Технический комитет по стандартизации
«Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259)

Акционерное общество «Научно-производственная фирма
«Центральное конструкторское бюро арматуростроения»

СТАНДАРТ ЦКБА

СТ ЦКБА 030-2006

Арматура трубопроводная

ПРУЖИНЫ ВИНТОВЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

Общие технические условия

Санкт-Петербург
2018

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (АО «НПФ «ЦКБА»)

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от 27.12.2006 № 65

3 СОГЛАСОВАН

ООО Фирма «СПРИНГ-ЦЕНТР» письмом исх. № 10-ТО/481-06 от 20.09.2006

Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259)

4 ВЗАМЕН ОСТ 302-07-1152-92 «Пружины винтовые цилиндрические сжатия. Технические условия»

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ с учетом изменений № 1 - № 5 в 2018 году

СОДЕРЖАНИЕ

СТАНДАРТ ЦКБА

Дата введения с 01.07.2009

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на винтовые цилиндрические пружины сжатия и растяжения из проволоки (прутка, проката) круглого сечения, предназначенные для работы в трубопроводной арматуре и приводных устройствах к ней.

В настоящем стандарте учтены требования НП-071-18. (Измененная редакция, изм. № 5)

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 2.401-68 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения чертежей пружин

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 9.303-84 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования к выбору

ГОСТ 9.305-84 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий

ГОСТ 9.908-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости

ГОСТ 12.1.018-93 Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.063-2015 Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002-2014 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.004-75 Система стандартов безопасности труда. Термическая обработка металлов. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.010-75 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 12.4.253-2013 (EN 166:2002) Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты глаз. Общие технические требования

ГОСТ 17.1.3.13-86 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения

ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 1435-99 Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Общие технические условия

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 5017-2006 Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением. Марки

ГОСТ 5221-2008 Проволока из оловянно-цинковой бронзы. Технические условия

ГОСТ 5222-2016 Проволока из кремнемарганцевой бронзы. Технические условия

ГОСТ 5632-2014 Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 6032-2017 Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии (Измененная редакция, изм. № 5)

ГОСТ 9378-93 Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия

ГОСТ 9389-75 Проволока стальная углеродистая пружинная. Технические условия

ГОСТ ISO 9612-2016 Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 14959-2016 Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали. Технические условия

ГОСТ 14963-78 Проволока стальная легированная пружинная. Технические условия

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15834-2016 Проволока из бериллиевой бронзы. Технические условия

ГОСТ 15835-2013 Прутки из бериллиевой бронзы. Технические условия

ГОСТ 16118-70 Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. Технические условия

ГОСТ 18175-78 Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ Р 50753-95 Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из специальных сталей и сплавов. Общие технические условия

НП 071-18 Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии Правила оценки соответствия продукции, для которой устанавливаются требования, связанные с обеспечением безопасности в области использования атомной энергии, а также процессов ее проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации, утилизации и захоронения

ОСТ 1.90201-75 Прутки шлифованные и механически калиброванные из титановых сплавов

ОСТ 1.90202-75 Прутки горячекатаные из сплава марки ВТ16

ТУ 1-809-273-81 Проволока из титанового сплава ВТ16 для пружин

ТУ 3-592-90 Проволока высокопрочная пружинная коррозионностойкая из стали 08X18Н7Г10АМ3-ПД

ТУ 3-1002-77 Проволока пружинная коррозионностойкая высокопрочная. Технические условия

ТУ 5.961-11893-2005 Проволока пружинная из сплава ВТ16

ТУ 14-131-819-90 Сортовой прокат из сплава марки ЭИ 828-ВД (ХН70МВЮ-ВД)

ТУ 14-131-904-2010 Проволока жаропрочная пружинная из сплава марки ХН77ТЮР (ЭИ437Б)

ТУ 1825-582-07510017-2005 Прутки катаные из титанового сплава марки ВТ16 для атомной энергетики. Технические условия

ТУ АДИ 293-88 Проволока шлифованная из жаропрочного сплава ХН70МВЮ-ВД

СТ ЦКБА 044-2010 Арматура трубопроводная. Пружины винтовые цилиндрические. Методика расчета

3 Классификация

3.1 Винтовые цилиндрические пружины сжатия и растяжения по режимам нагружения и выносливости разделяются на классы в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Класс пружины

4 Технические требования

4.1 Основные показатели и характеристики

4.1.1 Показатели назначения

4.1.1.1 Пружины изготавливаются в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

4.1.1.2 Стандартом устанавливаются три группы точности пружин по силам или деформациям в соответствии с требованиями ГОСТ 16118 и таблицей 2.

4.1.1.3 Класс и группа точности пружины по силам или деформациям назначаются конструктором и указываются на чертеже пружины.

4.1.1.4 Наименование и условное обозначение параметров пружины приведены в таблице 3, условные изображения и правила выполнения чертежа пружины в соответствии с требованиями ГОСТ 2.401.

4.1.1.5 Порядок расчета винтовых цилиндрических пружин сжатия и растяжения из проволоки (прутка, проката) круглого сечения, применяемых в трубопроводной арматуре и приводных устройствах к ней, в соответствии с СТ ЦКБА 044.

(Измененная редакция, Изм. № 3)

Расчёт силовых характеристик пружин проводится для рабочей температуры. Контролируемые параметры при испытании пружин определяются при температуре 20 °С.

Требования к проектированию пружины в соответствии с приложением А настоящего стандарта.

Таблица 2 - Группы точности пружин по силам или деформациям

Таблица 3 - Наименование и условное обозначение параметров пружины

4.1.2 Конструктивные требования

4.1.2.1 Установленным группам точности пружин по силам или деформациям соответствуют три группы точности на геометрические параметры.

Допускается назначение предельных отклонений сил или деформаций и геометрических параметров по разным группам точности. При этом если на силы или деформации назначена вторая группа точности, то предельные отклонения на геометрические параметры допускается назначать по первой группе точности; если на силы или деформации назначена третья группа точности, то предельные отклонения на геометрические параметры допускается назначать по второй группе точности.

4.1.2.2 Для пружин с неконтролируемыми силами или деформациями все предельные от клонения геометрических параметров назначают по одной из установленных групп точности.

4.1.2.3 Предельные отклонения геометрических параметров пружин не должны превышать величин, указанных в ГОСТ 16118 (для пружин из проволоки по ГОСТ 9389, сталей марок: 60С2А, 50ХФА по ГОСТ 14959, ГОСТ 14963) и ГОСТ Р 50753 (для пружин из сталей марок: 12Х18Н10Т, 08X18Н7Г10АМ3-ПД, ХН70МВЮ-ВД, ХН77ТЮР, сплава марки ВТ16, БрКМц3-1, БрБ2 по ГОСТ 18175, Бр0Ц4-3 по ГОСТ 5017) и приведены в таблицах 4, 5, 6, 7.

Назначение контролируемых геометрических параметров пружины должно быть технически обосновано с учетом размерных ограничений механизмов и необходимости обеспечения для производства тем больших возможностей варьирования геометрическими параметрами чем более высокие требования предъявляются к точности по силам и деформациям.

4.1.2.4 Предельные отклонения диаметра проволоки (прутка, проката), предназначенной для изготовления пружин не должны превышать величин, указанных в нормативной документации на проволоку (пруток, прокат).

4.1.2.5 Предельные отклонения наружного или внутреннего диаметров пружины в зависимости от индекса пружины приведены в таблицах 4, 5. Одновременное назначение предельных отклонений на наружный и внутренний диаметры пружины не допускается. Предельные отклонения на внутренний диаметр назначают только в технически обоснованных случаях. При использовании проволоки с двусторонними отклонениями (±Δd), предельные отклонения диаметров пружины (±ΔD₁ или ±ΔD₂) назначают в каждую сторону пропорционально допускам на проволоку, при этом суммарное значение поля допуска на диаметр пружины не должно превышать величин, указанных в таблицах 4, 5. При использовании проволоки с односторонним отклонением предельные отклонения диаметров пружин назначают:

- для проволоки с отклонением -Δd: отклонение -ΔD₁; +ΔD₂;

- для проволоки с отклонением +Δd: отклонение +ΔD₁; -ΔD₂.

Если контроль наружного диаметра пружины проводится контрольной гильзой D_Г или внутреннего диаметра контрольным стержнем D_C, то предельные размеры гильзы диаметров пружины. При этом внутренний диаметр гильзы D_Г должен на 2 % превышать максимальный наружный диаметр пружины в свободном состоянии, а диаметр стержня D_C, на 1 % ниже минимального внутреннего диаметра пружины.

4.1.2.6 Предельные отклонения полного числа витков пружины в зависимости от числа витков и диаметра проволоки приведены в таблицах 4, 5.

4.1.2.7 Предельные отклонения по длине пружины сжатия в свободном состоянии на один рабочий виток, в зависимости от отношения  или  и диаметра проволоки приведены в таблицах 4, 5.

При одностороннем отклонении (минус Δd или плюс Δd) знак отклонения длины пружины должен быть противоположным знаку отклонения на диаметр проволоки.

4.1.2.8 Предельные отклонения подлине пружины растяжения в свободном состоянии определяют по формуле

Δn₁ - предельное отклонение на полное число витков;

Δd₁ - предельное отклонение на диаметр проволоки (прутка, проката);

Δl₄ - предельное отклонение на контролируемую длину зацепа.

Предельные отклонения на контролируемую длину зацепа Δl₄ устанавливают в зависимости от конструкции зацепа и предъявляемых требований к точности пружин.

Таблица 4 - Предельные отклонения наружного (внутреннего) диаметра, полного числа витков и длины пружины сжатия (для пружин из проволоки по ГОСТ 9389, сталей марок: 60С2А, 50ХФА по ГОСТ 14959, ГОСТ 14963)

Таблица 5 - Предельные отклонения наружного (внутреннего) диаметра, полного числа витков и длины пружины сжатия (для пружин из сталей марок: 12Х18Н10Т, 08Х18Н7Г10АМ3-ПД, ХН70МВЮ-ВД, ХН77ТЮР, сплава ВТ16, БрКМц3-1, БрБ2 по ГОСТ 18175, Бр0Ц4-3 по ГОСТ 5017)

4.1.2.9 Плоскости опорных витков пружины сжатия должны располагаться перпендикулярно к образующей пружины. Допуск перпендикулярности плоскости опорных витков пружины е₁ или е₂ в зависимости от свободной длины или наружного диаметра пружины приведены в таблице 6. Для пружины длиной более трех диаметров допуск перпендикулярности устанавливают для части длины пружины, равной 3D₁.

Способ замера перпендикулярности должен быть указан в чертеже пружины.

4.1.2.10 Опорные витки пружины сжатия, изготовленной из проволоки диаметром 0,5 мм и менее, не обрабатывают и отклонение от перпендикулярности не контролируют.

4.1.2.11 Обработанные поверхности поджатых опорных витков пружины сжатия должны быть плоскими. Величина зазора между опорной плоскостью и контрольной плитой не должна быть более 0,05d.

4.1.2.12 Толщина конца опорного витка s_к пружины сжатия должна составлять примерно 0,25d, а длина дуги обработанной поверхности примерно - 0,75·π·D. Не допускается назначение толщины опорного витка менее 0,15d, а длины обработанной поверхности менее 0,75·π·D.

4.1.2.13 При поджатии по целому витку (черт. 19 и 20 ГОСТ 2.401) концы опорных витков пружины сжатия должны быть примкнуты к рабочим виткам. Максимальная величина зазора между концом опорного витка и рабочим витком приведена в таблице 6.

4.1.2.14 Шаг пружины должен быть равномерным. Неравномерность шага пружины в свободном состоянии е₃ приведена в таблице 6.

4.1.2.15 Шероховатость механически обработанных поверхностей опорных витков пружины сжатия должна быть не более, указанной в таблице 7.

4.1.2.16 В зависимости от условий эксплуатации, регламентированных ГОСТ 15150, пружины из углеродистой стали подвергаются одному из видов покрытий в соответствии с требованиями ГОСТ 9.303.

Таблица 6 - Допуск перпендикулярности торцовых плоскостей, неравномерность шага и максимальный зазор между концом опорного витка и рабочим витком

Таблица 7 - Шероховатость механически обработанных поверхностей опорных витков

4.1.2.17 Пружины с электрохимическими и химическими покрытиями должны подвергаться термообработке по ГОСТ 9.305 (Карта 84).

4.1.2.18 Для повышения коррозионной стойкости пружин из нержавеющих сталей применяют электрополирование. Требования к электрополированию приведены в приложении Д ГОСТ Р 50753. Необходимость электрополирования указывают в чертеже.

Электрополирование должно обеспечить получение блестящей или матовой поверхности пружины при сохранении силовых характеристик в допускаемых пределах. Диаметр проволоки готовой пружины после электрополирования не контролируется.

4.1.2.19 Нанесение покрытий и электрополирование проводят в соответствии с нормативной документацией предприятия-изготовителя.

4.1.3 Требования технологичности.

4.1.3.1 Навивку пружин производят двумя способами: в холодном и в горячем состоянии. Для пружин из закаливаемой проволоки диаметром 8 мм и более допускается навивка в нагретом состоянии.

4.1.3.2 Поджатие опорных витков следует выполнять одновременно с навивкой.

4.1.3.3 Нагрев концевых витков пружины с целью их подгибки не допускается.

4.1.3.4 Пружины, изготовленные из углеродистых и легированных сортов сталей должны подвергаться термической обработке, состоящей из закалки и отпуска. Режимы термической обработки приведены в приложении Б.

4.1.3.5 Пружины, работающие при температуре свыше 150 °С после термической обработки, должны подвергаться горячему заневоливанию в соответствии с технологическим процессом для обеспечения стабилизации геометрических размеров при эксплуатации.

Пружины, предназначенные для работы в условиях высоких температур, навиваются с учетом пластической деформации при горячем заневоливании, величина пластической деформации определяется по таблице 2 ГОСТ Р 50753.

Температура заневоливания должна быть выше рабочей температуры на (30 - 50) °С, но не должна превышать максимальную рабочую температуру для данного материала, больше чем на 50 °С (см. таблицу 10 настоящего стандарта). Продолжительность заневоливания должна быть в пределах от 5 до 60 мин. (определяется опытным путем).

Заневоливание пружин проводят в воздушной или инертной (аргон, вакуум) среде. Для пружин из сплава марки ХН70МВЮ-ВД рекомендуется проводить заневоливание в инертной среде.

Пружины, предназначенные для работы только при низких температурах, подвергают заневоливанию при температуре 20 °С. При этом, пружины сжатия нагружают до соприкосновения витков, а пружины растяжения - до максимальной деформации в течение времени, указанного в конструкторской документации.

Холодное заневоливание пружин перед горячим заневоливанием не производят.

4.1.3.6 Пружины из холоднотянутой проволоки по ГОСТ 9389 подвергаются только низкотемпературному отпуску.

Пружины из закаливаемых марок материалов подвергают закалке и отпуску, твердость закаливаемых марок материалов после термообработки приведена в приложении В.

4.1.3.7 Пружины при необходимости подвергают пескоструйной или дробеструйной очистке по режимам и технологии предприятия-изготовителя.

4.1.3.8 После электрополирования пружины сжатия должны подвергаться 3 - 5-кратному кратковременному обжатию до соприкосновения витков, а пружины растяжения - растяжению до максимальных деформаций.

Травление пружин в кислотах с целью очистки поверхности и подготовки к полированию не допускается.

4.2 Требования к материалам

4.2.1 Перечень материалов, применяемых для изготовления пружин, приведен в таблице 8.

4.2.2 Выбор материала для изготовления пружины должен производиться, исходя из стойкости материала в применяемых средах, с учетом вида коррозии по ГОСТ 9.908.

4.2.3 Качество и свойства материалов, применяемых для изготовления пружин, должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий и должны быть подтверждены сертификатами заводов-поставщиков.

4.2.4 Оценка соответствия материалов требованиям соответствующих стандартов и технических условий проводится при входном контроле.

4.2.5 Все материалы должны иметь сертификаты или паспорта предприятий-поставщиков, составленные в соответствии с требованиями стандартов и технических условий, включая требования по виду термической обработки.

4.2.6 При отсутствии сертификатных данных в объеме, предусмотренном конструкторской документацией на пружины, предприятие-изготовитель обязано провести дополнительные испытания с указанием результатов испытаний в сертификате на материал.

4.2.7 Проволока из стали марки 12Х18Н10Т по ТУ 3-1002 должна быть стойкой против межкристаллитной коррозии.

К проволоке из стали марки 08Х18Н7Г10АМ3-ПД по ТУ 3-592, сплаву марки ХН70МВЮ-ВД по ТУ 14-131-819, сплаву марки ХН77ТЮР по ТУ 14-131-904 требования по стойкости против межкристаллитной коррозии не предъявляются. (Измененная редакция, изм. № 5)

4.2.8 Для изготовления пружин допускается применять другие марки материалов по согласованию с предприятием-изготовителем пружин.

Таблица 8 - Материалы, применяемые для изготовления пружин

4.2.9 Требования к поверхности.

4.2.9.1 На поверхности пружин не допускаются трещины, волосовины, раковины, расслоения, закаты, плены, вмятины, забоины, окалина, следы разъедания солями, электроожоги, получающиеся в процессе электрополирования пружин, а также местная скрученность проволоки (прутка, проката). Пружины, имеющие скрученность проволоки (прутка, проката), на последующие операции не допускаются.

Перечисленные дефекты допускается устранять путем пологой зачистки. Для пружин класса I минимальный размер сечения проволоки (прутка, проката) в месте зачистки не должен выходить за пределы минимального размера по сортаменту на материал. Для пружин класса II глубина зачистки не должна превышать половины поля допуска на материал, считая от фактического размера. При этом действительный размер сечения витка может быть меньше минимального размера по сортаменту на материал в следующих границах:

а) для пружин из холоднотянутой или калиброванной проволоки (прутка, проката) на величину не более половины допуска на диаметр;

б) для пружин из горячекатаного материала на величину не более четверти допуска на диаметр.

В местах зачистки не допускаются резкие переходы. Параметр шероховатости Rz по ГОСТ 2789 зачищенной поверхности должен быть не более 20 мкм.

Примечание - Для пружин, подлежащих заневоливанию по требованию чертежа, зачистка дефектов производится до операции заневоливания.

4.2.8.3 Допускаются без зачистки мелкие забоины, углубления от опавшей окалины, морщины, отдельные царапины и риски, а также следы от навивочных оправок, роликов и инструмента, если перечисленные дефекты находятся на глубине, не превышающей половину поля допуска на диаметр проволоки (прутка, проката).

4.3 Требования надежности

4.3.1 Надежность (долговечность, безотказность и сохраняемость) пружины должна обеспечивать выполнение соответствующих требований к надежности арматуры, указанных в ТУ на арматуру (приводное устройство), в которой устанавливается пружина.

4.3.2 Пружины должны обеспечивать следующие показатели надежности:

а) срок службы до списания (полный) не менее - 30 лет;

б) ресурс до списания (полный):

- для пружины I класса - не менее 20000 циклов;

- для пружины II класса из сталей по ГОСТ 1050, ГОСТ 1435, 50ХФА и 60С2А ГОСТ 14959 - не менее 20000 циклов;

- для пружины II класса из сталей марок 12Х18Н10Т, 08Х18Н7Г10AM3-ПД, ХН70МВЮ-ВД, ХН77ТЮР, сплава марки ВТ16, БрКМц3-1, БрБ2 по ГОСТ 18175, БрОЦ4-3 - не менее 1000 циклов;

в) вероятность безотказной работы в течение ресурса до списания (полного):

- для пружины I класса не менее 0,999;

- для пружины II класса не менее 0,99.

г) срок сохраняемости пружины при хранении ее в условиях, установленных настоящим стандартом, с учетом своевременной переконсервации, должен быть не менее 15 лет.

4.3.3 Показатели надежности пружины должны дополнительно указываться в ТУ и эксплуатационной документации на арматуру (паспорте и руководстве по эксплуатации), если они менее показателей надежности, установленных для арматуры в целом.

4.3.4 Назначенные показатели пружин совпадают с назначенными показателями арматуры и отдельно не устанавливаются.

4.3.5 Отказами пружины являются:

- поломка витка;

- отсутствие требуемого усилия (силы).

4.3.6 К критериями предельных состояний пружины относятся:

- наличие на поверхности пружины трещин;

- выход диаметра сечения витка для пружины класса I за пределы минимального размера по сортаменту на материал;

- уменьшение диаметра сечения витка для пружины II класса на величину превышающую половину поля допуска на материал;

- уменьшение силы пружины, на величину установленную нормативной документацией на арматуру.

4.3.7 Показатели долговечности, безотказности и сохраняемости пружины обеспечиваются на этапе проектирования, выполнением требований, в соответствии с приложением А.

4.3.8 Показатели безотказности обеспечиваются на этапе изготовления, применением соответствующего технологического процесса изготовления пружины и системы контроля, исключающих возможность возникновения дефектов, которые могут привести к отказу пружины.

Возможность обеспечения требуемой безотказности применяемыми технологическим процессом и системой контроля должна подтверждаться их оценкой (экспертизой), проводимой в соответствии с нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

4.4 Комплектность

4.4.1 В комплект поставки входят:

- пружины (партия);

- паспорт.

4.4.2 Паспорт должен включать следующие сведения:

- наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

- месяц и год выпуска;

- номер чертежа или условное обозначение пружины;

- марка материала;

- количество пружин в партии;

- номер сертификата на материал;

- результаты контроля и испытаний.

4.4.3 Форма паспорта на пружину (партию) приведена в приложении Г.

(Измененная редакция. Изм. № 3)

4.5 Маркировка

4.5.1 Маркировку пружин выполняют на бирках. Бирку прикрепляют к пружине или упаковочному месту.

4.5.2 Маркировка должна содержать следующие сведения:

- товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;

- месяц и год изготовления;

- номер пружины (партии);

- номер чертежа или условное обозначение пружины;

- по согласованию между заказчиком и изготовителем в маркировку могут быть внесены другие необходимые сведения.

4.6 Упаковка

4.6.1 Готовые пружины должны быть предохранены от коррозии в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014.

4.6.2 Пружины должны быть упакованы в тару, тип и емкость которой устанавливают по согласованию между заказчиком и изготовителем. Способ упаковки должен исключать перемещение пружин в таре при транспортировании и обеспечить защиту от механических повреждений поверхности пружин.

4.6.3 В упаковочную тару при необходимости вкладывают сопроводительный документ с указанием:

- товарного знака или наименования предприятия-изготовителя;

- номера чертежа;

- массы упаковки;

- даты консервации.

5 Требования безопасности и охраны окружающей среды

5.1 При изготовлении пружин необходимо обеспечить соблюдение норм законодательства по безопасности и охране окружающей среды установив соответствующие требования к персоналу, средствам индивидуальной защиты и требований ко всему комплексу производственного процесса, предусмотренных стандартами: ГОСТ 12.1.018, ГОСТ ISO 9612, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002, ГОСТ 12.3.004, ГОСТ 12.4.010, ГОСТ 12.4.021, ГОСТ 17.1.3.13, ГОСТ Р 12.4.253, ГОСТ 12.2.063 (Измененная редакция. Изм. № 4).

6 Правила приемки

6.1 Пружины предъявляют к приемке партиями. Размер партии устанавливает изготовитель. Партия должна состоять из пружин одного типоразмера, изготовленных по одной и той же технологической и конструкторской документации.

6.2 Пружины должны подвергаться приемо-сдаточным испытаниям на соответствие требованиям настоящего стандарта.

Испытания и приемка пружин для объектов использования атомной энергии должны выполняться с учетом НП-071-18. (Измененная редакция, изм. № 5)

6.3 Приемо-сдаточные испытания

6.3.1 Приемо-сдаточные испытания проводит ОТК предприятия-изготовителя. Число пружин, подлежащих контролю, в зависимости от группы точности при приемо-сдаточных испытаниях, приведено в таблице 9.

6.3.2 При получении удовлетворительных результатов приемо-сдаточных испытаний по всем контролируемым параметрам предприятие-изготовитель оформляет паспорт на пружину (партию) в соответствии с требованиями п. 4.4.2.

6.3.3 При получении неудовлетворительных результатов приемо-сдаточных испытаний по любому из контролируемых параметров пружину (партию) бракуют.

Забракованные пружины допускаются к исправлению в соответствии с порядком, установленным технологической документацией предприятия-изготовителя, после чего партию подвергают повторным приемо-сдаточным испытаниям.

6.3.4 Пружину (партию), не выдержавшую повторные испытания бракуют.

6.4 Периодические испытания пружин (ПИ)

6.4.1 ПИ, если они установлены, заключаются в выполнении испытаний пружин до разрушения или до заданного количества циклов нагружения, характеризующих необходимую выносливость.

6.4.2 ПИ проводят по программе и методике, разработанной предприятием-изготовителем пружин. В программе и методике должны быть указаны:

- порядок отбора образцов для испытаний;

- объем и порядок контроля показателей;

- значения величины силы или деформации;

- закон нагружения и разгрузки, частота и количество циклов

Таблица 9 - Число пружин, подлежащих контролю в зависимости от класса и группы точности при приемо-сдаточных испытаниях

7 Методы контроля

7.1 Контроль материалов (проволоки, прутка, проката), применяемых при изготовлении пружин, проводится по сертификатам предприятия-изготовителя материала.

В технически обоснованных случаях при наличии требований в чертеже на пружину контроль стойкости против межкристаллитной коррозии проводят при испытании по методу А ГОСТ 6032 после отпуска образца при температуре (460 ± 10) °С в течение 30 - 50 минут. (Измененная редакция, изм. № 5)

7.2 Диаметр проволоки измеряют микрометром или другим измерительным инструментом с погрешностью до 0,01 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях одного и того же сечения не менее чем в трех местах каждой проволоки (прутка, проката). Допускается использование других универсальных средств измерения, обеспечивающих требуемую точность.

7.3 Контроль качества поверхности пружин на соответствие требованиям п. 4.2.9 проводят визуально и посредством измерения до и после контрольных испытаний. Пружины, имеющие покрытие, проходят контроль качества поверхности до и после покрытия. Допускается применение лупы с трех-пятикратным увеличением. При невозможности определить характер обнаруженного дефекта допускается применение любого метода дефектоскопии, обеспечивающего выявление дефекта.

7.4 Контроль наружного и внутреннего диаметров пружины проводят универсальными средствами измерений, обеспечивающих точность измерений 0,05 мм. Диаметр пружины замеряется в трех местах во взаимно перпендикулярных направлениях.

Допускается контроль наружного диаметра производить контрольной гильзой, имеющей длину не менее тройного шага пружины, а контроль внутреннего диаметра пружины - контрольным стержнем. При контроле внутреннего диаметра контрольным стержнем длина последнего должна быть не менее чем на 10 % более длины пружины.

7.5 Полное число витков определяют путем отсчета целых витков, и добавления к ним избыточной доли витка, составляющего часть окружности.

7.6 Длину пружины сжатия в свободном состоянии измеряют в горизонтальном или вертикальном положении с помощью универсальных средств измерений или предельных калибров.

Проводят не менее трех измерений. Вертикальное положение для измерения допустимо для пружин, длина которых не изменяется под собственной массой. При не параллельности опорных плоскостей пружины за ее длину принимают наибольший результат измерения.

7.7 Длину пружины, сжатой до соприкосновения витков, при наличии требования в чертеже, определяют с помощью универсальных средств измерения самостоятельно или одновременно с измерением силовых характеристик.

За длину l₃ принимают расстояние между опорными плоскостями устройства, сжимающего пружину. Допускается примыкание смежных витков друг к другу не по всей длине окружности.

7.8 Измерение длины пружины растяжения l₃ при максимальной деформации s₃, при необходимости, выполняют универсальными средствами измерения как самостоятельную операцию или одновременно с измерением силовых характеристик.

За длину пружины растяжения l₃ принимают расстояние между опорными поверхностями устройства, растягивающего пружину (расстояние между внутренними поверхностями зацепов нагруженной пружины).

Если в конструкторской документации не указывают величины s₃ и l₃, то их определяют в зависимости от рабочих деформаций или длин по формулам:

7.9 Длина и положения различных конструкций зацепов пружин растяжения, если на них установлены допускаемые отклонения, контролируются в соответствии со специальными указаниями в чертеже по методике предприятия-изготовителя.

7.10 Перпендикулярность торцовых плоскостей опорных витков к образующей пружины е₁ или е₂ замеряют линейкой, щупом, или другим измерительным инструментом.

Для пружин с индексом более 12 способ замера перпендикулярности должен быть указан в чертеже пружины.

7.11 Неравномерность шага определяют универсальным измерительным инструментом на двух противоположных сторонах пружины с числом измерений не менее двух на каждой стороне. Два крайних витка из измерений исключают.

7.12 Толщина конца опорного витка и максимальный зазор между концом опорного витка и рабочим витком контролируются по методикам предприятия-изготовителя.

7.13 Контроль шероховатости, обработанных поверхностей опорных витков пружины сжатия, проводится путем сравнения с образцами шероховатости по ГОСТ 9378.

7.14 Контролируемые силы или деформации пружин сжатия и растяжения определяют сжатием или растяжением пружин до заданных длин (деформаций), либо нагружением до заданных сил и измерением соответствующих сил (деформаций). Величина погрешности измерений не должна превышать 2 %.

7.15 Кратковременное обжатие заключается в том, что каждую пружину сжатия обжимают до соприкосновения витков от 3 до 5 раз с чередующимися полными разгрузками, а каждую пружину растяжения растягивают до максимальных деформаций от 3 до 5 раз с чередующимися полными разгрузками.

7.16 Контрольные испытания пружин до разрушения или до заданного количества циклов нагружения выполняют на копре или стенде по заданным режимам. Пружины в количестве двух штук отбираются способом «россыпью вслепую» по ГОСТ 18321 из числа пружин, изготовленных в контролируемом периоде и выдержавших приемосдаточные испытания.

Допускается выполнение контрольных испытаний в составе трубопроводной арматуры и приводных устройств к ней.

7.17 Контроль комплектности, маркировки, упаковки проводят внешним осмотром на соответствие требованиям настоящего стандарта.

7.18 Входной контроль пружин по качеству и комплектности проводится заказчиком в срок не позднее 20 дней с момента приобретения.

7.19 Контроль твердости для пружин из закаливаемых марок стали выполняется на образцах - «свидетелях», привязываемых к пружинам каждой садки. Образцы должны быть из той же партии металла (плавки) и иметь одинаковые с пружинами сечения.

8 Транспортирование и хранение

8.1 Пружины в упаковке предприятия - изготовителя транспортируют любым видом транспорта с соблюдением правил перевозок грузов.

8.2 Маркировка транспортной тары - по ГОСТ 14192.

8.3 Пружины следует хранить в помещениях при температуре от минус 50 °С до плюс 50 °С и относительной влажности до 98 %.

9 Указания по эксплуатации

9.1 Применение пружин в зависимости от используемого материала и рабочей температуры должно соответствовать таблице 10.

10 Гарантии изготовителя

10.1 Гарантийный срок хранения пружины устанавливается изготовителем по согласованию с заказчиком (потребителем) при условии выполнения требований временной противокоррозионной защиты по ГОСТ 9.014.

10.2 Гарантийный срок эксплуатации пружины устанавливается изготовителем по согласованию с заказчиком (потребителем).

Таблица 10

Приложение А

(обязательное)

Требования к проектированию пружины

А.1 Надежность (долговечность, безотказность и сохраняемость) пружины на этапе проектирования обеспечивается:

- выбором материала пружины, отвечающего условиям эксплуатации (давление, температура, вид рабочей среды), обладающего высокой статической и динамической прочностью, высокими упругими свойствами и релаксационной стойкостью в сочетании с пластичностью;

- выполнением соответствующих расчетов силовых параметров и геометрических размеров пружины;

- проведением в необходимом объеме испытаний опытных образцов пружины с целью подтверждения правильности принятых конструктивных решений, обеспечивающих ее надежность.

А.2 Марку материала и размер сечения пружинной проволоки (прутка, проката) выбирают в зависимости от условий эксплуатации по нормативной документации, указанной в таблице 8.

А.3 Индекс пружины сжатия и растяжения выбирают от 4 до 12.

Пружины с индексом меньше 4 применять не рекомендуется из-за трудности навивки и перенапряжения внутренних волокон (большая кривизна витка).

Пружины сжатия с увеличением индекса теряют свою устойчивость вследствие выпучивания. Допускается применение пружин с индексом более 12 по согласованию с предприятием-изготовителем пружин.

При проектировании пружин с индексом менее 4 и более 12 предельные отклонения на геометрические параметры необходимо согласовать с предприятием-изготовителем.

А.4 Полное число витков пружины сжатия равняется числу рабочих витков плюс опорные витки.

А.5 Для обеспечения необходимой прочности и устойчивости работы пружины сжатия шаг пружины t и средний диаметр пружины D должны удовлетворять соотношению .

А.6 Модуль сдвига G для материалов, перечисленных в стандарте:

- для сталей марок 12Х18Н10Т, 08X18Н7Г10АМ3-ПД и сплавов ХН77ТЮР, ХН70МВЮ-ВД, - по таблице А.1;

- для бронзы G = 39240 МПа;

- для остальных марок стали G = 78480 МПа;

- для ВТ16 G = 39240 МПа.

Таблица А.1 - Модуль сдвига для материалов при различных температурах

А.7 Максимальное касательное напряжение при кручении τ₃, в зависимости от класса пружины приведено в таблице А.2, для пружин, работающих в условиях как высоких, так и низких температур - в соответствии с таблицей A.1, А.2, А.3 ГОСТ Р 50753.

Таблица А.2 - Максимальное касательное напряжение при кручении τ₃, МПа

А.8 Расчетные значения предела прочности σ_в при растяжении для проволоки (прутка) диаметром от 0,3 до 12 мм в соответствии с таблицами А.3 и А.4.

Таблица А.3 - Расчетные значения предела прочности при растяжении

Диаметр проволоки, мм	Предел прочности при растяжении σв, МПа
	для материалов
	Класс 1	Класс 2	12Х18Н10Т В, ВО	ХН77ТЮР	БрКМц3-1	БрОЦ4-3	БрБ2
0,3	2700	2250	1750	-	900	900	950
0,5	2650	2200		1220
0,8	2600	2150					750
1,0	2500	2050
1,2	2400	1950
1,4	2300	1900
1,6	2200	1850
1,8	2100	1800
2,0	2000	1800
2,2	1900	1700
2,5	1800	1650
3,0	1700	1650	1700		850	850
3,5	1650	1550	1700
4,0	1600	1500	1650		830
4,5	1500	1400	1650			830
5,0	1500	1400	1600
6,0	1450	1350	1550				650
7,0	-	1250	1450
8,0		1250	1400
10,0		-	-		780	780
11,0				-	-	-
12,0
Примечания 1 Предел прочности при растяжении σв, прутков из бронзы БрБ2 диаметром от 5 до 15 мм - 750 МПа, диаметром от 16 до 40 мм - 650 МПа. 2 Для пружин из бронзы марки БрБ2, изготовленных из мягкой проволоки (или прутка) с последующей упрочняющей термообработкой, расчетное значение предела прочности при растяжении σв ≥ 1100 МПа, независимо от диаметра проволоки (или прутка). 3 Для стали марки 12Х18Н10Т группы Н предел прочности при растяжении - σв ≥ 1220 МПа, независимо от диаметра проволоки.

Таблица А.4 - Расчетные значения предела прочности при растяжении

Приложение Б

(справочное)

Таблица Б.1 - Режимы термической обработки пружин

Приложение В

(справочное)

Твердость закаливаемых марок материалов после термообработки

Приложение Г

(рекомендуемое)

Форма паспорта на пружину (партию)

 

Лист регистрации изменений