CZ20013089A3 - Způsob kontroly kuľelových závitů a zařízení pro jeho provádění - Google Patents

Způsob kontroly kuľelových závitů a zařízení pro jeho provádění Download PDF

Info

Publication number
CZ20013089A3
CZ20013089A3 CZ20013089A CZ20013089A CZ20013089A3 CZ 20013089 A3 CZ20013089 A3 CZ 20013089A3 CZ 20013089 A CZ20013089 A CZ 20013089A CZ 20013089 A CZ20013089 A CZ 20013089A CZ 20013089 A3 CZ20013089 A3 CZ 20013089A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
thread
diameter
plane
measuring
value
Prior art date
Application number
CZ20013089A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ301989B6 (cs
Inventor
Thierry Noel
Gilles Assens
Original Assignee
Vallourec Mannesmann Oil & Gas France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vallourec Mannesmann Oil & Gas France filed Critical Vallourec Mannesmann Oil & Gas France
Publication of CZ20013089A3 publication Critical patent/CZ20013089A3/cs
Publication of CZ301989B6 publication Critical patent/CZ301989B6/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/38Gauges with an open yoke and opposed faces, i.e. calipers, in which the internal distance between the faces is fixed, although it may be preadjustable
    • G01B3/40Gauges with an open yoke and opposed faces, i.e. calipers, in which the internal distance between the faces is fixed, although it may be preadjustable for external screw-threads
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/46Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable
    • G01B3/48Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable for internal screw-threads
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B5/241Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for measuring conicity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

Způsob kontroly kuželových závitů a zařízení pro jeho provádění
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu rozměrové kontroly kuželového vnějšího závitu, ležícího na obvodě trubkového zašroubovacího vnitřního členu a kuželového vnitřního závitu, ležícího na obvodě našroubovacího vnějšího členu, které jsou samy uloženy na konci kovové trubky. Zejména se týká způsobu rozměrové kontroly středního průměru takového kuželového vnějšího nebo vnitřního závitu v dané rovině příčného řezu, a zařízení pro kontrolu pro provádění tohoto způsobu.
Středním průměrem závitu (diamětre primitif de filetage) se rozumí průměr měřený na boku vnějšího závitu v polovině výšky profilu závitu. Vnitřní závit je definován vzhledem k vnějšímu závitu.
V případě kuželového závitu musí být jmenovitá hodnota středního průměru závitu definována v dané rovině příčného řezu.
Dosavadní stav techniky
Jsou známy sestavy kovových trubek se závity, zejména používané pro sloupce trubek pro vrtání, jiné vytváření nebo kyveláž šachet nebo vrtů na uhlovodíky nebo důlních šachet,
v « ··
• · ·
• · • * *
·*·· · • ·
Φ ·«· * · ··
přičemž se provádí sestavování mezi zašroubovacím vnitřním členem a našroubovacím vnějším členem, ležících na koncích trubek a opatřených každý kuželovým závitem, a to jednak vnějším a jednak vnitřním závitem, ležícím na odpovídající vnější ploše zašroubovacího vnitřního členu a vnitřní ploše našroubovacího vnějšího členu.
Termín zašroubovací vnitřní člen opatřený vnějším závitem je zde a v celém textu používán jako český ekvivalent pro élement male. Obdobné našroubovací vnější člen opatřený vnitřním závitem je zde a v celém textu používán jako český ekvivalent pro élement femelle, s použitím adjetiv zašroubovací a našroubovací pro snazší srozumitelnost jinak obecných termínů vnitřní člen a vnější člen.
Pod pojmem trubka se zde rozumí jakýkoli typ trubky, a to nejen trubka velké délky, ale také trubicovitý prvek malé délky, tvořící například objímku dovolující vzájemně spojit dvě trubky velké délky.
Specifikace API 5CT ústavu Američan Petroleum Institute (API), která představuje světovou normu v průmyslu těžby uhlovodíků, specifikuje trubky sestavované pomocí závitových spojení, obsahujících kuželové závity s trojúhelníkovými, oblými nebo lichoběžníkovými závitovými profily.
Specifikace API 5B, rovněž vydaná Američan Petroleum
Institute, specifikuje odpovídající závity a způsob jejich kontroly.
Specifikace API-5B zejména udává pro každý rozměr ··
-3trubky hodnotu jmenovitého středního průměru závitu v rovině příčného řezu, ležící na konci vnějších jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem (filet) na straně tělesa trubky, přičemž za touto rovinou mají závitové profily jednotkových závitů neúplnou výšku a postupně mizí.
V této souvislosti poznamenáváme, že termíny jednotkový závit a závitový profil jednotkového závitu jsou používány pro transkripci francouzského termínu filet (vztahující se k jedné otočce závitu a znamenající česky závit v užším slova smyslu), odlišného od filetage (vztahující se k části opatřené závitem a sestávající z více otoček, a znamenající česky závit v širším slova smyslu nebo závitování), a to vzhledem k tomu, že se popis vynálezu týká detailní topografie jednotlivých elementů závitu vyžadující pro srozumitelnost přesné rozlišování při každé zmínce, a to včetně jednotného nebo množného čísla.
V dalším textu je uvedená rovina příčného řezu, ležící na konci vnějších jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem (filets males parfaits) na straně tělesa trubky, za níž mají závitové profily jednotkových závitů neúplnou výšku a postupně mizí, nazývána referenční rovinou středního průměru závitu a stručně referenční rovina. Termín první jednotkový závit (premier filet) se vztahuje ke straně závitu přivrácené k volnému konci odpovídajícího členu. Termín poslední jednotkový závit (dernier filet) se vztahuje ke straně závitu obrácené na stranu opačnou od volného konce odpovídajícího členu.
Poslední vnější jednotkový závit s dokonalým zavito-4-
··
• · »· ·
• · • * * to
»··· · • ♦ • · • ·
» • · • ·
• · · ·· ···
vým profilem (demier filet male parfait) tak leží v referenční rovině, přičemž poslední vnější jednotkový závit odpovídá konci závitu na straně tělesa trubky.
Závity vytvořené podle specifikace API 5B musí být kontrolovány ručním šroubováním kalibrů, jako prstencových kalibrů (bague-calibre) s vnitřním závitem v případě kontroly vnějších závitů, nebo zátkových kalibrů (tampon-calibre) s vnějším závitem v případě kontroly vnitřních závitů.
Kontroluje se v podstatě relativní axiální relativní poloha konce zašroubovávání kalibru vzhledem ke kontrolovanému kuželovému závitu, a specifikace API 5B definuje hodnotu a toleranci této relativní axiální polohy.
Způsob kontroly, specifikovaný API 5B, přináší výhody zejména v tom, že dovoluje jednoduchou a rychlou celkovou kontrolu závitu, ale vyznačuje se naproti tomu určitým počtem nevýhod jak ekonomické, tak i technické povahy.
Způsob kontroly pomocí masivních kalibrů především vyžaduje použít pro každý z kontrolovaných průměrů závitu soupravy kalibrů různých úrovní, a to primárních kalibrů a sekundárních nebo pracovních kalibrů, přičemž pracovní kalibry se vyhodí, když jejich opotřebení přesáhne kritickou úroveň.
Z toho vyplývá mimořádně vysoký počet kalibru, které je třeba vyrobit s velkou přesností, a které je třeba vést na skladě v závislosti na stavu jejich opotřebení, a tedy i vysoké provozní náklady.
• *
-5Tento způsob kontroly závitu poskytuje dále celkový výsledek, který závisí na více parametrech, a to nejen středního průměru závitu, ale také kuželovitosti, a ovalizaci, které na sebe vzájemně působí a neusnadňují tedy jemnou interpretaci výsledků kontroly.
Jestliže je tak v případě kontroly vnějšího závitu kuželovitost kontrolovaného závitu menší než kuželovitost kalibru, jsou první dna závitového profilu vnějšího závitu v dotyku s (jednotkovými) závity kalibru, zatímco poslední dna závitového profilu vnějšího závitu vykazují radiální vůli vzhledem k odpovídajícím (jednotkovým) závitům kalibru. Pokud je naopak kuželovitost kontrolovaného vnějšího závitu větší než je kuželovitost kalibru, jsou dna posledních vnějších jednotkových závitů (filets) v dotyku s jednotkovými závity (filets) kalibru, ale nikoli dna prvních vnějších jednotkových závitů.
V obou těchto případech je střední průměr vnějšího závitu v rovině odpovídající na kalibru referenční rovině menší než je jmenovitý střední průměr, ale navíc je ve druhém případě střední průměr v úrovni prvních vnějších jednotkových závitů (filets males) špatně poznatelný.
Výrobci konkrétních sestav se závity, jako například sestav popsaných v patentu EP 0 488 912, které jsou navržené pro lepší vlastnosti za provozu než sestavy podle API, dospěli k používání postupů kontroly podobným těm, jaké byly specifikovány pro sestavy podle API, a to na základě poznání těchto specifikací a na základě jejich mezinárodního úplat9
-6• · ·· · • · · • · ···· 9 • · • ·♦ ňování.
Náklady na realizaci těchto postupů jsou značné, a výrobce musí disponovat kompletními sadami souborů kalibrů pro sebe a pro své odběratele.
Byly proto vyvinuty způsoby kontroly závitů, které nepoužívají masivních kalibrů, ale zajištují přímé ovlivňování středního průměru závitu v referenční rovině nebo na jiném určeném místě.
Patentový spis US 4 524 524 popisuje způsob a zařízení pro přímou kontrolu středního průměru vnějšího a vnitřního závitu, uložených vodorovné, dle kterého zařízení obsahuje horní dotykovou plochu a dolní dotykovou plochu, ležící ve svislé rovině se seřizovatelným vodorovným odstupem od svislé opěrné plochy, seřizuje se svislá vzdálenost mezi horní a dolní dotykovou plochou na předem stanovenou hodnotu, zařízení se uloží tak, že svislá opěrná plocha dosedne na konec členu, jehož závit se má kontrolovat, a že obé dotykové plochy jsou ve styku s vrcholy závitových profilů ve vzájemně diametrálně opačných bodech závitu, a změří se odchylka vzdálenosti mezi oběma dotykovými plochami vzhledem k předem stanovené hodnotě pomoci komparátoru, jehož nula byla nastavena na předem stanovenou hodnotu. Předem stanovená hodnota odpovídá v tomto případě jmenovité hodnotě průměru mezi vrcholy závitového profilu a tedy jmenovité hodnotě střednímu průměru závitu, zvětšenou nebo zmenšenou o výšku závitového profilu podle toho, jestli se jedná o vnější nebo vnitřní závit.
ΦΦ t · · · · • φ Φ · ·
Φ φ «ΦΦΦ • · · φφφ • φφφφ · • · • ΦΦΦ φ
Φ·Φ ΦΦ ΦΦ ΦΦΦ
V technickém popisu zařízení dodávaného majitelem patentu US 4 524 524 se uvádí:
a) potřebný vztah pro zjištění návaznosti tolerance středního průměru závitu (AD) podle způsobu kontroly měřením průměru základní kružnice k toleranci axiálního polohování (As) masivního kalibru, definovaný specifikací API 5B:
Ad = As.TTnom/ioo, kde TTnom 3e jmenovitá kuželovítost závitu v % vztažená k průměru,
b) jemné korekce pro zohlednění vlivu geometrie dotykových ploch zařízení pro kontrolu na předem stanovenou hodnotu svislé vzdálenosti mezi dotykovými plochami,
c) způsob určování předem stanovené hodnoty svislé vzdálenosti mezi dotykovými plochami kontrolního zařízení, pro zohledňování polohy měřicí roviny mimo referenční rovinu. Od jmenovitého středního průměru se tak odečítá veličina rovná: L..TTnom/100, kde L je axiální vzdálenost mezi měřicí rovinou a referenční rovinou a TTnom je jmenovitá hodnota kuželovítosti závitu, vyjádřená v % a vztažená k průměru.
Technický popis tohoto zařízení se však nezmiňuje o tom, že by bylo důležití provádět rozměrovou kontrolu středního průměru v jiné měřicí rovině než referenční rovině.
Stejně tak je tomu i u zařízení popsaného v patentových spisech US č.4 567 670 a US 4 965 937.
-8Podstata vynálezu
Podle prvního hlediska vynálezu byla sledována snaha vyvinout způsob kontroly vnějšího a vnitřního kuželového závitu, specielně uzpůsobeného pro sestavy zajišťující vysokou těsnost, jejichž člen s vnějším závitem a člen s vnitřním závitem obsahují nejméně jeden těsnicí prostředek, při kterém by se nepoužíval masivní kalibr, ale který by dovoloval dosáhnout a zaručit stejné vlastnosti, jako způsob kontroly pomocí masivního kalibru.
Byla také sledována snaha použít způsob, v němž by se kontroloval střední průměr závitu v dané měřicí rovině pomocí měřicího zařízení s měřicí rovinou průměru.
V dalším popisu se pod pojmem měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru nebo krátce měřicí zařízení rozumí zařízení podobné nebo ekvivalentní tomu, jaké je popsáno v patentovém spisu US č.4 524 524, které dovoluje měřit průměr v dané rovině příčného řezu kontrolovaného předmětu, které obsahuje:
- příčnou opěrnou plochu,
- nejméně dvě dotykové plochy, definované vzhledem k měřicí rovině a ležící v příčném směru ve vzájemném odstupu od sebe a v seřizovatelné axiální vzdálenosti od opěrné plochy, a
- prostředek pro měření průměru kružnice, ležící v příčné měřicí rovině v dané axiální vzdálenosti od opěrné plochy, tečné k dotykovým plochám.
Kromě toho je sledována snaha provádět měření středního průměru závitu v rovině příčného řezu, kde je nejdůležitější je provést s ohledem na očekávané vlastnosti těsnění sestav, které se mají kontrolovat.
• 4 4 4 4 4 44
4 4 4 4 4 4 4 * 4
4 4444 4 4 4 4 4 4 4 4
4 4 4 4 4 4 4
444« 4 • 44 44 44 44
Nedostatkem použití měřicího zařízení s měřicí rovinou průměru je totiž to, že střední průměr kontrolovaného závitu je znám pouze v blízkosti měřicí roviny, přičemž hodnota středního průměru závitu v rovině relativně vzdálené od měřicí roviny je nejistá, a to s ohledem na výrobní tolerance kontrolovaného závitu.
Spis US 5 360 239 popisuje způsob kontroly, používající měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, při kterém se střední průměr závitu měří v blízkosti prvních vnějších jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem a na odpovídajících vnitřních jednotkových závitech. Takový způsob umožňuje zaručit vysokou hodnotu vzájemné interference (vzájemného zasahování - dále: interference) mezi prvními vnějšími jednotkovými závity s dokonalým závitovým profilem a odpovídajícími vnitřními jednotkovými závity v případě závitových spojů o velkém průměru, neopatřených samostatnými těsnicími prostředky pro získání závitových spojů, dostatečně těsných proti tlakům a namáháním, jimž jsou vystaveny.
Tento spis US 5 360 239 však nepopisuje způsob určování očekávané hodnoty středního průměru závitu v měřicí rovině nebo přípustných mezí tohoto průměru a nesnaží se dosáhnout obzvláštního rozdělení naměřených průměrů vzhledem k rozdělení získanému běžnou kontrolou pomocí masivních kalibrů,
Způsob kontroly kuželového vnějšího závitu, uloženého na vnějším obvodě zašroubovacího vnitřního členu, nebo vnitřního závitu, uloženého na vnitřním obvodě našroubová čího
-lo-
• · ·· · · • ·
• · • fc · * Φ
···· * • Φ · • *
• · «
··· · « ··· *· • v
vně jšího členu, který sám je umístěn na konci kovové trubky a obsahuje nejméně jeden těsnicí prostředek, je způsob, při němž se kontroluje střední průměr závitu v dané měřicí rovině ležící ve vzdálenosti L od projektové referenční roviny prostřednictvím měřicího zařízení s měřicí rovinou průměru, opatřeného měřicím prostředkem průměru.
Těsnicím prostředkem se v tomto spisu rozumí prostředek, jako je například těsnicí ploška, příčná opěrná ploška nebo ekvivalentní prostředek.
Těsnicí prostředek nebo prostředky zašroubovacího vnitřního členu leží v blízkosti volného konce zašroubovaciho vnitřního členu, zatímco těsnicí prostředek nebo prostředky našroubovacího vnějšího členu leží na našroubovacím vnějším členu tak, aby spolupůsobily s prostředkem nebo prostředky ležícími v blízkosti volného konce zašroubovacího vnitřního členu, s nímž být má našroubovací vnější člen sestaven .
Způsob obsahuje následující kroky:
a) seřizování, na měřicím zařízení s měřicí rovinou průměru, vzdálenosti mezi opěrnou plochou a měřicí rovinou v závislosti na zvolené vzdálenost,
b) nastavení uvedeného měřicího prostředku na předem stanovenou hodnotu příčné vzdálenosti mezi dotykovými plochami prostřednictvím etalonového bloku, jehož charakteristický rozměr je definován ve vztahu k odhadované hodnotě středního průměru závitu v měřicí rovině,
c) měření průměru závitu mezi vrcholy závitových profilů v měřicí rovině, když je měřicí zařízení přiložené do dosed·· t · * · • * · · · • · · · · · • t é · ♦ ·· «« ·· * · · r ·♦·♦ · • · ··«· · «* ♦ ·» nutí jeho opěrné plochy na volný konec zašroubovacího vnitřního členu, a
d) porovnávání průměru změřeného mezi vrcholy závitových profilů vzhledem k mezím přípustného intervalu.
Měřicí rovina středního průměru vnějšího závitu je rovina ležící mezi referenční rovinou a prvním dokonalým závitovým profilem vnějšího závitu. Volba měřicí roviny musí samozřejmé dovolovat dotykovým plochám měřicího zařízení, aby mohly být přikládány na dostatečné délce k vrcholům závitových profilů jednotkových závitů, majících dokonalý závitový profil (vrcholům jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem).
S výhodou je rovina měření středního průměru vnějšího závitu rovina, ležící v podstatě v polovině axiální vzdálenosti mezi referenční rovinou a rovinou odpovídající prvnímu vnějšímu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilem.
Měřicí rovina středního průměru kuželového vnitřního závitu je projektová rovina, která se shoduje s měřicí rovinou středního průměru vnějšího závitu, když jsou vnější a vnitřní závit sestaveny do projektové polohy.
Jestliže projektová rovina, shodující se s měřicí rovinou středního průměru vnějšího závitu, nespadá do oblasti vnitřních jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem, potom je měřicí rovina středního průměru kuželového vnitřního závitu rovina příčného řezu, ležící v oblasti vnitřních jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem, nejblíže k uvedené shodující se rovině.
• · • · · ·
9 * 9 ♦
9 9 · » ·· ·· • 9 •
99·
Odhadovaná hodnota Dle středního průměru vnějšího závitu v měřicí rovině se získá pomocí následujících vzorců, přičemž všechny hodnoty kuželovítosti jsou v dalším textu vztaženy k průměru a vyjádřeny v procentech:
Dle = Dnom ” LI,Trep1/100
Κΐ.σΐ Γ 1 T
TTrepj = TTnom + Κ1· ΔΤΤ1 +---- · exp |-----(Δττΐ/σ1)2|
Ί2Ϊ L 2 J
- ΚΙ- ΔτΤ1· g(-ΔΤΤ1/σ1)
Odhadovaná hodnota D2e středního průměru vnitřního závitu v měřicí rovině se získá pomocí následujících vzorců:
D2e ~ Dnom “ L2,Trep2/100 κι.σΐ Γ 1 Ί
TTrep2 = TTnom + Κ2-ΔΤΤ2------ exp |----. (ΔΤΤ2/σ2)2| <2π L 2 j
- Κ2· ΔTT2·g(ΔΤΤ2/σ2), přičemž index 1 v rovnicích se týká vnějšího závitu a index 2 v rovnicích se týká vnitřního závitu, a kde Dnom jmenovitá hodnota středního průměru závitu v referenční rovině, TTrep Převodní hodnota kuželovítosti, TTnoni je jmenovitá hodnota kuželovitosti závitu, TTmin ®inimální hodnota kuželovitosti vytvořených závitů TTmax maximální hodnota kuželovitosti vytvořených závi-
• · · ·· * · • ·
* · • · · *
···· · • · · • ♦
• · · »
««·· ··· ·· ··
tů,
TTmOy je střední hodnota kuželovítosti vytvořených závitů, Δττ je algebraická hodnota odchylky (TTmOy-TTnQIJJ), σ je směrodatná odchylka rozdělení vytvořených hodnot kuželoví tosti,
K1 je poměr délky vnějšího závitu ke vzdálenosti mezi referenční rovinou (PO) a prvním vnějším jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem (premier filet male parfait), K2 je poměr délky vnitřního závitu ke vzdálenosti mezi referenční rovinou (PO) a posledním vnitřním jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem (defnier filet femelle parfait) , a g(u) je hodnota distribuční funkce normovaného normálního rozdělení proměnné u (hodnota centrovaného redukovaného normálního rozdělení pro hodnotu proměnné u; la valeur de la loi normále centrée réduite pour la valeur u de la variable).
Převedená hodnota kuželovítosti TTrep, definovaná odpovídající rovnicí, odpovídá kuželovítosti fiktivního kužele, jehož velký průměr, rovný jmenovité hodnotě středního průměru leží v referenční rovině a jehož malý průměr, rovný střední hodnotě středních průměrů závitů kontrolovaných pomocí masivních kalibrů, leží v rovině uložené na konci kontrolovaných závitů, přivráceném k těsnicímu prostředku nebo prostředkům.
Vynález řeší problém týkající se místa, kde je nejdůležitější provádět měření středního průměru kontrolovaného závitu pro optimalizaci vlastností sestavy se závity z hlediska těsnosti.
• · ·* « » ··
• ♦ «
* ···« · « «
«
• · · ·· « Ml
Přihlašovatelé totiž při uskutečňování vynálezu zjistili, že příliš velká vzájemná interference průměrů v závitu v oblasti prvních vnějších jednotkových závitů s dokonalým průměrem má škodlivý vliv na těsnost sestavy, zejména když je mezi vnějším závitem a koncem zašroubovacího vnitřního členu kovová těsnicí ploška pro radiální spolupůsobení s kovovou těsnicí ploškou, ležící na našroubovacím vnějším členu.
Pro odhadování hodnoty průměrové vzájemné interference mezi jednotkovými závity blízkými vnějším jednotkovým závitům s dokonalým závitovým profilem je zapotřebí provádět měření středního průměru blíže k této oblasti spíše než k posledním vnějším jednotkovým závitům s dokonalým závitovým profilem, aby se nezaváděla značná nejistota vyplývající ze změny kuželovítosti. Takové hledisko je vzato podle vynálezu na zřetel.
Vynález tak dovoluje zaručit, že u závitů kontrolovaných způsobem podle vynálezu bude průměrná hodnota středních průměrů závitu v rovině jednotkových závitů blízkých těsnicímu prostředku nebo prostředkům stejná, at se provádí kontrola způsobem podle vynálezu nebo pomocí masivních kalibrů, jak to specifikuje API 5B, a to i když měřici rovina neleží na konci závitu.
S výhodou je střední hodnota kuželovítosti vnitřního závitu nižší, než je střední hodnota kuželovitosti přiřazeného vnějšího závitu.
Taková odchylnost vede k podporování tvorby sestav, t Μ ·· * · ···· ··· ·<···· • ···· · ·»·»·♦ · • · ······ ···* · ·♦· ·· ·· ··
-15u nichž je vzájemná interference mezi závity v blízkosti těsnicího prostředku nebo prostředků snížená, protože hodnota vzájemné průměrové interference závitů v této úrovni je způsobem kontroly podle vynálezu zjištěna optimálním způsobem.
S výhodou je střední hodnota kuželovitostí vnějšího závitu vyšší než je jmenovitá hodnota.
Alternativně je střední hodnota kuželovitostí vnitřního závitu nižší než jmenovitá hodnota.
Minimální a maximální přípustné hodnoty průměru, naměřeného mezi vrcholy závitových profilů jednotkových závitů mohou být definovány přímo na podkladě minimálně a maximálních přípustných hodnot týkajících se středního průměru závitu v uvažované měřicí rovině, zvýšených nebo snížených o výšku závitového profilu podle toho, jestli se kontroluje vnější závit nebo vnitřní závit.
Minimální a maximální přípustné hodnoty průměru, naměřeného mezi vrcholy závitových profilů jednotkových závitů mohou být definovány přímo tolerancemi odhadované hodnoty středního průměru závitu Dle nebo D2e nebo i nahrazením, ve vzorci poskytuj ícím odhadovanou hodnotu středního průměru závitu v měřicí rovině, hodnoty vzdálenosti mezi referenční rovinou a měřicí rovinou přípustnou minimální a maximální hodnotou této vzdálenosti.
S výhodou se při seřizování měřicího prostředku provede jeho nastavení na nulu, potom se provede měření, změří
• 9 ·· 9 9 9 9
9 B 9 9
*· ·· · « · • 9 9
9 • · 9 9
9999 * ··· ·· • 9
se odchylka ve vztahu k nule a nakonec se při kroku porovnávání srovná odchylka vzhledem k intervalu tolerance.
Když má měřicí zařízení dvě dotykové plochy, s výhodou se způsob kontroly provádí čtyřikrát ve stejné měřicí rovině při otáčení měřicího zařízení nebo závitů o jednu osminu otáčky okolo osy závitů mezi každým měřením, přičemž se střední hodnota těchto čtyř měření používá pro charakterizování průměru mezi vrcholy závitových profilů v měřicí rovině.
Alternativně, když měřicí zařízení obsahuje tři dotykové plochy vzájemné uspořádané v úhlu 120°, způsob kontroly se provádí třikrát otáčením měřicího nebo závitů o 40° nebo devítinu otáčky okolo osy sestavy mezi každým měřením.
Podle dalšího znaku vynálezu byla sledována snaha vytvořit měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, které by dovolovalo použít rychle a tedy ekonomicky způsob podle vynálezu.
Když měřicí zařízení obsahuje dvě dotykové plochy, je třena zařízení otočit okolo jedné ze dvou dotykových ploch pro detekci bodu kontrolovaného závitu, ležícího na diametrálně opačné straně od bodu, kde je přiložena dotyková plocha středu otáčení, přičemž průměr mezi vrcholy závitových profilů odpovídá maximu v měření provedeném během tohoto otočení. Toto měřicí zařízení tak obsahuje prostředek pro samočinného získání tohoto maxima.
Vynález se také zaměřuje na to, aby způsob kontroly
• · · ·· · ·
• 9 • * * 4
44*4 · • 4 · • 4
4 • · 4 4
«••1 4 4 4 • 4
umožnil rychle reagovat v případě výrobních odchylek.
Měřicí zařízení pro tento účel obsahuje prostředek pro provádění statistických výpočtů s těmito získanými hodnotami .
Vynález se dále zaměřuje na etalonový blok k použití pro seřizování předem stanovené hodnoty vzdálenosti mezi dotykovými plochami při způsobu kontroly navrhovaném vynálezem.
V případě kontroly kuželových vnějších závitů má etalonový blok použitý s měřicím zařízením dvě dotykové plochy, a je ve tvaru komolého klínu a obsahuje příčnou koncovou plochu a dvě rovinné plochy s v podstatě podélnou orientací, nakloněné souměrně vzhledem k příčné koncové ploše a sbíha jící se k ní, přičemž úhel C mezi uvedenými nakloněnými rovinnými plochami je rovný 2.arctg (TT^Qy-^/2) a příčná vzdálenost mezi uvedenými nakloněnými rovinnými plochami je v podélné vzdálenosti LA od koncové kde h je výše definovaná veličina.
plochy rovná (Dle+h)A,
Podle jiné varianty je blok, použitý pro seřizování předem stanovené hodnoty vzdálenosti mezi třemi dotykovými plochami při způsobu kontroly, ve tvaru komolého kužele a obsahuje příčnou koncovou plochu na straně vrcholu kužele, a obvodovou kuželovou plochu s kuželovitostí rovnou TTmOy^, přičemž průměr kuželové plochy ve vzdálenosti LA od koncové příčné plochy je rovný (Dle+h).
Etalonový blok může kromě toho obsahovat na konci je-18*ř * · · • · ♦ * ···* f· 9 9 * ♦ 9 · *« • « « 9 9· » · »«
I· 49·« ho nakloněných rovinných ploch nebo jeho obvodové kuželové plochy na straně koncové plochy část s odlišným sklonem nebo kuželovitost!, která reprodukuje profil těsnicího prostředku nebo prostředků zašroubovacího vnitřního členu. Takový etalonový blok dovoluje seřizovat druhé měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru zejména pro provádění průměru těsnicí plošky.
V případě kontroly kuželových vnitřních závitů má blok použitý podle vynálezu s měřicím zařízením se dvěma dotykovými plochami příčnou koncovou plochu a vnitřní prostor, vymezovaný dvěma rovinnými plochami bloku, s v podstatě podélnou orientací, nakloněnými souměrně vzhledem k uvedené koncové ploše a sbíhajícími se ke dnu vnitřního prostoru, přičemž úhel D mezi nakloněnými rovinnými plochami je rovný
2.arctg (TTmOy2/2^ a Příčná vzdálenost mezi uvedenými nakloněnými rovinami je v podélné vzdálenosti LB od koncové plochy rovná (D2e-h), kde h je rovné výše definované veličině.
Ve variantě pro kontrolu kuželových vnitřních závitů má etalonový blok, použitý s měřicím zařízením se třemi dotykovými plochami, příčnou koncovou plochu a vnitřní prostor, vymezovaný obvodovou kuželovou plochou s podélnou osou a kuželovitostí rovnou TTmOy2, jejíž vrchol je orientován na opačnou stranu od příčné koncové plochy a jejíž průměr ve vzdálenosti LB od příčné koncové plochy je rovný (D2e-h).
Etalonový blok pro kontrolu kuželových vnitřních závitů může dále obsahovat na konci jeho nakloněných rovinných ploch nebo jeho obvodové kuželové plochy na straně opačné od
-19příčné koncové plochy část s odlišným sklonem nebo odlišnou kuželovitostí, která reprodukuje profil těsnicího prostředku nebo prostředků našroubovacího vnějšího členu. Takový etalonový blok dovoluje seřizovat druhé měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru zejména pro provádění kontroly průměru těsnicí plošky.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l našroubovací vnější člen s vnitřním závitem na konci trubky, obr.2 zašroubovací vnitřní člen s vnějším závitem na konci trubky, obr.3 členy z obr.l a 2 v sestaveném stavu, obr.4 schéma kontroly našroubovacího vnějšího členu pomocí zátkového kalibru podle specifikace API 5B, obr.5 schéma kontroly zašroubovaciho vnitřního členu pomocí prstencového kalibru podle specifikace API 5B, obr.6 schéma kontroly zašroubovaciho vnitřního členu typu znázorněného na obr.2 pomocí měřicího zařízení s měřicí rovinou průměru podle vynálezu, obr.7 detail z obr.6 v úrovni dotykové plochy měřicího zařízení, obr.8 detail z obr.6 v úrovni druhé dotykové plochy měřicího zařízení, obr.9 kontrolu našroubovacího vnějšího členu typu znázorněného na obr.l pomocí měřicího zařízení s měřicí rovinou průměru podle vynálezu, obr.10 až 13 varianty plných etalonových bloků pro použití v případě kontroly vnějších závitů podle obr.6, obr.14 až 17 varianty dutých etalonových bloků pro použití v případě kontroly vnitřních závitů podle obr.9, obr.18 velmi schematické znázornění vztahu mezi polohou středního průměru na konci vnějšího závitu pro různé možné kuželovitostí ve vztahu k poloze středního průměru prstencového kalibru typu znázorněného na
-20obr.5, a obr.19 velmi schematické znázornění vztahu mezi polohou středního průměru na konci vnitřního závitu pro různé možné kuželovitosti ve vztahu k poloze středního průměru zátkového kalibru typu znázorněného na obr.4, přičemž na obr.18 a 19 jsou kuželovitosti silně zvětšené pro jasnější znázornění rozdělení hodnot.
Příklady provedení vynálezu
Obr.3 znázorňuje závitovou sestavu 100 mezi zašroubovacím vnitřním členem 1 na konci první kovové trubky 101 a našroubovacím vnější členem 2 na konci druhé kovové trubky 102, kterou může být trubka velké délky nebo objímka. Takové sestavy se závity mohou například vytvářet sloupce kyvelážních trubek nebo trubek pro vytváření šachet na uhlovodíky.
Zašroubovací vnitřní člen 1^, znázorněný na obr.2, obsahuje na svém vnějším obvodě kuželový vnější závit 3 s lichoběžníkovými závitovými profily, a má na svém konci, který je také koncem první trubky 101, prstencovou příčnou koncovou plošku 7 zasouvacího vnitřního konce zašroubovacího členu.
Na obr.2 je vyznačena rovina PO, která je podle specifikace API 5 B, rovina příčného řezu, ležící na konci oblasti vnějších jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem, kde odpovídá poslednímu vnějšímu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilem.
Našroubovací vnější člen 2, znázorněný na obr.l, má na svém vnitřním obvodovém povrchu vnitřní závit 4 s lichoběžníkovými profily závitů, přiřazený vnitřnímu závitu 2· » ·
-21• · ·
Konec našroubovacího vnějšího členu 2, který je také koncem druhé trubky 102, má prstencovou a příčnou koncovou plošku 10 k dosednutí na příčnou koncovou plošku zasouvacího konce vnitřního zašroubovacího členu.
Sestava trubek 101, 102 se získá zašroubováváním vnějšího závitu 2 zašroubovacího vnitřního členu 1 do vnitřního závitu 4 našroubovacého vnějšího členu 2.
S výhodou jsou kuželové závity 3, 4 pro realizaci vynálezu jednostupňové.
Sestava z obr.3 obsahuje na každém z prvků přídavné prostředky, které činí sestavu zvláši: těsnou. Na zašroubovacím vnitřním členu je vytvořena vnější a kuželová těsnicí ploška 5, jejíž kuželovítost je obecně větší, než je kuželovitost závitu 2 a činí kupříkladu 20%, vztaženo na průměr. Dále je to prstencová a příčná opěrná ploška 7, tvořená koncovou ploškou zašroubovacího vnitřního členu. Na našroubovacím vnějším členu je vytvořena vnitřní a kuželová těsnicí ploška 6, jejíž kuželovitost je v podstatě shodná s kuželovitostí kuželové těsnicí plošky 5, a dále vnitřní osazení s prstencovou a příčnou opěrnou ploškou 8.
Koncová příčná opěrná ploška 7 může mít, jak je samo o sobě známo, konkávní kuželový tvar s velmi otevřeným úhlem kuželovítosti k ose ve vrcholu, například 75°, přičemž příčná opěrná ploška 8 na vnějším členu je v tomto případě konvexní se stejným úhlem kuželovítosti ve vrcholu.
Přídavné prostředky 5, 6, 7, 8 fungují v sestavě 100
-22následovně. Těsnicí ploška 5 zabírá v radiálním směru s těsnicí ploškou 6, t.j. její průměr v referenčním bodě je před sestavováním větší než je průměr těsnicí plošky 6 v přiřazeném bodě před sestavováním.
Jakmile se dosáhlo kontaktu mezi těsnicími ploškami, vyvolává pokračování šroubování rostoucí vzájemnou interferenci (vzájemné zasahování) mezi těsnicími ploškami ve směru průměru. Přesná poloha na konci sestavování je určována dosedáním koncové plošky 7 na opěrnou plošku 8 vnitřního osazení vnějšího členu, což definuje přesnou hodnotu vzájemné interference (vzájemného zasahování) mezi těsnicími ploškami 5, 6. Poloha na konci sestavování může být definována danou hodnotou momentu šroubování.
Tvar kuželových konkávně-kónických opěrných plošek 7, 8, neznázorněný na výkresech, brání vypadnutí opěrných plošek ze vzájemného záběru a zvyšuje dotykový tlak těsnicích plošek 5, 6.
Obr.4 schematicky znázorňuje velmi schematicky kontrolu kuželového vnitřního závitu 4 vnější části 2. podle specifikace API 5 B pomocí zátkového kalibru 21 s kuželovým vnějším závitem 23, vytvořeným s výrazně užšími tolerancemi než kontrolovaný závit 4, například lOx užšími. Je tak možné uvažovat, že střední průměr závitu kalibru v rovině jejího posledního jednotkového závitu s dokonalým závitovým profilem je rovný jmenovitému střednímu průměru závitu, a že kuželoví tost kalibru je rovná projektované kuželovítosti. Pro zjednodušení jsou na obr.4 a obr.5 znázorněny pouze kužely středních průměrů závitů, bez znázornění kuželů vrcholů
-23• ·· a den závitových profilů.
Podle specifikace API 5B a kontrolu závitů 4 se šroubuje zátkový kalibr 21 rukou až k dosažení blokovací polohy, pro niž je střední průměr závitu 23 na jednom z konců 25, 27 zátkového kalibru 21 je rovný střednímu průměru vnitřního závitu 4, který se kontroluje, v jeho dané rovině.
Vzdálenost A mezi koncem vnějšího členu 10 a příčnou plochou 29 zátkového kalibru se porovnává se standardní hodnotou S této vzdálenosti pro určenou dvojici prstencový kalibr-zátkový kalibr, přičemž vnitřní závit vnějšího členu 4 je považován za přijatelný, když odchylka vzdálenosti od standardní hodnoty je v daném intervalu tolerance.
Když jsou závitové profily zátkového kalibru 21 v dotyku se závitovými profily kontrolovaného vnitřního závitu 4, na straně konce 25 závitu zátkového kalibru 21, k čemuž dochází, když je kuželovitost závitu 4 nižší než je jmenovitá hodnota, je střední průměr závitu 4 v rovině, ležící na konci odvráceném od vstupu, větší než je hodnota A.d2 středního průměru závitu zátkového kalibru 21 v odpovídající rovině.
Je tedy možné uvažovat, že pro všechny hodnoty kuželovitosti vnitřního závitu 4 menší než jmenovitá hodnota, otáčí se kužel středních průměrů závitu 4 okolo bodu ležícího v rovině uložené na konci 25 závitu zátkového kalibru 21.
K opaku dochází, když kuželovitost závitů 4, které mají kontrolovat, je nižší než je jmenovitá hodnota, otáčí
se kužel středních průměru závitu 4 okolo bodu ležícího v rovině uložené na konci 27 závitu zátkového kalibru.
Obr. 5 znázorňuje stejným způsobem ovládání kuželového vnějšího závitu 2 podle specifikace API 5 B pomocí prstencového kalibru 22, opatřeného kuželovým vnitřním závitem 24 vytvořeným s velmi úzkými tolerancemi.
Prstencový kalibr 22 se šroubuje na vnější závit 3. až do polohy, kdy blokovací poloha dovoluje definovat vzdálenost P mezi koncovou ploškou 7 zašroubovacího vnitřního členu a rovinou ležící na konci 28 závitu prstencového kalibru
22.
Když jsou závitové profily prstencového kalibru 22 v dotyku s kontrolovaným vnitřním závitem 3, na straně konce 26 závitu prstencového kalibru, k čemuž dochází, když je kuželovitost kontrolovaného závitu 2 větší než je jmenovitá hodnota, přičemž střední průměr závitu 3 v rovině ležící na vstupu do závitu je menší než je střední průměr závitu 24 prstencového kalibru 22 v odpovídající rovině.
Nyní je možné uvažovat, že pro všechny hodnoty kuželoví tosti vnějšího závitu 3 větší než je jmenovitá hodnota, se bude kužel středních průměrů závitů 2 otáčet okolo bodu uloženého na konci 26 závitu prstencového kalibru.
K opaku dochází, když je kuželovitost vnějšího závitu 3 vnitřního členu menší než je jmenovitá hodnota, přičemž kužel středních průměrů závitů 2 se otáčí okolo bodu ležícího na konci 28 závitu prstencového kalibru.
-25• · · · • · · • ···· · • ♦ ···· · ·
Obr.6 znázorňuje schematicky kontrolu středního průměru kuželového vnějšího závitu 3. pomocí měřicího zařízení typu popsaného v patentovém spisu US č.4 524 524.
Měřicí zařízení 51 obsahuje:
- koncový příčník 57 obsahující příčnou opěrnou plochu, vymezovanou hranami 54, 541,
- dvé podélná ramena 52, 53., uložená ve vzájemném příčném odstupu, která jsou uložená na příčníku 57 přemístitelně v závislosti na typu a průměru kontrolovaných závitů,
- dva nože 58, 59, uspořádané v podélném směru, jejichž hrany jsou obrácené jedna ke druhé, leží ve vzájemném příčném odstupu a tvoří dotykové plochy 60, 61, přičemž nůž 58 íe uložen na podélném rameni 52 tak, že se může pouze otáčet v jeho rovině, zatímco nůž 59 uložen stejným otočným způsobem na pohyblivé tyči 56, uložené napříč,
- měřicí prostředek, který je zde komparátor 55 uložený na podélném rameni 53 a ovládaný pohyblivou tyčí 56.
Osy otáčení nožů vymezují měřici rovinu Pl, příčnou k měřicímu zařízení 51 a rovnoběžnou s opěrnou plochou 54, 541 . Je možné nechat klouzat příčník 57 tak, aby měřicí rovina Pl ležela v dané rovině LA opěrné plochy 54, 54'. Komparátor 55 měří odchylku vzdálenosti mezi dotykovou plochou 61 a dotykovou plochou 60 vzhledem k předem stanovené vzdálenosti, odpovídající nule komparátoru. Měření průměru Dis mezi vrcholy závitových profilů se získá sečtením algebraické hodnoty odchylky naměřené komparátorem 55 s předem stanovenou hodnotou.
v · w • · ·
• ♦ *· · · » · ··
• · • · · • * «
···· · • · · · * ·
• ·
··· ·· ··♦
Komparátor 55 může být výhodně nahrazen elektronickým snímačem posunu, který dovoluje automatické získávání měření a jejich udávání.
Postup kontroly vnějšího závitu 3 je následující. Nastaví se vzdálenost LA mezi opěrnou plochou 54, 54’ a měřicí rovinou PÍ na hodnotu odpovídající na výkresu z obr.2 vzdálenosti mezi rovinou PÍ a koncovou ploškou 7 vnitřního členu 1. Tato vzdálenost LA je rovná rozdílu mezi vzdáleností roviny PO od koncové plošky 7 a vzdálenosti LI mezí rovinou PO a Pl. Poloha měřicí roviny PÍ se zvolí tak, aby dotykové plochy 60, 61 spočívaly na vrcholech jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem, přičemž dotykové plochy 60, 61 mají délku dostatečnou k tomu, aby vešly do styku s nejméně dvěma vrcholy zubů 13 vymezujících závitové profily.
Poloha měřicí roviny Pl se přednostně zvolí, jak je znázorněno na obr.2, v poloviční vzdálenosti mezi referenční rovinou PO a rovinou odpovídající prvnímu vnějšímu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilem. Taková poloha dovoluje provádět měření středního průměru závitu mnohem blíže vstupu vnějšího závitu a tedy lépe stanovit hodnotu vzájemné průměrové interference v této úrovni při současném zajištění správného dosedání dotykových ploch 60, 61, a to i když oblast jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem je relativně krátká.
Po té se seřídí komparátor 55 na nulu, nebo se ukáže přímo předem stanovená hodnota, když se vloží mezi dotykové plochy 60, 61 obě rovinné plochy etalonového bloku 70
-27z obr.10, které mají od sebe vzdálenost (Dle+h), což je charakteristická kóta etalonového bloku. Dle je odhadovaná hodnota středního průměru závitu, který se má kontrolovat v měřicí rovině, h je rovná součtu výšky závitového profilu (výšky zubu 13.) a geometrického korekčního činitele, daného konstruktérem měřicího zařízení 51, beroucího v úvahu zejména skutečnost, že nože se neotáčejí okolo dotykových ploch 60, 61. Takový etalonový blok se dá mnohem levněji vyrobit než kalibr se závity, jako kalibr 22, protože neobsahuje závit a opotřebuje se mnohem pomaleji, jelikož není vystaven opakovanému namáhání zašroubováním a vyšroubováním.
Pro určení hodnoty Dle se použije následující vztah: D1e = ^nom-L1,TTrepl/Z100' kde Dnoni je rovné jmenovité hodnotě středního průměru závitu, a tedy hodnotě této veličiny v referenční rovině PO,
LI je vzdálenost mezi rovinami PO a Pl, která se počítá v kladném smyslu, poněvadž Pl je na straně menších průměrů vzhledem k rovině PO, a TTrepl Ťe převodní hodnota kuželovitosti zašroubovacího vnitřního členu, která bude definována níže a která je větší, než je jmenovitá hodnota kuželovitosti.
Alternativně se pro seřizování nuly komparátoru 55 použije místo etalonového bloku 70 majícího dvě rovinné a rovnoběžné plochy etalonový blok 70 z obr. 12 ve tvaru komolého jehlanu. Blok 70 obsahuje koncovou příčnou plochu 72 a dvě rovinné plochy, orientované v podstatě podélně, nakloněné souměrné vzhledem ke koncové příčné ploše a sbíhající se k ní. Úhel C mezi nakloněnými rovinnými plochami je rovný
2.arctg (TTmOy-^/2) a příčná vzdálenost mezi nakloněnými ro·· · • · 4 • 4 4 « *444 · • 4 ···· 4 • v * ν· * ·· · · · ··· • ♦ ♦ · 44 ······ · • · · 4 44 • •4 44 44444 vinnými plochami ve vzdálenosti LA od koncové plochy 72 je (Dle+h). Etalonový blok 70 je vložen tak, že jeho koncová plocha 72 je přitlačována k opěrné ploše 54, 54' měřicího zařízení 51 a jeho nakloněným rovinným plochám mezi dotykovými plochami 60, 61. Je proto zapotřebí pouze jeden etalonový blok 70 pro jakoukoli vzdálenost LI.
Podle alternativy z obr.12 je úhel c mezi nakloněnými rovinnými plochami rovný 2.arctg (TTrep1/2) a příčná vzdálenost mezi nakloněnými rovinnými plochami je rovná (Dnom+h) v podélné vzdálenosti (LA+L1) od koncové plochy 72.
Etalonový blok 70 může kromě toho obsahovat na konci rovinných ploch na straně koncové plochy 72 část neznázorněnou na obr.12 s odlišným sklonem, která reprodukuje profil těsnicího prostředku nebo prostředků zašroubovacího vnitřního členu 1, zejména těsnicí plošky 5 a eventuelně koncové plošky 7 zašroubovacího vnitřního členu. Takový etalonový blok dovoluje seřizovat druhé měřicí zařízení 51 pro provádění kontroly průměru těsnicí plošky 5.
Pro provádění měření se měřicí zařízení 51 uloží svojí rovinnou ploškou 54, 54' proti koncové plošce 7 zašroubovacího vnitřního členu 1 nebo proti nejvíce vnějším bodům této koncové plochy, když není rovinná, ale je například lehce konkávně kónická, s úhlem kuželovitostí ve vrcholu vůči ose 75°, a dotykové plochy 60, 61 se zevně uvedou do dotyku s diametrálně protilehlými vrcholy zubů 13 tvořících závitové profily zašroubovacího vnitřního členu.
Během měření je vnější dotyková plocha 60 udržována
-29pevná na vrcholech závitových profilů, s nimiž je v dotyku, když se otáčí měřicím zařízením 51, přičemž dotyková plocha zůstává během otáčení v kontaktu s protilehlým vrcholem závitového profilu.
Měření průměru Dis mezi vrcholy závitových profilů v měřicí rovině PÍ odpovídá maximální hodnotě mezi dotykovými plochami 60, 61 během otáčení, přičemž tato maximální hodnota může být získána čtením na komparátoru 55 nebo ještě lépe samočinně určována, když se použije místo komparátoru 55 elektronický snímač, a elektronický obvod, který detekuje a zapamatovává si maximální hodnotu během otáčení měřicího zařízení 51 okolo dotykové plochy 60.
Poslední krok způsobu kontroly vnějšího závitu 3 je porovnávání mezi hodnotou Dis průměru, naměřenou mezi vrcholy závitových profilů a přípustnými mezemi, definovanými intervalem okolo Dle.
Hodnota Dl středního průměru vnějšího závitu v měřicí rovině PÍ se získá odebráním hodnoty h, výše definované, od hodnoty průměru Dis naměřené mezi vrcholy závitových profilů, která byla naměřena v této rovině PÍ, přičemž hodnoty mezí přípustného intervalu průměru Dis mezi závitových profilů Dis mohou být definovány přímo na základě příslušných mezí středního průměru závitu, zvětšených o hodnotu h.
Mohou být také získány nepřímo tím, že se ve vzorci Dle=Dnom“Ll.TTrepi/100, poskytujícím odhadovanou hodnotu středního průměru závitu v měřicí rovině, nahradí hodnota vzdálenosti LI mezi referenční rovinou a měřicí rovinou hodv « 9 •9 •9 •9 notami Llmax, které ji vymezuji v rámci ± ALl.
Způsob získávání TTrep1 je definován následujícím výpočtem, který je vysvětlen s odvoláním na obr.18. Obecně byla sledována snaha, aby střední (průměrná) hodnota středních průměrů kontrolovaného vnějšího závitu 2 podle tohoto způsobu byla rovná střední (průměrné) hodnotě středních průměrů závitů 2/ kontrolovaných prstencovým kalibrem 22 podle specifikace API 5B, a to v koncové rovině 28 tohoto prstencového kalibru 22, který je uložený v průměru (t.j. průměrně) na prvním vnějším jednotkovém závitu s dokonalým závitovým profilem.
Bod G1 na obr. 18 označuje střední (průměrnou) hodnotu středního průměru závitu 3 v koncové rovině 28, která leží ve vzdálenosti Lsl od referenční roviny PO a Lfl od roviny 26 ležící na druhém konci závitu prstencového kalibru.
Jak je uvedeno výše, kužele středních průměrů vytvořených závitů se otáčejí okolo bodu ležícího na jednom konci nebo druhém konci závitu prstencového kalibru 22, našroubovaného na vnějším závitu 3, který se kontroluje podle toho, je-li kuželovitost TTl kontrolovaného závitu 2 menší nebo větší než je kuželovitost závitu prstencového kalibru, která je uvažována jako rovná jmenovité hodnotě kuželovitostí. Rozdělení (distribution, ve smyslu termínu rozdělení z teorie pravděpodobnosti) kuželovitostí vytvořených závitů sleduje funkci normálního rozdělení centrovanou na střední hodnotě TTmoyl kuželovitostí, přičemž interval mezi maximální hodnotou a minimální hodnotou kuželovitostí (TTmaxl-TTminl) je šestkrát větší než směrodatná odchylka σΐ rozdělení.
v · v v w
• · « ·· · • · ·
• · • · · • ·
* • ♦ · « • «
• ·
··« ·· ·
Z toho vyplývá, že jestliže je kuželovitost kontrolovaného závitu vyšší než jmenovitá hodnota TTnom, leží bod kontrolovaného závitu v koncové rovině 28 prstencového kalibru v intervalu O'jAj, kde bod 0'j odpovídá kuželovítosti TTnom Prstencov®ho kalibru a bod A'j odpovídá kuželovítosti kontrolovaného závitu. Hustota pravděpodobnosti jakéhokoli bodu z intervalu O'jAj sleduje Gaussovo rozdělení, centrované v bodě Oj, znázorněné plnou částí zvonovíté křivky na obr.18, přičemž bod Oj odpovídá střední hodnotě TTmOyj kuželovitosti kontrolovaného závitu 3.
Jestliže je kuželovitost TT1 kontrolovaného závitu nižší, než je jmenovitá hodnota TTnom, je konec kontrolovaného závitu v koncové rovině 28 prstencového kalibru bod 0'j otáčení. Pravděpodobnost, přiřazená k poloze bodu 0'j je rovná části zvonovité křivky z obr.18, vyznačené čárkovaně.
Výsledná střední hodnota polohy konce závitu v rovině 28 je těžiště Gj poloh pro soubor hodnot kuželovitosti mezi TTminl a TTmaxl a dovoluje definovat převodní hodnotu TTrepl kuželovitosti sklonem přímky OjGj, přičemž bod Qj odpovídá jmenovité hodnotě středního průměru závitu.
Je možné napsat na ose směřující od 0'j k Aj:
TTrepl = TTnom + °WLsl = TTnom + 0’A/Lsl + OjGj/Lsl O'jOj Lfl
----- -----atti
Lsl Lsl
·· V v * » «
« V ♦ »9 · · « 9 99
• · 9 • · a 9 9
• »999 · • · · · • 9 9
9 9 9 9 9 9
999 9« 99 999
Poměr Lfl/Lsl je rovný poměru K1 délky vnějšího závitu ke vzdálenosti mezi referenční rovinou PO a prvním vnějším jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem.
°1G1 +o°
------ = J f(x). ý(x),dx
Lfl.ol -oo kde x je centrovaná redukovaná (normovaná) proměnná (variable centrée réduite), rovná (TTl-TTmoyl)/σΐ, která se může měnit od -co do +», a TT1 odpovídá proměnlivé kuželovítosti, f(x) je Gaussova funkce = ----- exp(-x2/2)
4’ 2π kde ^(x) = x pro x > -Δ.ΤΤ1/σ1 nebo pro TT1 > TTnoin kde ý(x) = - TTl/σΙ x pro x < -ATTl/σΙ nebo TT1 < TTnom
θΐ^ 1 -ΔΤΤ1/σ1 _ TT1 = J ---------exp (-x2/2).dx +
Lfl.al -oo ý 2ττ.σ1
1 +00 Á
^2π J x.exp (-x2/2).dx -4ΤΤ1/σΐ
Nyní je možné snadno odvodit vzorec:
Κΐ.σΐ | w I
TTrep-j· = TTnom + Kl· +---- exp | ---- - (Δττΐ/σ1)2|
Ϊ2π~ L 2 J
- κι. ATTi-g(-ATTi/oi)
* • · · * *
• · • · · • « • ·
• Φ • ·
«· · • · • ♦ ·
t
···· «·· ·♦ ·· ·♦·
Číselné vyjádření na příkladu použití:
TTnom=6'25% Kl=2,22 TTBÍnl=6-10» TTluaxl-e-eo* ATT1 = (TTmoyl-TTnoffi) = 0,10% Získá se: TTrepl = 6,48% TTmoyl=6'35% σΐ = (6,60-6,10)/6 = 0,08%
S výhodou se snaha, aby hodnota TTrepi byla v intervalu TTnom a TTmaxl, což odpovídá případu výše uvedeného číselného vyjádření příkladu použití.
Kužel tvořený vrcholy zubů 13 reprezentativních pro závitové profily může vykazovat geometrické nedokonalosti, jako zejména ovalizaci, přímočarého úseku. Pro střední průměr závitu provést několik měření a občasné prohlubně a výstupky podél získání měření reprezentativního pro v měřicí rovině PÍ je tedy výhodné průměru. Autoři vynálezu konstatova li, že v případě měřicího zařízení se dvěma dotykovými plochami 60, 61 typu zařízení 51 není pro získání reprezentativní hodnoty středního průměru závitu v rovině PÍ zapotřebí provést více než čtyři měřeni. Je tedy navrhováno provést čtyři měření nebo po sobě jdoucí určování středního průměru závitu při otáčení měřicího zařízení 51 nebo kontrolovaného závitu 3 o 45° nebo osminu otáčky okolo osy závitu mezi každým měřením, přičemž průměr Dl je považován za rovný střední hodnotě z těchto čtyř měření.
V neznázorněné variantě obsahuje měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, jak je samo o sobě známo, tři plochy, ležící ve vzájemném odstupu, které spolu svírají v úhel 120° a vymezují kružnici tvořenou jako průsečná křiv-34ka kužele, vedeného vrcholy závitových profilů, a měřicí roviny Pl, a tedy i vymezují průměr mezi vrcholy závitových profilů, aniž by bylo potřebné nechat otáčet zařízení okolo jedné z dotykových ploch během měření.
Etalonový blok 70 má tedy válcový tvar o průměru Dis, jak je znázorněno na obr.11.
Ve variantě podle obr.13 má etalonový blok tvar komolého kužele s průměrem (Dle+h) v rovině příčného řezu v podélné vzdálenosti LA od koncové příčné plochy 72 s malým průměrem komolého kužele. Jeho kuželovitost je rovná hodnotě Tmoyl' Přičemž kuželovitý etalonový blok 70 je vložený tak, že jeho koncová plocha 72, odpovídající malému průměru, je přiložena k opěrné ploše 54., 54* měřicího zařízení 51 a jeho obvodová kuželová plocha je vložená mezi dotykové plochy měřicího zařízení 51. Stačí tedy jeden etalonový blok, bez ohledu na to, jaká je jeho délka LA, jako v případě obr.12.
Ve variantě z obr. 13 má etalonový blok 70 v rovině příčného řezu ve vzdálenosti (LA + LI) od příčné koncové plochy 72, odpovídající malému průměru komolého kužele, průměr rovný (Dnom+h). Jeho kuželovitost je rovná hodnotě Tl?repl ·
V alternativě neznázorněné na obr.13 může etalonový blok kromě toho obsahovat na jeho kuželovitém obvodovém povrchu na straně koncové plochy 72 část neznázorněnou na obr.12, s odlišnou kuželovitosti, která reprodukuje koncový profil vnitřního členu 1, zejména těsnicí plošku 5 a eventuelně koncovou plošku 7 vnitřního členu. Takový etalonový
-35I» ·· • · » · · φ · · · • · * * · ·♦ ·« ♦·· blok dovoluje seřizovat druhé měřicí zařízení 51 s měřicí rovinou průměru pro provádění kontroly průměru těsnicí plošky 5.
Při použití měření s třemi dotykovými plochami autoři vynálezu konstatovali, že stačí provádět tři měření středního průměru závitu, při otáčení měřícího zařízení nebo kontrolovaného závitu 3 o 40° nebo devítinu otáčky okolo osy závitů mezi každým měřením, nebo použít střední hodnoty těchto tří měření pro získání reprezentativní hodnoty Dl v měřicí rovině Pl.
Obr.9 a 19 navazují na obr.6 a 18 pro objasnění a vysvětlení kontroly středního průměru D2 kuželového vnějšího závitu 4 v měřicí rovině P2 pomocí měřicího zařízení 51 s měřicí rovinou průměru.
Měřicí zařízení 51 z obr.9 je v podstatě totožné se zařízením z obr.6, až na to, že se kontroluje vnitřní závit a podélná ramena 52, 53 jsou otočena o 180°, aby dotykové plochy 60, 61 byly od sebe odvrácené.
Způsob kontroly obsahuje stejné kroky jako ten, který se týká vnějšího závitu, až na některé odchylky, které budou vysvětleny.
Nejprve se na měřicím zařízení seřídí vzdálenost LB mezi opěrnou plochou 54, 54 1 a měřicí rovinou P2.
Poloha měřicí roviny P2 byla na obr.3 zvolena tak, aby ležela v oblasti vnitřních jednotkových závitů s dokoná-36lým závitovým profilem a aby byla co nejblíže k projektové rovině, která se shoduje s měřicí rovinou P1 vnějšího závitu, když jsou vnější a vnitřní závit sestaveny do projektového stavu.
»99 w * · a · · ·· 9 · 9 · 99
9 · *9*999 * *999 * * 9 · 9 * *9 φ 9 **·»·· ··«« 9 ··· 99 9·9«*
Obr.3 znázorňuje takový případ, kde se měřicí rovina P2 shoduje po sestavení s měřicí rovinou Pl. Vzdálenost LB tedy odpovídá na obr.3 vzdálenosti mezi rovinou P2 a koncovou ploškou 10 našroubovacího vnějšího členu 2,
Komparátor 55 se seřídí na nulu a dotykové plochy 60, 61 se přiloží ke dvěma s nimi rovnoběžným rovinným plochám, obráceným směrem k sobě, na ramenech etalonového bloku 80 ve tvaru písmene U z obr.14, přičemž obě rovinné plochy vymezují vnitřní prostor 81 o šířce rovné (D2e-h). V tomto vzorci je D2e odhadovaná hodnota středního průměru závitu v měřicí rovině P2 a h představuje součet výšky profilu závitu a geometrického korekčního činitele, odpovídajícího měřicímu zařízení 51, přičemž tento činitel je sám o sobě známý, jak je uvedeno výše.
Pro určování hodnoty D2e se použije vztahu podobného vztahu pro vnější závit na zašroubovacím vnitřním členu: D2e ~ DnomL2,TTrep2//10° Dnom 3e jmen°vitá hodnota středního průměru závitu,
L2 je vzdálenost mezi rovinami PO a P2, která je uvažována jako kladná, protože P2 je na straně malých průměrů vzhledem k rovině PO, a TTrep2 převodní hodnota kuželovitosti vnějšího členu, která bude definována níže a která je nižší než jmenovitá hodnota kuželovitosti.
»· · · · · · • · · · · • · · » · · « * · • t • ··· · • * «>·· ·
-37··· ·· ·· ·♦♦
Podle alternativního provedení je místo použití etalonového bloku z obr.14, obsahujícího vnitřní prostor vymezovaný dvěma rovinnými rovnoběžnými rovinami, možné použít blok 80 ve tvaru písmene U z obr.16, který má příčnou koncovou plochu 82 a jehož vnitřní prostor 81 je vymezován dvěma klínovitě nakloněnými rovinnými plochami s v podstatě podélnou orientací, nakloněných souměrně vzhledem ke koncové ploše 82 a sbíhajícími se ke dnu vnitřního prostoru 81, t.j. ke dnu tvaru U. Úhel D mezi nakloněnými rovinnými plochami je rovný 2.arctg(TTmOy2/2) a příčná vzdálenost mezi rovinnými plochami, nakloněnými vzhledem k podélné vzdálenosti Lg od koncové plochy 82, je rovná (D2e~h). Měřicí zařízení 51 ie vloženo tak, že tlačí jeho opěrnou plochu 54, 54' proti koncové ploše 82 etalonového bloku a její dotykové plochy 60, 61 proti nakloněným rovinným plochám bloku 80. Stačí tedy jen jeden etalonový blok 80 bez ohledu na délku Lg.
Podle varianty z obr.16 je úhel D mezi nakloněnými rovinnými plochami rovný 2.arctg(TTrep2/2) a příčná vzdálenost mezi rovinnými plochami, nakloněnými k podélné vzdálenosti (Lg-L2), od koncové plochy 82, je rovná (Dnom-h).
Podle neznázorněné varianty řešení z obr.16 může etalonový blok 80 dále obsahovat na konci jeho obvodové kuželové plochy na straně koncové plochy 83 část, neznázorněnou na obr.16, která má odlišnou kuželovitost, reprodukující profil konce našroubovacího vnějšího členu 2, zejména těsnicí plošky 6 a eventuelně opěrné plošky 8 našroubovacího vnějšího členu. Takový etalonový blok umožňuje seřizovat druhé měřicí zařízení 51 s měřicí rovinou průměru pro provádění kontroly
·♦ • ♦ * • • ·· 44 4 · 4« 4 4 4 4
• 4 4 « * 4 4 4
φ··4 · « 4 4 4 4 4 4
4 • 4 4 4 4 4
4*44 4 444 ·· 4 4 444
průměru těsnicí plošky 6.
Měření se provádí stejným způsobem, jako v případě vnějšího závitu, při přikládání opěrné plochy 54, 54' ke koncové ploše 10 kontrolovaného vnitřního závitu a přikládání dotykových ploch 60, 61 zevnitř do dotyku s diametrálně opačnými vrcholy závitových profilů vnitřního závitu.
Zařízení se nechá otáčet okolo dotykové plochy 61, která se otáčí, přičemž zůstává v dotyku s vrcholy závitových profilů.
Měření průměru D2s mezi vrcholy závitových profilů odpovídá maximální hodnotě příčné vzdálenosti mezi dotykovými plochami 60, 61.
Jako u vnějšího závitu může být tato hodnota čtena na komparátoru 55 nebo přímo ukazována, použije-li se vhodných elektronických obvodů popsaných výše.
Jako v případě vnějšího závitu zašroubovacího vnitřního členu je možné použít měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, které obsahuje tři dotykové plochy a které poskytuje hodnotu D2s, aniž by bylo nutné otáčet zařízením okolo jedné z jeho dotykových ploch. V tomto případě se použije etalonového bloku 80 z obr.15, obsahujícího válcovou dutinu.
Alternativně se použije etalonový blok 80 z obr.17, obsahující příčnou koncovou plochu 82 a mající vnitřní prostor 81 vymezovaný kuželovou obvodovou plochou, rovnou TTmoy2' 3ehož vrchol je orientován na stranu opačnou vůči »· · • · · • 9 * • ·♦·· ·
9 ···> 9
-39·«· ·· příčné koncové ploše a jehož průměr ve vzdálenosti LB od příčné koncové plochy 82 je rovný (D2e-h). Měřicí zařízení je uloženo tak, že jeho opěrná plocha 54, 54' je přitlačena ke koncové ploše 82 etalonového bloku 80 a jeho dotykové plochy jsou přitlačeny do dotyku s obvodovou kuželovou plochou etalonového bloku 80. Je tak zapotřebí pouze jednoho etalonového bloku bez ohledu na délku LB, jako je tomu v případě z obr.16.
Ve variantě z obr.17 má obvodová kuželová plocha kuželovitost rovnou TTrep2 a jeji průměr ve vzdálenosti (LB-L2) od příčné koncové plochy 82 je rovný (Dnom-h).
Ve variantě neznázorněné na obr.17 může etalonový blok kromě toho obsahovat na konci jeho obvodové kuželové plochy na straně koncové plochy 82 část neznázorněnou na obr.17, mající odlišnou kuželovitost, která reprodukuje profil těsnicího prostředku nebo prostředků našroubovacího vnějšího členu 2, zejména těsnicí plošky 6, a eventuelně opěrné plošky 8 našroubovacího vnějšího členu. Takový etalonový blok dovoluje seřizovat druhé měřicí zařízení 51 pro provádění kontroly průměru těsnicí plošky 6.
Měření průměru D2s mezi vrcholy závitových profilů v měřicí rovině P2 se provádí stejným způsobem, jako měření průměru Dis na vnějším závitu.
Poslední krok způsobu kontroly vnitřního závitu 4 je srovnávání mezi hodnotou D2s, měřenou mezi vrcholy závitových profilů, a přípustnými mezemi vymezovanými intervalem okolo D2e.
• • v « · • 9 99 9 9 ·
« · 9 9
φ 99·· ♦ • 9
9 9
··♦ 9 9*· 99 • 9 9
Hodnota D2 středního průměru vnitřního závitu 4 v měřicí rovině P2 se získává přidáním výše definované hodnoty h k naměřené hodnotě D2s.
Meze přípustného intervalu průměru D2s, naměřeného mezi vrcholy závitových profilů, mohou být definovány přímo z příslušných mezí středního průměru D2, zmenšených o hodnotu h.
Mohou být kromě toho definovány nepřímo tím, že se ve vzorci DSe=Dnom-L2-TTrep2/100, poskytujícím odhadovanou hodnotu středního průměru závitu v měřicí rovině, nahradí hodnota vzdálenosti L2 mezi rovinami PO a P2 hodnotami L2min, L2max, které ji ohraničují v ±/^L2.
D2e se určí z následujících vztahů, znázorněných pomocí obr.19, při použití stejného typu výpočtů jako pro určování Dle.
Obecně je sledováno, aby průměrná (střední) hodnota středních průměrů vnitřních závitů 4., kontrolovaných způsobem podle vynálezu, byla rovná průměrné hodnotě středních průměrů vnitřních závitů 4, kontrolovaných pomocí zátkového kalibru 21 podle specifikací API 5B, a to v koncové rovině 27 tohoto kalibru, která leží v průměru na posledním vnitřním jednotkovém závitu s dokonalým závitovým profilem.
Bod G2 na obr.19 značí průměrnou hodnotu středního průměru vnitřního závitu 4 v koncové rovině 27 zátkového kalibru, která leží ve vzdálenosti Ls2 od referenční roviny PO
-4±-
99 v V V v
• 9 99 9 9 9 • 9
• · « · 9 9 9
• 999 · • « 9 9 9 9 9
• 9 9 « 9 9
9 ♦ ·· ·· 9'9 99 9
a Lf2 od roviny 25, ležící na opačném konci tohoto zátkového kalibru.
Jak je uvedeno výše, kužele středních průměrů vytvořených kuželových závitů se otáčejí okolo bodu ležícího na ·> jednom konci nebo druhém konci závitu kalibru 21, zašroubovaného do kontrolovaného vnitřního závitu 4, podle toho, je-li kuželovitost TT2 kontrolovaného závitu 4, menší nebo větší než je kuželovitost závitu zátkového kalibru, která je uvažována jako rovná jmenovité hodnotě kuželovitosti. Rozdělení (distribution, ve smyslu termínu rozdělení v teorii pravděpodobnosti) kuželovitosti vytvořených závitů sleduje funkci normálního rozdělení centrovanou ve střední hodnotě TTmOy2 kuželovitosti, přičemž interval mezi maximální hodnotou a minimální hodnotou kuželovitosti (TTmax2-TTmin2) 3e šestkrát větší než směrodatná odchylka σ2 rozdělení.
Z toho vyplývá, že jestliže je kuželovitost kontrolovaného závitu vyšší než jmenovitá hodnota TTnom, leží bod kontrolovaného závitu v koncové rovině prstencového kalibru v intervalu O'2A2, kde bod 0'2 odpovídá kuželovitosti TTnom zátkového kalibru a bod Α'^ odpovídá kuželovitosti kontrolovaného závitu. Hustota pravděpodobnosti jakéhokoli bodu z intervalu O'2A2 sleduje Gaussovo rozdělení, centrované v bodě 02, znázorněné plnou částí zvonovité křivky na obr.19, přičemž bod 02 odpovídá střední hodnotě TTmOy2 kuželovitosti kontrolovaného závitu 4.
Jestliže je kuželovitost TT2 kontrolovaného závitu nižší, než je jmenovitá hodnota TTnom, je konec kontrolovaného závitu v koncové rovině 27 zátkového kalibru bod 0'2 * ·· »· • φφφ φφφ φφφ φ φ
Φ Β ΦΦΦ Φ
ΦΦΦ Φ Φ
ΦΦΦ ΦΦ ΦΦ Φ φφφ > ·*«*
-42·· · φ »· ·«·« otáčení. Pravděpodobnost, přiřazená k poloze bodu O'2 je rovná části zvonovíté křivky z obr.19, vyznačené čárkovaně.
Výsledná střední hodnota polohy konce závitu v rovině 27 je těžiště G2 poloh pro soubor hodnot kuželovitosti mezi TTmin2 a TTmax2 a dovoluje definovat převodní hodnotu TTrep2 kuželovitosti sklonem přímky O2G2, přičemž bod Q2 odpovídá jmenovité hodnotě středního průměru závitu.
Je možné napsat na ose směřující od 0'2 k A2:
TTrep2 = TTnom + °'2G2/Ls2 = TTnom + O’2O2/Ls2 + O2G2/Ls2 O'2O2 Lf2
----- =---- ΛΤΤ2
Ls2 Ls2
Poměr Lf2/Ls2 je rovný poměru K2 délky vnějšího závitu ke vzdálenosti mezi referenční rovinou PO a prvním vnitřním jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem.
°2G2
Lf2.a2 kde x je centrovaná redukovaná (normovaná) proměnná (variable centrée réduite), rovná (TT2-TTmOy2)/a2, která se může měnit od -« do +«, a TT2 odpovídá proměnlivé kuželovitosti,
+00 f(x)· p(x).dx
44 4 v ·· ·· 4
• 4 4 ·· 4 4 a 4 • 4
• 4 4 4 4 a · 4
• 444 4 4 4 · 4t a a
4 * 4 4 4 a · a
• 444 4 444 4« 44 444
f(x) je Gaussova funkce = ----- exp(-x2/2)
2 π kde f (x) = x pro x < -ΔΤΤ2/σ2 respektive TT2 < TTnom kde p (x) = -ΔΤΤ2/σ2 x pro x > - ΔΤΤ2/σ2 resp. TT2 > TTnom °2g2
Lf2.o2 42ÍŤ
- ΔΤΤ2/σ2
J
x.exp (-x2/2).dx TT2
42π.σ2 +oo
J exp (-x2/2).dx
-ΔΤΤ2/σ2
Nyní je možné snadno odvodit vzorec:
K2.O2 Γ 1 1
TTrep2 = TTnoffi + Κ2-ΔΤΤ2 +----- exp [----- (ΔτΤ2/σ2)2|
427 L 2 J
- K2*ATT2-g(ATT2/a2)
Číselné vyjádření na příkladu použití:
TTnom=525% Kl=2,22 TTmin2=6,05% TTmax2=6,45% TTmoy2=6'25%
ΔTT2 = 0 % σ2 = 0,07%%
TTrep2 = 6,19% a je obsažena v požadovaném intervalu mezi TTmin2 a TTnom·
Pro dobrou funkceschopnost závitů vnitřního a vnějšího členu, kontrolovaných způsobem podle vynálezu, je vý-44-
v v ·«
9 0 ·· · ♦ ··
9 9 9 • · ·
9999 9 • · · Φ ♦
9 • · 9 • *
··· · 999 99 ·· ·· ·
hodné, aby střední hodnota TTmOy2 kuželovítosti vnitřního závitu 4 byla nižší než střední hodnota TTmoyi kuželovitosti vnějšího závitu 2, přičemž každý v obou členů 1, 2 obsahuje těsnicí prostředky, jako těsnicí plošku 5, 6, která v radiálním směru zabírá s ploškou přiřazeného členu sestavy 100 a/nebo opěrnou plošku 7, 2> která je v dosedacím záběru s ploškou přiřazeného členu sestavy 100, přičemž těsnicí prostředky 5, 7 leží v blízkosti volného konce zašroubovacího vnitřního členu 1.
Když mají střední hodnoty kuželovitosti takovýto vztah, mají závity tendenci do sebe málo zasahovat (interferovat) v blízkosti těsnicího prostředku nebo prostředků. Vynálezci totiž prokázali příznivý vliv malého vzájemného vzájemného zasahování závitů na straně těsnicích prostředků (5,6,7,8) na úroveň dotykového tlaku těsnicích prostředků.
Střední hodnota kuželovitosti vnějšího závitu může být vyšší než jmenovitá hodnota Tnon.
Střední hodnota TTmoy2 kuželovitosti závitování může být nižší než jmenovité hodnoty TTnom.
Následující tabulka 1 vychází z numerických výpočtů na sestavě trubek o průměru 177,8 mm (7) tloušťky 8,05 mm (23 lb/ft podle anglosaských označení, používaných v oboru) a minimální mezi pružnosti (SMYS) rovnou 551 MPa, přičemž sestava je podobná té, jaká je znázorněná na obr.3. Udává hodnotu dotykového tlaku v úrovni těsnicích plošek 5, 6 pro šroubovací moment 9,8 kN.m.
♦ · · * ♦··· • · · · · · · frt· «· ·· ·♦·
Tabulka 1: dotykový tlak na těsnicích ploškách v závislosti na vzájemného zasahování (interferenci) závitů
Kuželovitost Interference Poměr dotyk.tlak/ vnitř.člen vněj.člen závitů na straně SMYS
prvních jednotk. závitů
vnitř.člen vněj.člen
1. 6,00% 6,60% -0,48 mm 0,19 mm 0,74
2. 6,50% 6,10% 0,30 mm -0,15 mm 0,59
Lze konstatovat škodlivý účinek kladné vzájemného zasahování do sebe (interference) v diametrálním na straně prvních jednotkových závitů zašroubovacího vnitřního členu na hodnotu dotykového tlaku v úrovni těsnicích plošek 5, 6. Jeví se tedy vhodné mít možnost zjistit vzájemné zasahování do sebe (interferenci) v diametrálním směru na vstupní straně zašroubovacího vnitřního členu a zejména v úrovni odpovídající poslednímu vnitřnímu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilem, který je v záběru s prvním vnějším jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem. Měření středního průměru závitu v tomto místě se proto ukazuje výhodné .
Avšak i při vytvoření sestavy se středními hodnotami kuželovitosti mající uvedené vzájemné odchylky a při kontrolování středního průměru závitu relativně blízko těsnicích plošek způsobem podle vynálezu, může dojít v případě některých dvojic vnitřního a vnějšího členu, akceptovaných způsobem kontroly podle vynálezu, k tomu, že hodnota vzájemného zasahování závitů do sebe v blízkosti těsnicích plosek 5, • w * « V « • · · • ···· · ··*· ·
-466 bude vyšší než je maximální hodnota vzájemného zasahování závitů do sebe na stejném místě pro závity kontrolované masivními kalibry podle specifikace API 5B.
Toto hledisko může být ověřeno geometrickým výpočtem.
V případě trubek výše uvedeného příkladu se zjistí, při zohlednění přípustných tolerancí kuželovitosti, že maximální hodnota vzájemného zasahování závitů do sebe v blízkosti těsnicích plošek v případě způsobu kontroly podle vynálezu je nižší než 0,07 mm, než je maximální hodnota vzájemného zasahování závitů do sebe na stejném místě pro závity kontrolované podle specifikace API 5B.
Takový výsledek je uspokojivý. Pokud by tomu tak nebylo, a měla se dodržet striktní ekvivalence způsobů, bylo by vhodné například zmenšit interval tolerance kuželovitosti vyrobených závitů a závitů kontrolovaných způsobem podle vynálezu.
Posledním ověřením, které je třeba provést z hlediska ekvivalence vzhledem ke kontrole ekvivalence podle specifikace API 5B, je ekvivalence momentů šroubování.
Tento moment šroubování je v okamžiku vzájemného dolehnutí opěrných plošek 7, 8 na sebe v podstatě funkcí celkové vzájemné interference na sestavě závitů.
Je-li totiž hodnota vzájemného zasahování závitů do sebe v blízkosti těsnicích plošek 5, 6 dobře zvládnutá použitím způsobu podle vynálezu, je hodnota vzájemného zasaho-47-
v * V v w
• · · · · • · ·
» * • · · • ·
···· · • φ · • · ·
• · · * ·
♦·· ··♦ ·· ·· ·
vání do sebe (interference) na druhém konci závitů, nebo v úrovni jednotkových závitů vnitřního členu s nedokonalým závitovým profilem, naproti tomu méně dobře zvládnutá.
Autoři tak ověřili, že udávaný šroubovací moment nebylo třeba měnit, jestliže hodnota vzájemného zasahování (interference) závitů do sebe, vypočítaná pro střední rozměry zasroubovacího vnitřního členu 1 a našroubovacího vnějšího členu 2, a integrující hodnotu vzájemného zasahování do sebe (interference) po celé délce závitů, se mezi závity kontrolovanými způsobem podle vynálezu a závity kontrolovanými podle specifikace API 5B málo liší.
V případě trubek podle výše uvedeného příkladu je hodnota této interference o 2% nižší pro způsob podle vynálezu vůči kontrole podle specifikace API 5B. Takový rozdíl je zcela přijatelný.
V případe, kdyby se zjistil značný rozdíl, vyšší než například 30% v jednom nebo ve druhém smyslu, bylo by zde vhodné například zmenšit mezi intervalu tolerance kuželovitostí závitů.
Vynález se neomezuje na provedení uvedená na výkresech nebo popsaná v příkladech.
Vynález může být zejména uplatněn pro kontrolu kuželových závitů tak zvaných integrálních sestav, v nichž má každá trubka velkou délku a obsahuje na jednom konci zašroubovací vnitřní člen 1 a na druhém konci našroubovací vnější člen 2, přičemž zašroubovaci vnitřní člen první trubky 101
* 4· · ·
• 4 • 4 · 4 φ
4 «4·« 4 • 4 · » 4 4
4 • 4 4 4 4
···* 4 444 44 44 4
je sestavován s našroubovacím vnějším členem druhé trubky 102.
Vynález také může být uplatněn pro kontrolu kuželových závitů objímkových sestav mezi trubkami velké délky, obsahujících na každém konci zašroubovací vnitřní člen 1, přičemž spojovací objímky jsou opatřené na každém z jejich konců našroubovacím vnějším členem 2.
Také je možné použít vynález pro kontrolu kuželových závitů se závitovými profily všech tvarů, jako kulatých, trojúhelníkových, lichoběžníkových s kladnými nebo záporným úhly boků, a jiných.

Claims (19)

  1. * ··
    Λ k . ,...Λ PATENTOVÉ NÁROKY
    > 1. Způsob kontroly kuželového vnějšího závitu (3) ležícího na vnějším obvodě zašroubovacího vnitřního členu (1), který sám je umístěn na konci kovové trubky (101) a obsahuje nejméně jeden těsnicí prostředek (5, 7), ležící v blízkosti tohoto konce, při kterém se kontroluje střední průměr (Dl) závitu v dané měřicí rovině (Pl), ležící ve vzdálenosti LI od projektové referenční roviny (PO), prostřednictvím měřicího zařízení (51) s měřicí rovinou průměru, přičemž měřicí zařízení obsahuje opěrnou plochu (54, 54'), nejméně dvě dotykové plochy (60, 61) ležící ve vzájemném odstupu v příčném směru a v seřizovatelné axiální vzdálenosti od uvedené opěrné plochy, a měřicí prostředek (55) průměru kružnice, ležící v příčné měřicí rovině (Pl), tečné k dotykovým plochám, přičemž způsob obsahuje kroky:
    a) seřizování, na měřicím zařízení (51) s měřicí rovinou průměru, vzdálenosti LA mezi opěrnou plochou (54, 54') a měřicí rovinou (Pl) v závislosti na zvolené vzdálenosti LI,
    b) nastavení uvedeného měřicího prostředku na předem stanovenou hodnotu příčné vzdálenosti mezi dotykovými plochami prostřednictvím etalonového bloku (70), jehož charakteristický rozměr je definován ve vztahu k odhadované hodnotě (Dle) středního průměru závitu v měřicí rovině (Pl),
    c) měření průměru (Dis) závitu mezi vrcholy závitových profilů, v měřicí rovině (Pl), když je měřicí zařízení (51) přiložené do dosednutí jeho opěrné plochy (54, 54') na volný konec zašroubovacího vnitřního členu,
    d) porovnávání průměru (Dis) změřeného mezi vrcholy závitových profilů vzhledem k mezím přípustného intervalu, vyznačený tím, že měřicí rovina (Pl) středního průměru vněj—Duší ho závitu (3) je rovina ležící mezi projektovou referenční rovinou (PO) a prvním vnějším jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem, přičemž odhadovaná hodnota středního průměru (Dle) závitu v měřicí rovině (Pl) odpovídá následujícím rovnicím:
    Dle ~ Dnom “ L1Trepl/100
    Κΐ.σΐ Γ 1 7 TTrepl = TTnom + Κ1-ΔΤΤ1 +----- exp |----- (Δττί/σΐ)2 [
    L 2 _1
    - Kl.-A-TTl-gf-ATTl/al) kde
    Dnom je jmenovitá hodnota středního průměru závitu v referenční rovině, TTrepl Převodní hodnota kuželovitostí zašroubovaciho vnitřního členu, TTnom jmenovitá hodnota kuželovitostí závitu, TTminl minimální hodnota kuželovitostí vytvořených závitů, TTmaxl 3e maximální hodnota kuželovitostí vytvořených závitů, TTmoyl střední hodnota kuželovitostí vytvořených závitů, Δττί je algebraická hodnota odchylky (ΤΤ^-ΤΤ^), σΐ je směrodatná odchylka rozdělení vytvořených hodnot kuželOVÍtOSti,
    K1 je poměr délky vnějšího závitu ke vzdálenosti mezi referenční rovinou (PO) a prvním vnějším jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem, a g(u) je hodnota distribuční funkce normovaného normálního rozdělení proměnné u.
    -51·· · * · · • · · • ♦··· 4» • · ···· «
  2. 2. Způsob kontroly podle nároku 1, vyznačený tím, že měřicí rovina (Pl) leží v podstatě v poloviční vzdálenosti mezi referenční rovinou (PO) a rovinou odpovídající prvnímu vnějšímu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilem.
  3. 3. Způsob kontroly kuželového vnitřního závitu (4) ležícího na vnitřním obvodě našroubovacího vnějšího členu (2), který sám je umístěn na konci kovové trubky (102) a obsahuje nejméně jeden těsnicí prostředek (6, 8), umístěný tak, že spolupůsobí s prostředkem nebo prostředky (5, 7), ležícími v blízkosti volného konce zašroubovacího vnitřního členu, při kterém se kontroluje střední průměr (D2) závitu v dané měřicí rovině (P2), ležící ve vzdálenosti L2 od projektové referenční roviny (PO) prostřednictvím měřicího zařízení (51) s měřicí rovinou průměru, přičemž zařízení obsahuje opěrnou plochu (54, 54'), nejméně dvě dotykové plochy (60, 61) ležící ve vzájemném odstupu v příčném směru a v seřizovatelné axiální vzdálenosti od uvedené opěrné plochy, a měřicí prostředek (55) průměru kružnice, ležící v příčné měřicí rovině (P2), tečné k dotykovým plochám, přičemž způsob obsahuje kroky:
    a) seřizování, na měřicím zařízení (51) s měřicí rovinou průměru, vzdálenosti Lg mezi opěrnou plochou (54, 54') a měřicí rovinou (P2) v závislosti na zvolené vzdálenosti L2,
    b) nastavení uvedeného měřicího prostředku (55) na předem stanovenou hodnotu příčné vzdálenosti mezi dotykovými plochami prostřednictvím etalonového bloku (80), jehož charakteristický rozměr je definován ve vztahu k odhadované hodnotě (D2e) středního průměru závitu v uvažované měřicí rovině (P2),
    c) měření průměru (D2s) závitu mezi vrcholy závitových pro• ·
    -52• » * · *
  4. 4 44 • ···· « •»
    44444 filů v měřicí rovině (P2), když je měřicí zařízení (51) přiložené do dosednutí jeho opěrné plochy (54, 54') na volný konec našroubovacího vnějšího členu,
    d) porovnávání průměru (D2s) změřeného mezi vrcholy závitových profilu jednotkových závitů vzhledem k mezím přípustného intervalu, vyznačený tím, že měřicí rovina (P2) středního průměru vnitřního závitu (4) leží v oblasti vnitřních jednotkových závitů s dokonalým závitovým profilem a je nejblíže k rovině shodující se s měřicí rovinou (Pl) středního průměru vnějšího závitu, definovanou v nároku 1 nebo 2, když jsou vnější závit (3) a vnitřní závit (4) sestaveny v projektovém stavu, přičemž odhadovaná hodnota středního průměru (D2e) vnitřního závitu v měřicí rovině (P2) odpovídá následujícím rovnicím:
    D2e “ Dnom “ L2,Trep2//10°
    Κ2.σ2 Γ 1 Ί TTrep2 = TTnom + Κ2.ΔΤΤ2 +---- · exp |---- (Δ.ΤΤ2/σ2)2| l 2 1
    - K2-ATT2.g(-ATT2/a2) kde Dnom jmenovitá hodnota středního průměru závitu v referenční rovině,
    TTrep2 je převodní hodnota kuželovitosti,
    TTnom je jmenovitá hodnota kuželovitosti závitu, TTmin2 minimální hodnota kuželovitosti vytvořených závitů TTmax2 Íe maximální hodnota kuželovitosti vytvořených závitů,
    TTmOy2 je střední hodnota kuželovitosti vytvořených závitů, ATT2 je algebraická hodnota odchylky (TTmOy2-TTnom), » * • · * · « · ·· • 1 • · * « · · • ···· « • « ··· · 9 ·· ··· σ2 je směrodatná odchylka rozděleni vytvořených hodnot kuželovitosti,
    K2 je poměr délky vnitřního závitu ke vzdálenosti mezi referenční rovinou (PO) a posledním vnitřním jednotkovým závitem s dokonalým závitovým profilem, a g(u) je hodnota distribuční funkce normovaného normálního rozdělení proměnné u.
    4. Způsob kontroly podle kteréhokoli z nároků 1 až
    3, vyznačený tím, že těsnicí prostředek nebo prostředky obsahují těsnicí plošku (5, 6).
  5. 5. Způsob kontroly podle kteréhokoli z nároků 1 až
    4, vyznačený tím, že těsnicí prostředek nebo prostředky obsahuj í opěrnou příčnou plošku (7, 8).
  6. 6. Způsob kontroly kuželového vnitřního závitu (4) podle nároku 3, nebo v kombinaci s nárokem 4 nebo 5, vyznačený tím, že střední hodnota (TTmOy2) kuželovitosti vnitřního závitu (4) je nižší než střední hodnota (TTmOyj) kuželovitosti přiřazeného vnějšího závitu (3).
  7. 7. Způsob kontroly kuželového vnějšího závitu (3) podle nároku 1 nebo 2, jednotlivě nebo v kombinaci s nárokem 4 nebo 5, vyznačený tím, že střední hodnota (TTmOyj,) kuželovitosti vnějšího závitu (3) je vyšší než jmenovitá hodnota (TTnoi[p ’
  8. 8. Způsob kontroly kuželového vnitřního závitu (4) podle nároku 3 jednotlivě nebo v kombinaci s nárokem 4 nebo
    5, vyznačený tím, že střední hodnota (TTmOy2) kuželovitosti
    *4 • · 4 4 4 4 4 · |«*« · • 4 · » • * * * 4 * ♦ * v 4 4 4 4 4 4 • 4 4 4 4 • 44 • 4 4444 4 *4 4 44 • 4 4
    vnitřního závitu (4) je nižší než jmenovitá hodnota (TTnon).
  9. 9. Způsob kontroly podle kteréhokoli z nároků 1 až
    8, vyznačený tím, že hodnoty mezí přípustného intervalu průměru mezi vrcholy závitových profilů jednotkových závitů se získávají tím, že se ve vzorci, poskytujícím odhadovanou hodnotu středního průměru závitu v měřicí rovině, nahrazuje hodnota (LI, L2) vzdálenosti mezi referenční rovinou (PO) a měřicí rovinou (Pl, P2) hodnotami (Llmin, Llmax, L2min, L2max)' které j i ohraničuj í.
  10. 10. Způsob kontroly podle kteréhokoli z nároků 1 až
    9, vyznačený tím, že se provádí pomocí měřicího zařízení (51) s měřicí rovinou průměru, které obsahuje dvě dotykové plochy (60, 61), a to čtyřikrát ve stejné měřicí rovině (Pl, P2) při otočení měřicího zařízení (51) nebo závitů (3, 4) o jednu osminu otáčky okolo osy (XX) závitů mezi každým měřením, přičemž se střední hodnota těchto čtyř měření používá pro charakterizování průměru mezi vrcholy závitových profilů v měřicí rovině.
  11. 11. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačený tím, že se provádí pomocí měřicího zařízení (51) s měřicí rovinou průměru, které obsahuje tři dotykové plochy, a to třikrát ve stejné měřicí rovině (Pl, P2) při otočení měřicího zařízení (51) nebo závitů (3, 4) o 40° okolo osy (XX) závitů mezi každým měřením, přičemž se střední hodnota těchto tří měření používá pro charakterizování průměru mezi vrcholy závitových profilů v měřicí rovině
  12. 12. Zařízení pro měření průměru (51) s v měřicí rovi-55-
    • 9 • 9 • • * 999 4 >9 · » ♦ 9 * 9 ♦ · 9 9 9 · 9 « 9 9· 9 9 9 9*99 • 9 • 9 9 99* ·♦ 9 9 9· 9 99 9
    ně (Pl, P2), pro provádění způsobu kontroly podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, obsahující opěrnou plochu (54, 54'), dvě dotykové plochy (60, 61), ležící ve vzájemném odstupu v příčném směru a v seřizovatělně axiální vzdálenosti od uvedené opěrné plochy, a měřicí prostředek (55) průměru kružnice, ležící v příčné měřicí rovině (Pl) a tečné k dotykovým plochám, vyznačené tím, že obsahuje prostředek pro samočinné obdržení maximální hodnoty průměru, získávané během měření.
  13. 13. Zařízení pro měření průměru podle nároku 12, vyznačené tím, že obsahuje prostředek pro provádění statistických výpočtů na získaných hodnotách průměru mezi vrcholy závitových profilů.
  14. 14. Etalonový blok (70), použitý pro seřizování předem stanovené hodnoty vzdálenosti mezi dotykovými plochami (60, 61) při způsobu kontroly podle nároku 1 nebo 2, používající měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, které obsahuje dvě dotykové plochy, vyznačený tím, že blok (70) je ve tvaru komolého klínu a obsahuje příčnou koncovou plochu (72) a dvě rovinné plochy s v podstatě podélnou orientací, nakloněné souměrně vzhledem k příčné koncové ploše a sbíhající se k ní, přičemž úhel C mezi uvedenými nakloněnými rovinnými plochami je rovný
    2.arctg (TTmoy1/2) a příčná vzdálenost mezi uvedenými nakloněnými rovinnými plochami je v podélné vzdálenosti (LA) od koncové plochy (72) rovná (Dle+h)A, kde h je rovné součtu výšky jednoho zubu (13) kontrolovaného závitu (3) a geometrického korekčního činitele, který je sám o sobě známý a odpovídá měřicímu zařízení (51), ·· * • · » • · · • ···· * • · ···· ·
    ·· · ·· • · ♦ * • · · · Φ • * * ♦ · ···
  15. 15. Etalonový blok (70), použitý pro seřizování předem stanovené hodnoty vzdálenosti mezi dotykovými plochami při způsobu kontroly podle nároku 1 nebo 2, používající měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, které obsahuje tří dotykové plochy, vyznačený tím, že blok (70) je ve tvaru komolého kužele a obsahuje příčnou koncovou plochu (72) na straně vrcholu kužele, a obvodovou kuželovou plochu s kuželovitosti rovnou ^Tmoylř přičemž průměr kuželové plochy ve vzdálenosti (LA) od koncové příčné plochy je rovný (Dle+h), kde h je rovné součtu výšky jednoho zubu (13) kontrolovaného závitu (3) a geometrického korekčního činitele, který je sám o sobě známý a odpovídá měřicímu zařízení (51).
  16. 16. Etalonový blok (70) podle nároku 14 nebo 15, vyznačený tím, že etalonový blok obsahuje na konci jeho nakloněných rovinných ploch nebo jeho obvodové kuželové plochy na straně koncové plochy (72) část s odlišným sklonem nebo kuželovitostí, která reprodukuje profil těsnicího prostředku nebo prostředků (5, 7) zašroubovacího vnitřního členu (1).
  17. 17. Etalonový blok (80), použitý pro seřizování předem stanovené hodnoty vzdálenosti mezi dvěma dotykovými plochami (60, 61) při způsobu kontroly podle nároku 3, používající měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, které obsahuje dvě dotykové plochy, vyznačený tím, že blok (80) má příčnou koncovou plochu (82) a vnitřní prostor (81), vymezovaný dvěma rovinnými plochami bloku, s v podstatě podélnou orientací, nakloněnými souměrně vzhledem k uvedené koncové ploše (82) a sbíhajícími se ke
    -57»4 4
    4 44
    44444
    44444
    4 4 4 444
    4 4 4 44
    4*444·
    4 4 *4* «4* 44 4·444 dnu vnitřního prostoru (81), přičemž úhel D mezi rovinnými plochami je rovný 2.arctg (TT^q^/2) vzdálenost mezi uvedenými nakloněnými rovinami je v podélné vzdálenosti (Lb) od koncové plochy (82) rovná (D2e-h), kde h je rovné součtu výšky jednoho zubu kontrolovaného závitu (4) a geometrického korekčního činitele, známý a odpovídá měřicímu zařízení (51).
    nakloněnými a příčná který je sám o sobě pro seřizování předotykovými plochami
  18. 18. Etalonový blok (80), použitý dem stanovené hodnoty vzdálenosti mezi při způsobu kontroly podle nároku 3, používající měřicí zařízení s měřicí rovinou průměru, které obsahuje tři dotykové plochy, vyznačený a vnitřní plochou s vrchol je orientován na plochy a jejíž průměr ve plochy (82) zubu činitele, který je sám o řízení (51).
    tím, že blok (80) prostor (81), podélnou osou a je orientován koncovou plochu (82) obvodovou kuželovou má příčnou vymezovaný kuželovitostí rovnou TT mOy2' jejíž opačnou stranu od příčné koncové vzdálenosti (LB) od příčné koncové je rovný (D2e-h), kde h je rovné součtu výšky kontrolovaného závitu (4) a geometrického korekčního sobě známý a odpovídá měřicímu zablok (80) jeho (80) podle nároku 17 nebo 18, vyobsahuje na konci jeho nakloněných obvodové kuželové plochy na straně
  19. 19. Etalonový značený tím, že blok rovinných ploch nebo opačné od příčné koncové plochy (82) část s odlišným sklonem nebo odlišnou kuželovitostí, která reprodukuje profil těsnicího prostředku nebo prostředků (6, 8) našroubovacího vnějšího členu (2).
CZ20013089A 1999-02-24 2000-02-17 Zpusob kontroly kuželových závitu a zarízení pro jeho provádení CZ301989B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9902526A FR2790080B1 (fr) 1999-02-24 1999-02-24 Procede de controle d'un filetage conique et dispositifs de controle correspondants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20013089A3 true CZ20013089A3 (cs) 2002-01-16
CZ301989B6 CZ301989B6 (cs) 2010-08-25

Family

ID=9542672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20013089A CZ301989B6 (cs) 1999-02-24 2000-02-17 Zpusob kontroly kuželových závitu a zarízení pro jeho provádení

Country Status (27)

Country Link
US (1) US6502041B1 (cs)
EP (1) EP1155282B9 (cs)
JP (1) JP4566411B2 (cs)
CN (1) CN1193207C (cs)
AR (1) AR022540A1 (cs)
AT (1) ATE314623T1 (cs)
AU (1) AU771860B2 (cs)
BR (1) BR0008448B1 (cs)
CA (1) CA2363054C (cs)
CZ (1) CZ301989B6 (cs)
DE (1) DE60025166T2 (cs)
DZ (1) DZ3010A1 (cs)
EA (1) EA002698B1 (cs)
EG (1) EG22841A (cs)
ES (1) ES2254143T3 (cs)
FR (1) FR2790080B1 (cs)
GC (1) GC0000126A (cs)
HR (1) HRP20010693B1 (cs)
ID (1) ID29820A (cs)
MY (1) MY120374A (cs)
NO (1) NO334432B1 (cs)
PL (1) PL194968B1 (cs)
SK (1) SK286843B6 (cs)
TN (1) TNSN00021A1 (cs)
UA (1) UA70993C2 (cs)
WO (1) WO2000050840A1 (cs)
ZA (1) ZA200106255B (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4706110B2 (ja) * 2001-03-02 2011-06-22 Jfeスチール株式会社 鋼管継手のねじ径測定装置及び方法
BRPI0620876B1 (pt) * 2006-01-20 2018-01-02 Exxonmobil Upstream Research Company Método associado com a avaliação de limites de desempenho de conexões rosqueadas, método associado com a produção de hidrocarbonetos, e, método associado com a avaliação de conexões rosqueadas
CN101482012B (zh) * 2008-01-10 2012-08-29 汉中万目仪电有限责任公司 石油专用管内密封面深度测量仪
RU2450116C1 (ru) * 2010-10-22 2012-05-10 Открытое акционерное общество "Северский трубный завод" Способ припасовки рабочих резьбовых калибров
FR2968073B1 (fr) * 2010-11-26 2012-11-16 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Procede et dispositif de controle d'un filetage de joint tubulaire utilise dans l'industrie du petrole
CN102189446A (zh) * 2011-04-14 2011-09-21 南京数控机床有限公司 一种主轴头部锥面磨削检测装置及其检测方法
CN102407308B (zh) * 2011-12-05 2013-05-29 安徽工业大学 结晶器锥度检测装置
CN103090755B (zh) * 2013-02-01 2015-01-28 纽威石油设备(苏州)有限公司 梯形螺纹卡规及其用于检测螺纹中径的检测方法
CN104596446B (zh) * 2015-01-30 2017-03-15 江西铜业技术研究院有限公司 一种内螺纹铜管螺旋角的测量方法
CN104930955A (zh) * 2015-03-17 2015-09-23 成都飞机工业(集团)有限责任公司 直接式齿形中心角度偏差检查装置
CN105043187B (zh) * 2015-04-30 2017-09-29 首都航天机械公司 一种梯形螺纹牙规的测量方法
CN106624213B (zh) * 2016-12-16 2018-09-14 晋西工业集团有限责任公司 一种内孔锥螺纹修复方法
CN108489354B (zh) * 2018-03-19 2024-04-12 南京星乔威泰克汽车零部件有限公司 一种位置度检测装置
CN110470202B (zh) * 2019-08-08 2024-04-09 中国石油天然气集团有限公司 一种圆螺纹牙型角度检测装置及方法
CN114322716B (zh) * 2020-09-29 2023-11-14 宝山钢铁股份有限公司 检测螺纹油套管上密封面轮廓误差的校对仪及其校对方法
WO2022098957A1 (en) 2020-11-05 2022-05-12 Emerson Professional Tools, Llc Algorithms and methods for controlling threading of pipe

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3879854A (en) * 1974-07-01 1975-04-29 Johnson Co Gage Screw thread comparator gaging device having ti-point and segmental gaging means using a single indicator
US4189843A (en) * 1978-05-15 1980-02-26 Mustang Services Company Pipe thread gauge
DE2931273C2 (de) * 1979-08-01 1984-09-06 Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf Vorrichtung zur Prüfung eines Gewindes
US4524524A (en) * 1983-10-05 1985-06-25 Gagemaker, Inc. Gage for measuring diameters
CA1239015A (en) * 1984-02-17 1988-07-12 Anthony Storace Thread measurement tool
US4672750A (en) * 1984-02-17 1987-06-16 Amf, Inc. Thread measurement tool
JPS6125001A (ja) * 1984-07-13 1986-02-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> ネジの検査装置
US4567670A (en) * 1984-07-16 1986-02-04 Roulstone James E Guage and method for measuring tapered internal and external threads
JPS6395311A (ja) * 1986-10-09 1988-04-26 Kawasaki Steel Corp 鋼管端部におけるテ−パ−雄ねじの検査方法
US4965937A (en) * 1988-09-30 1990-10-30 Hill Tom H Tool joint gauge
US4947555A (en) * 1989-02-10 1990-08-14 Allen Gauge & Tool Company Hand held pitch diameter gauge
US5048197A (en) * 1989-02-17 1991-09-17 Gunnar Anderson Apparatus and method for measuring pitch diameter
CA1322773C (en) * 1989-07-28 1993-10-05 Erich F. Klementich Threaded tubular connection
US4964305A (en) * 1990-02-09 1990-10-23 Raulins George M Method and apparatus for gaging pipe threads
US5170306A (en) * 1990-03-16 1992-12-08 Research Engineering & Manufacturing, Inc. Method and apparatus for gaging the geometry of point threads and other special threads
US5137310A (en) * 1990-11-27 1992-08-11 Vallourec Industries Assembly arrangement using frustoconical screwthreads for tubes
US5182862A (en) * 1991-04-12 1993-02-02 Gagemaker, Inc. Indicating thread gage
US5276971A (en) * 1993-03-01 1994-01-11 Brewster Albert L Thread gauge for tapered threads

Also Published As

Publication number Publication date
AU2809500A (en) 2000-09-14
AR022540A1 (es) 2002-09-04
BR0008448B1 (pt) 2014-08-12
NO20014106L (no) 2001-10-24
FR2790080A1 (fr) 2000-08-25
DE60025166T2 (de) 2006-08-31
US6502041B1 (en) 2002-12-31
CZ301989B6 (cs) 2010-08-25
DZ3010A1 (fr) 2004-03-27
TNSN00021A1 (fr) 2002-05-30
ID29820A (id) 2001-10-11
SK11932001A3 (sk) 2002-02-05
NO334432B1 (no) 2014-03-03
PL350235A1 (en) 2002-11-18
CN1193207C (zh) 2005-03-16
FR2790080B1 (fr) 2001-04-06
SK286843B6 (sk) 2009-06-05
AU771860B2 (en) 2004-04-01
CA2363054A1 (fr) 2000-08-31
ATE314623T1 (de) 2006-01-15
EP1155282B1 (fr) 2005-12-28
JP4566411B2 (ja) 2010-10-20
EP1155282B9 (fr) 2006-05-24
DE60025166D1 (de) 2006-02-02
EA200100907A1 (ru) 2002-02-28
CA2363054C (fr) 2007-01-02
EG22841A (en) 2003-09-30
JP2002538417A (ja) 2002-11-12
WO2000050840A1 (fr) 2000-08-31
ES2254143T3 (es) 2006-06-16
CN1341203A (zh) 2002-03-20
EA002698B1 (ru) 2002-08-29
HRP20010693A2 (en) 2002-10-31
EP1155282A1 (fr) 2001-11-21
ZA200106255B (en) 2002-07-30
MY120374A (en) 2005-10-31
GC0000126A (en) 2005-06-29
HRP20010693B1 (en) 2009-02-28
PL194968B1 (pl) 2007-07-31
BR0008448A (pt) 2002-01-15
UA70993C2 (uk) 2004-11-15
NO20014106D0 (no) 2001-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20013089A3 (cs) Způsob kontroly kuľelových závitů a zařízení pro jeho provádění
US4614120A (en) Determination of the make-up torque for pipe joints
EP0484392B1 (en) Threaded tubular connection
US4524524A (en) Gage for measuring diameters
MX2011004561A (es) Metodo de inspeccion y calibrado para un roscado autobloqueado de una conexion tabular utilizada en la industria del petroleo.
NO342825B1 (no) Gjenget forbindelse for stålrør
US4965937A (en) Tool joint gauge
US7685736B2 (en) Shoulder refacing indicator
US5048197A (en) Apparatus and method for measuring pitch diameter
EP2606309B1 (en) Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry
CN209783446U (zh) 中间轴螺旋齿对齿位置度检具
US4219938A (en) Method and means for gauging of threads
EP1561062B1 (en) External refacing indicator for a tool joint
MXPA01008510A (en) Method for controlling taper pipe thread and corresponding control devices
RU208824U1 (ru) Резьбовой замок для бурильных труб
JP6471577B2 (ja) テーパねじゲージ及びこれを使用するテーパねじの検査方法
RU2669018C2 (ru) Замок для бурильной трубы и способ его производства
CN115183645A (zh) 环规检测仪
CN117516312A (zh) 一种旋塞锥面在线测量游标卡尺及测量方法
TWI386623B (zh) 螺紋環規
CN114322716A (zh) 检测螺纹油套管上密封面轮廓误差的校对仪及其校对方法
UA62007C2 (en) Threaded joint of drill pipes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20170217