related as well corrosive environment have decisive impact on development of thread connections modernization. Additionally casing/tubing running to the directional and horizontal holes results in increasing loads of thread connection surfaces. The review of tubular thread connections for petroleum industry is presented on the basis of production requirements and load and environment conditions impacts.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An article present problems capability make use of anaerobic materials to secure stud connections. It present results of research carried with applicable of anaerobic material Loctite 275.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Materiałem do badań był pręt ze stali St1. Gwinty wykonano z wykorzystaniem technologii obróbki ubytkowej oraz przeróbki plastycznej. W próbie jednoosiowego rozciągania określono wpływ metody wykonania poszczególnych elementów gwintowanych i sposobu ich zestawienia na przebieg zniszczenia połączeń. Wyznaczono mikrotwardość próbek w zależności od miejsca pomiaru i odległości od powierzchni zewnętrznej. Przeprowadzono też obserwacje mikrostruktur wyrobów gwintowanych na ich przekrojach wzdłużnych.
EN
An axial tension test was used to determine consequence of production process for performance of particular threaded parts either machined or rolled from steel bar grade St1 and of their assembly method on progress of destruction in the joint.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The present study concerns with the analysis and modeling of thread connections of hydroturbine units mountings. The boundary element method scheme for the numerical analysis of a problem is proposed. Various contact models of the screw and the flange are considered. Based on the presented numerical results using the least squares method the convenient engineering formulae for determination of the stress concentration in thread connections, which considers not only the root radius, but also sliding friction factor between contacting surfaces, is constructed.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Examination results and their interpretation is presented for the explanation of the mechanism of cracks occurring in the threaded holes and bolts of the cover - flange connections of the nuclear power plant steam generator collector. The factors that initiate the failures have been established, while considering the influence of both the components of water penetrating from the primary circulation to the secondary circulation, as well as the grease used in bolt - flange threaded connections during assembly.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the problem of structural friction appearing in a screw joint with frictional effects between its elements. In the article are analysed two mathematical models of screw joint. In the first model is assumed the influence of screw with foundation of large stiffness the nut. In the second model is assumed influence both of cooperating elements (the screw and nut).
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The stabilization of screw joint and influence of factors protecting against loosening of the joint have been discussed in the present article. The results of experimental examinations associated with the effect of the type of protective coat on threaded section and lubrication on the value of tightening torque have been also presented.
PL
W połączeniu gwintowym zabezpieczeniem przed spadkiem siły zacisku są siły tarcia występujące na powierzchniach oporowych oraz powierzchni nagwintowanej. Wartość tych sił uzależniona jest od wartości momentu dokręcającego. Jego wartość nie jest stała, zależy w głównej mierze od: obecności powłoki smarującej, rodzaju powłoki ochronnej, liczby dokręceń. W artykule przedstawiono wyniki badań stanowiskowych, mających na celu ilościowe określenie wpływu wyżej wymienionych czynników na wartość momentu dokręcającego. Obiektem badań były śruby M6 bez powłoki ochronnej oraz z powłokami: tlenkową, cynkowo-chromianową, cynkową, miedziowo-niklową, niklową, miedziowo-niklowo-chromianową oraz kadmowo-chromianową. Dodatkowo przedstawiono wyniki badań zmęczeniowych śrub i wpływu technologii wykonania powierzchni gwintowej (gwint nacinany lub walcowany) oraz obróbki cieplnej na wartość naprężeń średnich oraz amplitudy naprężeń.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przeprowadzono badania dotyczące wpływu tarcia konstrukcyjnego drgań wymuszonych połączenia gwintowego. Przedstawiono metodę rozwiązania oraz podstawowe zależności. Dla wybranych modeli matematycznych przedstawiono charakterystyki bezwymiarowej amplitudy drgań w funkcji bezwymiarowej częstości.
EN
An impact of the constructional friction on transient state of forced vibration of the screw joint has been studied. The solution method and the basic and the basic relations are presented. For the selected mathematical models the characteristics of dimensional amplitude of vibrations as a function of dimensionless vibration are also presented.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono analizę wpływu parametrów technologiczno-konstrukcyjnych na pożądane własności połączenia gwintowego. Zaproponowano rozwiązanie dotyczące zmian w konstrukcji i w technologii wykonania jednego z elementów złącza (podkładki), które doprowadziło do wyeliminowania problemów montażowych i eksploatacyjnych polegających na urywaniu się łbów śrub w różnych połączeniach wysoko-wytrzymałościowych podczas montażu lub w czasie eksploatacji mostów napędowych ładowarek kołowych.
EN
The analysis of influence of technological and constructional parameters on required features of screw joints has been presented in this paper. Modification of construction and technology of washers forming have been proposed, to eliminate the phenomenon of breaking the screw head in high-tough screw jeans during their assembling and exploitation.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.