基于逆向工程的油套管特殊螺紋參數(shù)三坐標檢測方法
發(fā)布時間:2021-08-28 15:03
為了獲取油套管特殊螺紋的精確幾何參數(shù),以便根據(jù)產(chǎn)品實物來建立油套管接頭計算機三維模型,進而在接頭強度失效分析中進行計算機有限元力學模擬計算,或者在逆向工程中進行產(chǎn)品的優(yōu)化設計,對油套管特殊螺紋參數(shù)的檢測方法進行了研究。本文通過分析油套管接頭結(jié)構(gòu)建立了測量空間坐標系,根據(jù)螺紋結(jié)構(gòu)規(guī)劃了測點路線和測點數(shù)目,利用三坐標測量機獲取螺紋表面測點數(shù)據(jù)。借鑒逆向工程中“由點到線”的思路,利用一條測點路線的數(shù)據(jù)點,結(jié)合直線間距離算法、直線擬合算法和直線方程算法等方法得到了螺紋各個參數(shù)的檢測方法,并利用MATLAB軟件實現(xiàn)了交點計算和直線擬合計算的計算機編程,從而得到了一種油套管特殊螺紋參數(shù)的檢測方法。以一種油套管特殊螺紋接頭為例進行了螺紋參數(shù)的檢測試驗,對本文方法的檢測值和實際值進行了對比,結(jié)果證實本文方法本文檢測方法誤差小、精度高、檢測過程便捷且具有實用性。結(jié)合所有測點路線的數(shù)據(jù)點和逆向工程技術,通過UG軟件進行了螺紋的逆向建模。對三維模型進行參數(shù)檢測,結(jié)果證實該模型精度高,同時證實了本文測點路線規(guī)劃和測點數(shù)目設計合理且適用于偏梯形螺紋。本文的檢測方法可以得到螺紋參數(shù)的具體值,進而可以根據(jù)實際情況進...
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
某一種油套管特殊螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖
西安石油大學碩士學位論文8螺紋大端,與密封面相接的一端為螺紋小端。螺紋大端處,螺紋牙底面與管體外表面重合,這種情況下,理論上將會有一部分螺紋牙的牙頂直徑大于管柱外表面直徑,但是實際上先有管體再在管體兩端接頭部分加工螺紋,從而造成這部分螺紋牙不完整,呈現(xiàn)不完整狀態(tài)。同時這部分的螺紋牙承載能力也較差,所以油套管特殊螺紋主要依靠完整的螺紋牙承載軸向拉力,不完整部分的螺紋牙只承載一部分的軸向拉力。因此,對于油套管特殊螺紋接頭,其螺紋部分將會出現(xiàn)兩個錐度,包括不完整螺紋牙的錐度和完整螺紋牙的錐度,不完整螺紋牙的錐度一般認為是0,完整螺紋牙的錐度為理論錐度,如圖2-2所示。通常所說的油套管特殊螺紋錐度實際上是完整螺紋牙中的錐度,對于螺紋總體,不完整螺紋牙只占一部分,更多的是完整螺紋牙部分,起主要作用的也是完整螺紋牙部分,所以本文主要研究完整螺紋牙部分,本文研究的螺紋部分皆指的是完整螺紋牙部分。圖2-2螺紋部分示意圖2.1.2密封面油套管特殊螺紋接頭通常采用的密封結(jié)構(gòu)是金屬-金屬密封[27],常見的密封形式包括:錐面-錐面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-錐面密封、球面-柱面密封,如圖2-3所示。圖2-3常見的密封形式不完整螺紋牙部分完整螺紋牙部分(a)錐面-錐面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-錐面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封錐面-錐面柱面-柱面-錐面球面-柱面球面球面-球面
西安石油大學碩士學位論文8螺紋大端,與密封面相接的一端為螺紋小端。螺紋大端處,螺紋牙底面與管體外表面重合,這種情況下,理論上將會有一部分螺紋牙的牙頂直徑大于管柱外表面直徑,但是實際上先有管體再在管體兩端接頭部分加工螺紋,從而造成這部分螺紋牙不完整,呈現(xiàn)不完整狀態(tài)。同時這部分的螺紋牙承載能力也較差,所以油套管特殊螺紋主要依靠完整的螺紋牙承載軸向拉力,不完整部分的螺紋牙只承載一部分的軸向拉力。因此,對于油套管特殊螺紋接頭,其螺紋部分將會出現(xiàn)兩個錐度,包括不完整螺紋牙的錐度和完整螺紋牙的錐度,不完整螺紋牙的錐度一般認為是0,完整螺紋牙的錐度為理論錐度,如圖2-2所示。通常所說的油套管特殊螺紋錐度實際上是完整螺紋牙中的錐度,對于螺紋總體,不完整螺紋牙只占一部分,更多的是完整螺紋牙部分,起主要作用的也是完整螺紋牙部分,所以本文主要研究完整螺紋牙部分,本文研究的螺紋部分皆指的是完整螺紋牙部分。圖2-2螺紋部分示意圖2.1.2密封面油套管特殊螺紋接頭通常采用的密封結(jié)構(gòu)是金屬-金屬密封[27],常見的密封形式包括:錐面-錐面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-錐面密封、球面-柱面密封,如圖2-3所示。圖2-3常見的密封形式不完整螺紋牙部分完整螺紋牙部分(a)錐面-錐面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-錐面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封錐面-錐面柱面-柱面-錐面球面-柱面球面球面-球面
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Bezier曲線的特殊螺紋密封面參數(shù)化設計[J]. 張穎,練章華. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2019(11)
[2]油套管接頭密封面檢測方法研究[J]. 王洋洋,張曉梅,楊紫曄. 云南化工. 2019(08)
[3]套管特殊扣結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 白松. 內(nèi)燃機與配件. 2019(04)
[4]復雜曲面的三坐標測量機采樣參數(shù)選取[J]. 陳大偉,陳岳坪,楊翊,周曉慧. 機械設計與制造. 2018(01)
[5]逆向工程在汽車制造中的應用[J]. 肖冰,孟凡榮. 汽車零部件. 2017(12)
[6]逆向工程技術在箱體零件設計中的應用[J]. 邱海飛. 工具技術. 2017(12)
[7]油氣井特殊螺紋接頭連接安全性研究[J]. 莫麗,涂煉,付強,王磊. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2017(08)
[8]三坐標測量螺紋量規(guī)的可行性論證[J]. 張欣,李凌梅,孫梅,馬藝清,劉佳麗. 國外電子測量技術. 2017(07)
[9]大尺寸圓錐螺紋量規(guī)基面中徑測量方法[J]. 張波,曾燕華,張文建,唐冬梅. 上海計量測試. 2017(01)
[10]偏梯形螺紋中徑牙厚樣板校準方法及測量不確定度評定[J]. 吉楠,衛(wèi)尊義,白小亮,馮娜,艾裕豐,李光峰. 石油管材與儀器. 2015(06)
碩士論文
[1]石油螺紋標準量具的三坐標測量機檢測方法[D]. 趙卿.天津大學 2016
[2]基于UG二次開發(fā)的汽車曲面造型技術研究[D]. 張容嘉.長春理工大學 2013
[3]基于三坐標測量技術在石油用螺紋量規(guī)校準中的應用[D]. 馮娜.西安石油大學 2010
[4]石油管螺紋自動檢測裝置的研制[D]. 楊析.西安理工大學 2007
本文編號:3368737
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
某一種油套管特殊螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖
西安石油大學碩士學位論文8螺紋大端,與密封面相接的一端為螺紋小端。螺紋大端處,螺紋牙底面與管體外表面重合,這種情況下,理論上將會有一部分螺紋牙的牙頂直徑大于管柱外表面直徑,但是實際上先有管體再在管體兩端接頭部分加工螺紋,從而造成這部分螺紋牙不完整,呈現(xiàn)不完整狀態(tài)。同時這部分的螺紋牙承載能力也較差,所以油套管特殊螺紋主要依靠完整的螺紋牙承載軸向拉力,不完整部分的螺紋牙只承載一部分的軸向拉力。因此,對于油套管特殊螺紋接頭,其螺紋部分將會出現(xiàn)兩個錐度,包括不完整螺紋牙的錐度和完整螺紋牙的錐度,不完整螺紋牙的錐度一般認為是0,完整螺紋牙的錐度為理論錐度,如圖2-2所示。通常所說的油套管特殊螺紋錐度實際上是完整螺紋牙中的錐度,對于螺紋總體,不完整螺紋牙只占一部分,更多的是完整螺紋牙部分,起主要作用的也是完整螺紋牙部分,所以本文主要研究完整螺紋牙部分,本文研究的螺紋部分皆指的是完整螺紋牙部分。圖2-2螺紋部分示意圖2.1.2密封面油套管特殊螺紋接頭通常采用的密封結(jié)構(gòu)是金屬-金屬密封[27],常見的密封形式包括:錐面-錐面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-錐面密封、球面-柱面密封,如圖2-3所示。圖2-3常見的密封形式不完整螺紋牙部分完整螺紋牙部分(a)錐面-錐面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-錐面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封錐面-錐面柱面-柱面-錐面球面-柱面球面球面-球面
西安石油大學碩士學位論文8螺紋大端,與密封面相接的一端為螺紋小端。螺紋大端處,螺紋牙底面與管體外表面重合,這種情況下,理論上將會有一部分螺紋牙的牙頂直徑大于管柱外表面直徑,但是實際上先有管體再在管體兩端接頭部分加工螺紋,從而造成這部分螺紋牙不完整,呈現(xiàn)不完整狀態(tài)。同時這部分的螺紋牙承載能力也較差,所以油套管特殊螺紋主要依靠完整的螺紋牙承載軸向拉力,不完整部分的螺紋牙只承載一部分的軸向拉力。因此,對于油套管特殊螺紋接頭,其螺紋部分將會出現(xiàn)兩個錐度,包括不完整螺紋牙的錐度和完整螺紋牙的錐度,不完整螺紋牙的錐度一般認為是0,完整螺紋牙的錐度為理論錐度,如圖2-2所示。通常所說的油套管特殊螺紋錐度實際上是完整螺紋牙中的錐度,對于螺紋總體,不完整螺紋牙只占一部分,更多的是完整螺紋牙部分,起主要作用的也是完整螺紋牙部分,所以本文主要研究完整螺紋牙部分,本文研究的螺紋部分皆指的是完整螺紋牙部分。圖2-2螺紋部分示意圖2.1.2密封面油套管特殊螺紋接頭通常采用的密封結(jié)構(gòu)是金屬-金屬密封[27],常見的密封形式包括:錐面-錐面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-錐面密封、球面-柱面密封,如圖2-3所示。圖2-3常見的密封形式不完整螺紋牙部分完整螺紋牙部分(a)錐面-錐面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-錐面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封錐面-錐面柱面-柱面-錐面球面-柱面球面球面-球面
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Bezier曲線的特殊螺紋密封面參數(shù)化設計[J]. 張穎,練章華. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2019(11)
[2]油套管接頭密封面檢測方法研究[J]. 王洋洋,張曉梅,楊紫曄. 云南化工. 2019(08)
[3]套管特殊扣結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 白松. 內(nèi)燃機與配件. 2019(04)
[4]復雜曲面的三坐標測量機采樣參數(shù)選取[J]. 陳大偉,陳岳坪,楊翊,周曉慧. 機械設計與制造. 2018(01)
[5]逆向工程在汽車制造中的應用[J]. 肖冰,孟凡榮. 汽車零部件. 2017(12)
[6]逆向工程技術在箱體零件設計中的應用[J]. 邱海飛. 工具技術. 2017(12)
[7]油氣井特殊螺紋接頭連接安全性研究[J]. 莫麗,涂煉,付強,王磊. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2017(08)
[8]三坐標測量螺紋量規(guī)的可行性論證[J]. 張欣,李凌梅,孫梅,馬藝清,劉佳麗. 國外電子測量技術. 2017(07)
[9]大尺寸圓錐螺紋量規(guī)基面中徑測量方法[J]. 張波,曾燕華,張文建,唐冬梅. 上海計量測試. 2017(01)
[10]偏梯形螺紋中徑牙厚樣板校準方法及測量不確定度評定[J]. 吉楠,衛(wèi)尊義,白小亮,馮娜,艾裕豐,李光峰. 石油管材與儀器. 2015(06)
碩士論文
[1]石油螺紋標準量具的三坐標測量機檢測方法[D]. 趙卿.天津大學 2016
[2]基于UG二次開發(fā)的汽車曲面造型技術研究[D]. 張容嘉.長春理工大學 2013
[3]基于三坐標測量技術在石油用螺紋量規(guī)校準中的應用[D]. 馮娜.西安石油大學 2010
[4]石油管螺紋自動檢測裝置的研制[D]. 楊析.西安理工大學 2007
本文編號:3368737
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