Профиль резьбы

О П И С А Н И Е (п)926395ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспттбпни(б 1) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 28,06,79 (21) 2808076/25-27 (53 ) М Клз Р 16 В 33/02 с присоединением заявки РЮВрстщеиВ квмтет СССР в дмам звбрете и втрыт 1(53) УДК 621. 882. .082.5(088,8) Опубликовано 0705.82. Бюллетень17Дата опубликования описания 07. 05. 82 В.С.Андрющенко, С.Ф.Бнлнк, С.щ.денеллнц, ВЙщурое;- В, В. Кравец, В.ф. Кузнецов, А. Т. Левченко, В. К Мельничук,И.З.Нейштадт, В.И.Орлов, В.Н.Пчелкин и Г. .ХаустовГ Государственный научно-исследовательский и ститут у нефтяной промышленности и Всесоюзный научноисследовательский институт разработки и эксттттуатациинефтепромысловых труб т(5 Ь) ПРОФИЛЬ РЕЗЬБЫ Недостатком резьбы с данным проФилем является повышенная жесткость.Из-за незначительных углов междунормалью к оси резьбы и образующимиконусов опорной и ей противоположнойповерхности на этих поверхностяхвозникают давления значительной величины. Это приводит к схватываниютрущихся поверхностей при свинчива Онии, т.е. к заеданию резьб.,Следствием заедания, резьб является повышенный износ резьбы и снижение эксплуатациоцрнных характеристик резьбовыхсоединений, т.е. их герметичности ипрочности,; Наиболее близким к изобретению . по технической сущности и достигаемому результату является профиль резьбы, имеющий опорную и противоположную ей поверхности. В. данном профиле опорная поверхность составляет с нормалью к .оси резьбы угол, равный 3, а противоположная - соответствен но угол 10 23,Изобретение относится к нефтяному оборудованию, а именно к коническим резьбовым соединениям бурильных, ,обсадных и насосных компрессионных труб.Известен симметричный треугольный профиль резьбы с углом при вершине, равным 90 Ц .Недостатком этого профиля является то, что радиальные составляющие осевых передаваемых усилий достигают больших значений, что приводит к значительным радиальным деформациям соединения. Цель изобретения - повышение износостойкости резьбы.Поставленная цель достигается тем, что в профиле, имеющем опорную и противоположную поверхности, опорная поверхность выполнена из трех участков, при этом участки, расположенные у вершины и у основания профиля сос тавляют с нормалью к оси резьбыугол, равный 450,На ертеже изображена схема пред-,лагаемого проФиля резьбы.Профиль имеет опорную поверхность,состоящую из трех участков 1-3 ипротивоположную опорную поверхность 4.Участок 2 опорной поверхности составляет с нормалью 5 к линии 6, параппепьной оси резьбы, угол В 3 . О Участки 1 и 3 опорной поверхности и противоположная поверхность 4 накло. нены к нормали 5 таким образом, что силы Рп,нормальные к этим поверхностям, раскладываются на две составляющие:осевую Р и радиальную Ру, равные друг другу, условие равенства укаэанных усилий позволяет определить угол наклона поверхности 1, 3 и 4 профиля, к нормали 5.Поскольку Р -- Р, то1,В = -7- = 1,0;РВ = атее 1,0 = -4 - = 45, г где В- угол наклона участка 1 опорной поверхности к нормали 5. Таким образом, поверхности 1, 3 и 4 наклонены к нормали 5 под углом 45, т.е,30В, = В=3 =- = 450где- угол наклона поверхностик нормали 5;В - угол наклона участка 3 опорной поверхности к нормали 5.,Предложенный профиль резьбы работает следующим образом,В начальный момент свинчиванияконтакт в резьбе имеет место по винтовой поверхности 4 при вертикальномположении труб,- вринтиваемой в муфту,Особенностью начального моментасвинчивания является то, цто в резьбе имеется возможность перемещениятрубы как в осевом, так и в радиальном направлении. Учитывая также равенство осевых и радиальных давленийв любой случайной точке контактаможно заключить, что предлагаемыйпрофиль будет способствовать предупреждению эаедании резьбы при свинцивании соединения,По мере того как сопряжение становится более плотным, в контакт вступают поверхности 1- 3, При этом успо. вия трения на поверхностях 1 и 3 те же, что и на поверхности 4, а на поверхности 2 условил трения определяются углом - = 0 + С.Если учесть, что Г = 45, а Й = 5 (выбирается из условий передачи соединением осевых растягивающих усилий и удобства нарезания резьб Фре 5 ераванием), тогда в рассматриваемомо О ослучае= 3 + 45 = 48, что существенно больше угла при вершине известного профиля (А = 3 + 1 О = 1 л ), что является причиной снижения контактного давления на поверхностях профиля и, следовательно, износа.Преимуществом предложенного профиля является то, цто в резьбе не возникает радиальный зазор при нагружении соединения растягивающим усилием. Это очень важно для обеспечения герметичности, важнейшей эксплуатационной характеристики трубных соединений, работающих при значительных избыточных давлениях.Таким образом, предложенный профиль, благодаря выбору соответствующих углов наклона поверхностей 1-4, способствует предупреждению заеданий резьбы при свинчивании соединения, что в итоге повышает износостойкость резьбы, При растяжении профиль работает как упорный.Формула изобретенияПрофиль резьбы, имеющий опорнуюи противоположную ей поверхности,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения износостойкостирезьбы, опорная поверхность выполнена из трех участков, при этом участки, расположенные у вершины и у основания профиля, составляют с нормальюк оси резьбы угол, равный 45 О,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Детали машин, Справочник, Подред. И,С.Ачаркана, т. 1, изд,3-е, М"Машиностроение", 1968, с, 100,рис, 16,2. Руководство по трубам нефтяногосортамента и их соединениям, применяемым эа рубежом. Справочное пособие.М., "Недра"1969, с. 12., рис. 13,926395 Составитель В. ЗворыТехред А. Бабинеч Ре Джу ган ектор А. Дзят Заказ 2935/2 ли;:л ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 8 Тираж 798 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра Подписнокомитета СССРоткрытийская наб., д, 4/