Your browser is out of date.

You are currently using Internet Explorer 7/8/9, which is not supported by our site. For the best experience, please use one of the latest browsers.

Kontrola kołków zwijanych - techniki pomiarowe

Autorzy opracowania: Lisa A. Wells, kierownik ds. usług technicznych oraz Michael J. Pasko, inżynier aplikacji

Pobierz ten Biała księga

Średnica

Z uwagi na konstrukcję kołka zwijanego, jego średnica powinna odpowiadać specyfikacji w obrębie kąta obejmującego co najmniej 270° obwodu. Ta cecha konstrukcyjna sprawia, że średnica kołka mierzona na szwie będzie zawsze równa lub mniejsza niż w jakimkolwiek innym punkcie pomiaru w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu. Cecha ta zapobiega uszkodzeniu przez szew materiału elementów z otworem pod kołek.

Średnicę mierzymy za pomocą mikrometru. Pomiary mikrometrem wykonujemy przyjmując kąt 0°, 45° i 90° względem szwu, jak pokazano na schematach poniżej. Do pomiaru bardzo małych kołków należy stosować mikrometr o zmniejszonej średnicy kowadełka. Niezależnie od rozmiaru kowadełka, ważne jest, aby kołek był wyśrodkowany względem kowadełka i wrzeciona mikrometru. Bardzo ważne jest również, aby nie dokręcać wrzeciona mikrometru poza punkt, w którym styka się ono z kołkiem, ponieważ nadmierny docisk może spowodować nieprawidłowe odczyty. Średnicę mierzymy wodległości od końca kołka równej co najmniej jednej średnicy kołka. Pozwala to wyeliminować błąd wynikający z pomiaru wykonanego w miejscu przejścia od fazowania do średnicy kołka. Na przykład, podczas pomiarów kołka zwijanego Ø4,00 mm, jego średnicę mierzylibyśmy w odległości nie mniejszej niż 4,00 mm od końca kołka.

Ustawienie pod kątem 0° względem szwu

Ustawienie pod kątem 45° względem szwu

Ustawienie pod kątem 90° względem szwu

Długość

Długość kołka zwijanego można łatwo zmierzyć za pomocą suwmiarki lub mikrometru. Bardzo ważne jest, aby kołek był umieszczony między szczękami narzędzia pomiarowego pod kątem prostym. Zobacz zdjęcie poniżej:

 

Średnica fazowania („B” Max)

Średnica fazowania lub maksymalna średnica „B” jest dobrana tak, aby była mniejsza niż minimalna zalecana średnica otworu. Ten parametr może być mierzony za pomocą mikrometru, suwmiarki lub komparatora optycznego. Najprostszą metodą kontroli tej średnicy jest rozwarcie mikrometru do określonego maksymalnego wymiaru „B”, zablokowanie go w tej pozycji i sprawdzenie, czy kołek „zaczepia” albo „wpasowuje się” między kowadełko i wrzeciono mikrometru. Proszę spojrzeć na schemat, który pokazuje właściwą technikę pomiaru z wykorzystaniem mikrometru (metoda najczęściej stosowana).

Kontrola twardości

Twardość sprawdzamy wybierając jedną z dwóch alternatywnych metod. Preferowaną metodą jest badanie mikrotwardości. Druga metoda to badanie twardości powierzchni metodą Rockwella.

Badanie twardości powierzchni metodą Rockwella może dać prawidłowe wyniki, o ile zostanie prawidłowo wykonane. Dobór skali badania twardości wg Rockwella zależy od grubości badanej próbki. Zobacz poniżej:

Tabela 1
Dobór skali badania twardości według grubości materiału dla wyrobów gotowych

0,001 do 0,015* metoda Vickersa
0,015 do 0,025 SKALA 15N
0,025 do 0,035 SKALA A
0,035 do 0,050 SKALA D
0,050 i wzwyż SKALA C

 *Jak wskazano w tabeli, próbka o grubości od 0,001 do 0,015 cala musi być badana metodą Vickersa, przy czym metoda Vickersa może być używana do pomiaru twardości próbek o dowolnej grubości.

Aby zastosować metodę Rockwella do badania twardości powierzchni, pasek kołka musi być pobrany prostopadle do jego osi. Pasek ten (próbkę) należy następnie umieścić na kowadle w taki sposób, aby był podparty na całej długości. Ponieważ kołek zwijany jest okrągły, należy zadbać o to, aby krzywizna paska nie opierała się o górną część wgłębnika. Poniższe schematy pokazują prawidłowe przygotowanie i ustawienie próbki względem przyrządu pomiarowego:

Pobrać pasek próbki prostopadle do osi kołka, jak pokazano na ilustracji
*Uwaga: „X” oznacza prawidłowe miejsce wykonania badania pośrodku paska.

PRAWIDŁOWO

NIEPRAWIDŁOWO

W przypadku kołków zwijanych, preferowaną metodą jest badanie mikrotwardości. Aby wykonać badanie przy użyciu tej metody, kołek jest przecinany poprzecznie, a jeden z uzyskanych elementów poddawany jest badaniu. Próbka jest następnie polerowana w celu usunięcia śladów cięcia. Nie wolno zapomnieć o tym, że operacje cięcia i polerowania muszą być wykonywane z zastosowaniem odpowiedniego chłodziwa, aby zapobiec nadmiernemu nagrzewaniu się próbki.

Po wypolerowaniu, próbka pobrana z kołka jest poddawana badaniu mikrotwardości metodą Vickersa, które wykonuje się pośrodku zwoju pośredniego. Miejsce to pokazano poniżej znakiem „X” na zwoju pośrednim.

Diamentowy wgłębnik Vickersa musi być oddalony od krawędzi materiału co najmniej o 1 szerokość diamentu. W razie dokonywania wielokrotnych odczytów twardości, każda kolejna pozycja wgłębnika diamentowego musi być ustalona w taki sposób, aby odległość między dowolnymi dwoma pozycjami wgłębnika była większa niż dwukrotność wymiaru odkształcenia naprężeniowego, które może wystąpić podczas wykonywania odcisku. Wszystkie odczyty twardości są podawane w jednostkach HV (twardość Vickersa).

Zdjęcie osadzonej i wypolerowanej próbki zwijanego kołka sprężystego. Ta próbka jest przygotowana do wykonania badania mikrotwardości.

Właściwe miejsce do wykonania badania na zwijanym kołku sprężystym

Firma SPIROL sporządziła wykaz odpowiednich nacisków do badania mikrotwardości metodą Vickersa, które należy stosować zależnie od grubości badanej próbki materiału. Patrz tabela 2.

Grubość paska / w calach Nacisk (w gramach)
od 0,000 do 0,001   100
od 0,002 do 0,004    200
od 0,005 do 0,007  300
od 0,008 i wzwyż 500

Tabela 2
Grubość paska próbki, a obciążenie podczas badania mikrotwardości

Kontrola prostoliniowości

Zgodnie z ASME B18.8.2-2000 i ASME B18.8.100M-2000, prostoliniowość kołka zwijanego powinna być mierzona za pomocą sprawdzianu prostoliniowości w następujący sposób:

Prostoliniowość na całej długości kołków sprężystych (zwijanych) musi być taka, aby kołki swobodnie przechodziły przez sprawdziany pierścieniowe o długościach wskazanych w Tabeli 3 dla różnych długości kołków. Maksymalna średnica otworu sprawdzianu pierścieniowego musi odpowiadać maksymalnej średnicy kołka nie obciążonego, powiększonej o naddatek średnicy na odchyłkę prostoliniowości wskazany w Tabeli 3.

Specyfikacja prostoliniowości kołków zwijanych calowych
Nominalna długość kołka Długość sprawdzianu pierścieniowego +/-0,005” Naddatek średnicy na odchyłkę prostoliniowości (ponad maks. średnicę kołka)
do 1” włącznie 1,000" 0,007”
1-2” włącznie 2,000" 0,010”
Ponad 2”  3,000" 0,013”
Specyfikacja prostoliniowości kołków zwijanych metrycznych
Nominalna długość kołka Długość sprawdzianu pierścieniowego +/-0,005” Naddatek średnicy na odchyłkę prostoliniowości (ponad maks. średnicę kołka)
do  24mm włącznie 25mm min. 0,18 mm - maks. 0,20 mm
24-50mm włącznie 50mm min. 0,30 mm - maks. 0,34 mm
Ponad 50mm  75mm  min. 0,42 mm - maks. 0,48 mm

Tabela 3

Pobierz ten Biała księga
MASZ PYTANIE? Chętnie pomożemy!

Masz problem produkcyjny, którego nie możesz rozwiązać? Nasi eksperci uwielbiają wyzwania. Doradzanie skutecznych rozwiązań spełniających Twoje wymagania jest tym, co robimy najlepiej. Zadzwoń do nas lub wypełnij poniższy formularz, aby się z nami skontaktować!

+48 510 039 345