SK11932001A3 - Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie - Google Patents
Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie Download PDFInfo
- Publication number
- SK11932001A3 SK11932001A3 SK1193-2001A SK11932001A SK11932001A3 SK 11932001 A3 SK11932001 A3 SK 11932001A3 SK 11932001 A SK11932001 A SK 11932001A SK 11932001 A3 SK11932001 A3 SK 11932001A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- thread
- diameter
- plane
- measuring
- value
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
- G01B3/38—Gauges 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
- G01B3/40—Gauges 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
- G01B3/46—Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable
- G01B3/48—Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable for internal screw-threads
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B5/241—Measuring 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
SPÔSOB KONTROLY KUŽEĽOVÝCH ZÁVITOV A ZARIADENIE NA JEHO VYKONÁVANIE
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu rozmerovej kontroly kužeľového vonkajšieho závitu, ležiaceho na obvode rúrkového zaskrutkovacieho vnútorného člena a kužeľového vnútorného závitu, ležiaceho na obvode naskrutkovacieho vonkajšieho člena, ktoré samotné sú uložené na konci kovovej rúrky. Hlavne sa týka spôsobu rozmerovej kontroly stredného priemeru takéhoto kužeľového vonkajšieho alebo vnútorného závitu v danej rovine priečneho rezu a zariadenia na kontrolu vykonávania tohto spôsobu.
Stredným priemerom závitu (diamétre primitif de filetage) sa rozumie priemer meraný na boku vonkajšieho závitu v polovici výšky profilu závitu. Vnútorný závit je definovaný vzhľadom k vonkajšiemu závitu.
V prípade kužeľového závitu musí byť menovitá hodnota stredného priemeru závitu definovaná v danej rovine priečneho rezu.
Doterajší stav techniky
Sú známe zostavy kovových rúrok so závitmi, obzvlášť používané pre stĺpce rúrok na vŕtanie, iné vyhotovenia alebo kyveláž šachiet alebo vrtov na uhľovodíky alebo banských šácht, pričom sa vykonáva zostavovanie medzi zaskrutkovacím vnútorným členom a naskrutkovacím vonkajším členom, ležiacich na koncoch rúrok a opatrených každý kužeľovým závitom, a to jednak vonkajším a jednak vnútorným závitom, ležiacim na zodpovedajúcej vonkajšej ploche zaskrutkovacieho vnútorného člena a vnútornej ploche naskrutkovacieho vonkajšieho člena.
Termín zaskrutkovací vnútorný člen opatrený vonkajším závitom sa tu a v celom texte používa ako slovenský ekvivalent pre élement malé”. Podobne ·· ·· • ·· · • ·· · • · ···· ·· ··
• · ··· ·· ·· · ··· • · · ·· • · · · ·· • · · ·· ··· ··· ·· ··· naskrutkovací vonkajší člen opatrený vnútorným závitom sa tu a v celom texte používa ako slovenský ekvivalent pre élement femelle”, s použitím adjektív zaskrutkovací” a naskrutkovací kvôli ľahšiemu pochopeniu inak všeobecných termínov vnútorný člen a vonkajší člen”.
Pod pojmom rúrka sa tu rozumie akýkoľvek typ rúrky, a to nielen rúrka veľkej dĺžky, ale tiež trubicovitý prvok malej dĺžky, tvoriaci napríklad objímku dovoľujúcu vzájomne spojiť dve rúrky veľkej dĺžky.
Špecifikácia API 5CT ústavu Američan Petroleum Inštitúte (API), ktorá predstavuje svetovú normu v priemysle ťažby uhľovodíkov, špecifikuje rúrky zostavované pomocou závitových spojení, obsahujúcich kužeľové závity s trojuholníkovými, oblými alebo lichobežníkovými závitovými profilmi.
Špecifikácia API 5B, rovnako vydaná Američan Petroleum Inštitúte, špecifikuje zodpovedajúce závity a spôsob ich kontroly.
Špecifikácia API 5B hlavne udáva pre každý rozmer rúrky hodnotu menovitého stredného priemeru závitu v rovine priečneho rezu, ležiacej na konci vonkajších jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom (filet) na strane telesa rúrky, pričom za touto rovinou majú závitové profily jednotkových závitov neúplnú výšku a postupne miznú.
V tejto súvislosti poznamenávame, že termíny jednotkový závit” a závitový profil jednotkového závitu” sa používajú na transkripciu francúzskeho termínu fileť (vzťahujúci sa k jednej otočke závitu a znamenajúci slovensky závit v užšom slova zmysle), odlišného od filetage (vzťahujúci sa k časti opatrenej závitom a pozostávajúcej z viacerých otočiek a znamenajúcej slovensky závit v širšom slova zmysle alebo závitovanie”), a to vzhľadom na to, že sa opis vynálezu týka detailnej topografie jednotlivých elementov závitu vyžadujúcej kvôli zrozumiteľnosti presné rozlišovanie pri každej zmienke, a to vrátane jednotného alebo množného čísla.
V ďalšom texte je uvedená rovina priečneho rezu, ležiaca na konci vonkajších jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom (filets males parfaits) na strane telesa rúrky, za ktorou majú závitové profily jednotkových závitov neúplnú výšku a postupne miznú, nazývaná referenčnou rovinou stredného priemeru závitu a stručne referenčná rovina. Termín prvý jednotkový závit” (premier filet) sa vzťahuje k strane závitu privrátenej k voľnému koncu zodpovedajúceho člena. Termín posledný jednotkový závit” (demier filet) sa vzťahuje k strane závitu obrátenej na stranu opačnú od voľného konca zodpovedajúceho člena.
Posledný vonkajší jednotkový závit s dokonalým závitovým profilom (dernier filet malé parfait) tak je v referenčnej rovine, pričom posledný vonkajší jednotkový závit zodpovedá koncu závitu na strane telesa rúrky.
Závity vytvorené podľa špecifikácie API 5B sa musia kontrolovať ručným skrutkovaním kalibrov, ako prstencových kalibrov (bague-calibre) s vnútorným závitom v prípade kontroly vonkajších závitov alebo zátkových kalibrov (tampón - calibre) s vonkajším závitom v prípade kontroly vnútorných závitov.
Kontroluje sa v podstate relatívna axiálna poloha konca zaskrutkovávania kalibra vzhľadom ku kontrolovanému kužeľovému závitu, a špecifikácia API 5B definuje hodnotu a toleranciu tejto relatívnej axiálnej polohy.
Spôsob kontroly, špecifikovaný API 5B, prináša výhody hlavne v tom, že dovoľuje jednoduchú a rýchlu celkovú kontrolu závitu, ale vyznačuje sa oproti tomu určitým počtom nevýhod ako ekonomickej, tak i technickej povahy.
Spôsob kontroly pomocou masívnych kalibrov predovšetkým vyžaduje použiť pre každý z kontrolovaných priemerov závitu súpravy kalibrov rôznych úrovní, a to primárnych kalibrov a sekundárnych alebo pracovných kalibrov, pričom pracovné kalibre sa vyhodia, keď ich opotrebovanie presiahne kritickú úroveň.
Z toho vyplýva mimoriadne vysoký počet kalibrov, ktoré je potrebné vyrobiť s veľkou presnosťou a ktoré je potrebné mať v sklade v závislosti od stavu ich opotrebovania, a teda i vysoké prevádzkové náklady.
Tento spôsob kontroly závitu poskytuje ďalej celkový výsledok, ktorý závisí od viacerých parametrov, a to nielen stredného priemeru závitu, ale tiež kužeľovitosti a ovalizácie, ktoré na seba navzájom pôsobia a neuľahčujú teda jemnú interpretáciu výsledkov kontroly.
Ak je tak v prípade kontroly vonkajšieho závitu kužeľovitosť kontrolovaného závitu menšia ako kužeľovitosť kalibra, sú prvé dná závitového profilu vonkajšieho závitu v dotyku s (jednotkovými) závitmi kalibra, zatiaľ čo posledné dná závitového profilu vonkajšieho závitu vykazujú radiálnu vôľu vzhľadom k zodpovedajúcim (jednotkovým) závitom kalibra. Pokiaľ je naopak kužeľovitosť kontrolovaného vonkajšieho závitu väčšia ako je kužeľovitosť kalibra, sú dná posledných vonkajších jednotkových závitov (filets) v dotyku s jednotlivými závitmi (filets) kalibra, ale nie dná prvých vonkajších jednotkových závitov.
V oboch týchto prípadoch je stredný priemer vonkajšieho závitu v rovine zodpovedajúcej kalibru referenčnej roviny menší ako je menovitý stredný priemer, ale navyše je v druhom prípade stredný priemer v úrovni prvých vonkajších jednotkových závitov (filets males) zle poznateľný.
Výrobcovia konkrétnych zostáv so závitmi, ako napríklad zostáv opísaných v patente EP 0 488 912, ktoré sú navrhnuté kvôli lepším vlastnostiam za prevádzky ako zostavy podľa API, dospeli k používaniu postupov kontroly podobným tým, aké sa špecifikovali pre zostavy podľa API, a to na základe poznania týchto špecifikácií a na základe ich medzinárodného uplatňovania.
Náklady na realizáciu týchto postupov sú značné a výrobca musí disponovať kompletnými sadami súborov kalibrov pre seba a pre svojich odberateľov.
Preto sa vyvinuli spôsoby kontroly závitov, ktoré nepoužívajú masívne kalibre, ale zaisťujú priame ovplyvňovanie stredného priemeru závitu v referenčnej rovine alebo na inom určenom mieste.
Patentový spis US 4 524 524 opisuje spôsob a zariadenie pre priamu kontrolu stredného priemeru vonkajšieho a vnútorného závitu, uložených vodorovne, podľa ktorého zariadenie obsahuje hornú dotykovú plochu a dolnú dotykovú plochu, ležiace vo zvislej rovine s nastavovateľným vodorovným odstupom od zvislej opornej plochy, nastavuje sa zvislá vzdialenosť medzi hornou a dolnou dotykovou plochou na vopred stanovenú hodnotu, zariadenie sa uloží tak, že zvislá oporná plocha dosadne na koniec člena, ktorého závit sa má kontrolovať a že obe dotykové plochy sú v styku s vrcholmi závitových profilov vo vzájomne diametrálne opačných bodoch závitu a zmeria sa odchýlka vzdialenosti medzi oboma dotykovými plochami vzhľadom k vopred stanovenej hodnote pomocou komparátora, ktorého nula bola nastavená na vopred stanovenú hodnotu. Vopred stanovená hodnota zodpovedá v tomto prípade menovitej hodnote priemeru medzi vrcholmi závitového profilu, a teda menovitej hodnote stredného priemeru závitu, zväčšenej alebo zmenšenej o výšku závitového profilu podľa toho, či sa jedná o vonkajší alebo vnútorný závit.
V technickom opise zariadenia dodávaného majiteľom patentu US 4 524 524 sa uvádza:
a) potrebný vzťah pre zistenie nadväznosti tolerancie stredného priemeru závitu (AD) podľa spôsobu kontroly meraním priemeru základnej kružnice k tolerancii axiálneho polohovania (AS) masívneho kalibru, definovaný špecifikáciou API 5B:
AD = AS . TTnom/100.
kde:
TTnom je menovitá kužeľovitosť závitu v % vzťahujúca sa k priemeru,
b) jemná korekcia kvôli zohľadneniu vplyvu geometrie dotykových plôch zariadenia kvôli kontrole na vopred stanovenú hodnotu zvislej vzdialenosti medzi dotykovými plochami,
c) spôsob určovania vopred stanovenej hodnoty zvislej vzdialenosti medzi dotykovými plochami kontrolného zariadenia, kvôli zohľadňovaniu polohy meracej roviny mimo referenčnú rovinu. Od menovitého stredného priemeru sa tak odčíta veličina rovná:
L. TTnom/100.
kde L je axiálna vzdialenosť medzi meracou rovinou a referenčnou rovinou a TTnom j® menovitá hodnota kužeľovitosti závitu, vyjadrená v % a vzťahujúca sa k priemeru.
Technický opis tohto zariadenia sa však nezmieňuje o tom, že by bolo dôležité vykonávať rozmerovú kontrolu stredného priemeru v inej meracej rovine ako referenčnej rovine.
Rovnako tak je to i u zariadenia opísaného v patentových spisoch U S č.
567 670 a US 4 965 937.
Podstata vynálezu
Podľa prvého hľadiska vynálezu sa sledovala snaha vyvinúť spôsob kontroly vonkajšieho a vnútorného kužeľového závitu, špeciálne prispôsobeného zostavám zaisťujúcim vysokú tesnosť, ktorých člen s vonkajším závitom a člen s vnútorným závitom obsahujú najmenej jeden tesniaci prostriedok, pri ktorom by sa nepoužíval masívny kaliber, ale ktorý by dovoľoval dosiahnuť a zaručiť rovnaké vlastnosti, ako spôsob kontroly pomocou masívneho kalibra.
Sledovala sa tiež snaha použiť spôsob, v ktorom by sa kontroloval stredný priemer závitu v danej meracej rovine pomocou meracieho zariadenia s meracou rovinou priemeru.
V ďalšom opise sa pod pojmom meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru alebo krátko meracie zariadenie” rozumie zariadenie podobné alebo ekvivalentné tomu, aké je opísané v patentovom spise US č. 4 524 524, ktoré dovoľuje merať priemer v danej rovine priečneho rezu kontrolovaného predmetu, ktoré obsahuje:
- priečnu opornú plochu,
- najmenej dve dotykové plochy, definované vzhľadom k meracej rovine a ležiace v priečnom smere vo vzájomnom odstupe od seba a v nastavovateľnej axiálnej vzdialenosti od opornej plochy, a
- prostriedok na meranie priemeru kružnice, ležiaci v priečnej meracej rovine v danej axiálnej vzdialenosti od opornej plochy, styčnej k dotykovým plochám.
Okrem toho je snaha vykonávať meranie stredného priemeru závitu v rovine priečneho rezu, kde je najdôležitejšie ho vykonať s ohľadom na očakávané vlastnosti tesnenia zostáv, ktoré sa majú kontrolovať.
Nedostatkom použitia meracieho zariadenia s meracou rovinou priemeru je totiž to, že stredný priemer kontrolovaného závitu je známy len v blízkosti meracej roviny, pričom hodnota stredného priemeru závitu v rovine relatívne vzdialenej od meracej roviny je neistá, a to s ohľadom na výrobné tolerancie kontrolovaného závitu.
Spis US 5 360 239 opisuje spôsob kontroly, používajúci meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, pri ktorom sa stredný priemer závitu meria v blízkosti prvých vonkajších jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom a na zodpovedajúcich vnútorných jednotkových závitoch. Takýto spôsob umožňuje zaručiť vysokú hodnotu vzájomnej interferencie (vzájomného zasahovania - ďalej: interferencia) medzi prvými vonkajšími jednotkovými závitmi s dokonalým závitovým profilom a zodpovedajúcimi vnútornými jednotkovými závitmi v prípade závitových spojov s veľkým priemerom, neopatrených samostatnými tesniacimi prostriedkami kvôli získaniu závitových spojov, dostatočne tesných voči tlakom a namáhaniam, ktorým sú vystavené.
Tento spis US 5 360 239 však neopisuje spôsob určovania očakávanej hodnoty stredného priemeru závitu v meracej rovine alebo prípustných medzí tohto priemeru a nesnaží sa dosiahnuť zvláštne rozdelenie nameraných priemerov vzhľadom na rozdelenie získané bežnou kontrolou pomocou masívnych kalibrov.
Spôsob kontroly kužeľového vonkajšieho závitu, uloženého na vonkajšom obvode zaskrutkovacieho vnútorného člena alebo vnútorného závitu, uloženého na vnútornom obvode naskrutkovacieho vonkajšieho člena, ktorý sám je umiestnený na konci kovovej rúrky a obsahuje najmenej jeden tesniaci prostriedok, je spôsob, pri ktorom sa kontroluje stredný priemer závitu v danej meracej rovine ležiacej vo vzdialenosti L od projektovej referenčnej roviny prostredníctvom meracieho zariadenia s meracou rovinou priemeru, opatreného meracím prostriedkom priemeru.
Tesniacim prostriedkom sa v tomto spise rozumie prostriedok, ako je napríklad tesniaca plôška, priečna oporná plôška alebo ekvivalentný prostriedok.
Tesniaci prostriedok alebo prostriedky zaskrutkovacieho vnútorného člena ležia v blízkosti voľného konca zaskrutkovacieho vnútorného člena, zatiaľ čo tesniaci prostriedok alebo prostriedky naskrutkovacieho vonkajšieho člena sú na naskrutkovacom vonkajšom člene tak, aby spolupôsobili s prostriedkom alebo prostriedkami ležiacimi v blízkosti voľného konca zaskrutkovacieho vnútorného člena, s ktorým sa má naskrutkovací vonkajší člen zostaviť.
·· ·· • · · · • · ·· • · ··· · • ·· ···· « ·· « ·· · ··· • · ·· • · · · · • · «· ··· ·· ···
Spôsob obsahuje nasledujúce kroky:
a) nastavovanie vzdialenosti medzi opornou plochou a meracou rovinou v závislosti od zvolenej vzdialenosti, na meracom zariadení s meracou rovinou priemeru
b) nastavenie uvedeného meracieho prostriedku na vopred stanovenú hodnotu priečnej vzdialenosti medzi dotykovými plochami prostredníctvom etalónového bloku, ktorého charakteristický rozmer je definovaný vo vzťahu k odhadovanej hodnote stredného priemeru závitu v meracej rovine,
c) meranie priemeru závitu medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine, keď je meracie zariadenie priložené do dosadnutia jeho opornej plochy na voľný koniec zaskrutkovacieho vnútorného člena, a
d) porovnávanie priemeru zmeraného medzi vrcholmi závitových profilov vzhľadom k medziam prípustného intervalu.
Meracia rovina stredného priemeru vonkajšieho závitu je rovina ležiaca medzi referenčnou rovinou a prvým dokonalým závitovým profilom vonkajšieho závitu. Voľba meracej roviny musí samozrejme povoľovať dotykovým plochám meracieho zariadenia, aby sa mohli prikladať na dostatočnej dĺžke k vrcholom závitových profilov jednotkových závitov, majúcich dokonalý závitový profil (vrcholom jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom).
S výhodou je rovinou merania stredného priemeru vonkajšieho závitu rovina, ležiaca v podstate v polovici axiálnej vzdialenosti medzi referenčnou rovinou a rovinou zodpovedajúcou prvému vonkajšiemu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilom.
Meracia rovina stredného priemeru kužeľového vnútorného závitu je projektová rovina, ktorá sa zhoduje s meracou rovinou stredného priemeru vonkajšieho závitu, keď sú vonkajší a vnútorný závit zostavené do projektovej polohy.
Ak projektová rovina, zhodujúca sa s meracou rovinou stredného priemeru vonkajšieho závitu, nespadá do oblasti vnútorných jednotkových
závitov s dokonalým závitovým profilom, potom je meracia rovina stredného priemeru kužeľového vnútorného závitu rovina priečneho rezu, ležiaca v oblasti vnútorných jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom, najbližšie k uvedenej zhodujúcej sa rovine.
Odhadovaná hodnota D1e stredného priemeru vonkajšieho závitu v meracej rovine sa získa pomocou nasledujúcich vzorcov, pričom všetky hodnoty kužeľovitosti sa v ďalšom texte vzťahujú k priemeru a vyjadrujú v percentách:
D1e = Dnom - L1 . Trepl/100
K1 . σ1 Γ 1
TTpepI = TTnom + K1 . ΔΤΤ1 h---exp--- (ΔΊΓΤ1/σ1 )2
Λ/2π 2
-K1 . ΔΤΤ1 . g (-ΔΊΓΤ1/σ1)
Odhadovaná hodnota D2e stredného priemeru vnútorného závitu v meracej rovine sa získa pomocou nasledujúcich vzorcov:
D2e = Dnom ~ L2 . ΤΤρθρ2/100
Κ2.σ2
TTrep2 = TTnom + K2 . ΔΤΤ2 +------ · exp
Ä
---(ΔΤΤ2/σ2)2
- K2 . ΔΤΤ2 . g (ΔΤΤ2/σ2), pričom index 1 v rovniciach sa týka vonkajšieho závitu a index 2 v rovniciach sa týka vnútorného závitu, a kde:
Dnom je menovitá hodnota stredného priemeru závitu v referenčnej rovine,
·· | ·· | • | • ·· | • | |
• | • | • · | ·· | ·· · · | • · |
• · | • · | • | • · · | • | |
• | • | ··· · | • | • · · · | • |
• | • | • | • | • · · | • |
·· | ·· | ··· | ··· ·· | ··· |
TTrep je prevodná hodnota kužeľovitosti,
TTnom je menovitá hodnota kužeľovitosti závitu,
TTmin je minimálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
TTmax je maximálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
TTmoy je stredná hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
ΔΤΤ je algebrická hodnota odchýlky (TTmoy - TTnom).
σ je smerodajná odchýlka rozdelenia vytvorených hodnôt kužeľovitosti,
K1 je pomer dĺžky vonkajšieho závitu k vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a prvým vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom (premier filet malé parfait),
K2 je pomer dĺžky vnútorného závitu k vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a posledným vnútorným jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom (defnier filet femelle parfait), a g(u) je hodnota distribučnej funkcie normovaného normálneho rozdelenia premennej u (hodnota centrovaného redukovaného normálneho rozdelenia pre hodnotu premennej u”; la valeur de la loi normále centrée réduite pour la valeur u de la variable).
Prevedená hodnota kužeľovitosti TTrep, definovaná zodpovedajúcou rovnicou, zodpovedá kužeľovitosti fiktívneho kužeľa, ktorého veľký priemer, rovný menovitej hodnote stredného priemeru je v referenčnej rovine a ktorého malý priemer, rovný strednej hodnote stredných priemerov závitov kontrolovaných pomocou masívnych kalibrov, je v rovine uloženej na konci kontrolovaných závitov, privrátenom k tesniacemu prostriedku alebo prostriedkom.
Vynález rieši problém týkajúci sa miesta, kde je najdôležitejšie vykonávať meranie stredného priemeru kontrolovaného závitu kvôli optimalizácii vlastností zostavy so závitmi z hľadiska tesnosti.
··· ·· • ·· • ·· •· •· ··
·· ·· ·· · • · ·· • · * ·e • · ·· ··· ··· ·· ·
Prihlasovatelia totiž pri uskutočňovaní vynálezu zistili, že príliš veľká vzájomná interferencia priemerov v závite v oblasti prvých vonkajších jednotkových závitov s dokonalým priemerom má škodlivý vplyv na tesnosť zostavy, hlavne keď je medzi vonkajším závitom a koncom zaskrutkovacieho vnútorného člena kovová tesniaca plôška pre radiálne spolupôsobenie s kovovou tesniacou plôškou, ležiacou na naskrutkovacom vonkajšom člene.
Kvôli odhadovaniu hodnoty priemerovej vzájomnej interferencie medzi jednotkovými závitmi blízkymi vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom je potrebné vykonávať meranie stredného priemeru bližšie k tejto oblasti skôr ako k posledným vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom, aby sa nezavádzala značná neistota vyplývajúca zo zmeny kužeľovitosti. Takéto hľadisko sa berie podľa vynálezu na zreteľ.
Vynález tak dovoľuje zaručiť, že u závitov kontrolovaných spôsobom podlá vynálezu bude priemerná hodnota stredných priemerov závitu v rovine jednotkových závitov blízkych tesniacemu prostriedku alebo prostriedkom rovnaká, či sa vykonáva kontrola spôsobom podľa vynálezu alebo pomocou masívnych kalibrov, ako to špecifikuje API 5B, a to i keď meracia rovina nie je na konci závitu.
S výhodou je stredná hodnota kužeľovitosti vnútorného závitu nižšia ako je stredná hodnota kužeľovitosti priradeného vonkajšieho závitu.
Takáto odlišnosť vedie k podporovaniu tvorby zostáv, u ktorých je vzájomná interferencia medzi závitmi v blízkosti tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov znížená, pretože hodnota vzájomnej priemerovej interferencie závitov v tejto úrovni je spôsobom kontroly podľa vynálezu zistená optimálnym spôsobom.
·· | ·· | • · ·· · |
• · | • · | ·· ·· · · ·· |
• · | • · | • · · · · |
• · | ··· · | • · · · · · |
• · | • | • · · · · |
·· | ·· | ··· ··· ·· ··· |
S výhodou je stredná hodnota kužeľovitosti vonkajšieho závitu vyššia ako je menovitá hodnota.
Alternatívne je stredná hodnota kužeľovitosti vnútorného závitu nižšia ako menovitá hodnota.
Minimálne a maximálne prípustné hodnoty priemeru, nameraného medzi vrcholmi závitových profilov jednotkových závitov môžu byť definované priamo na podklade minimálnych a maximálnych prípustných hodnôt týkajúcich sa stredného priemeru závitu v uvažovanej meracej rovine, zvýšených alebo znížených o výšku závitového profilu podľa toho, či sa kontroluje vonkajší závit alebo vnútorný závit.
Minimálne a maximálne prípustné hodnoty priemeru, nameraného medzi vrcholmi závitových profilov jednotkových závitov sa môžu definovať priamo toleranciami odhadovanej hodnoty stredného priemeru závitu D1e alebo D2e alebo i nahradením, vo vzorci poskytujúcom odhadovanú hodnotu stredného priemeru závitu v meracej rovine, hodnoty vzdialenosti medzi referenčnou rovinou a meracou rovinou prípustnou minimálnou a maximálnou hodnotou tejto vzdialenosti.
S výhodou sa pri nastavovaní meracieho prostriedku vykoná jeho nastavenie na nulu, potom sa vykoná meranie, zmeria sa odchýlka vo vzťahu k nule a nakoniec sa pri kroku porovnávania porovná odchýlka vzhľadom k intervalu tolerancie.
Keď má meracie zariadenie dve dotykové plochy, s výhodou sa spôsob kontroly vykonáva štyrikrát v rovnakej meracej rovine pri otáčaní meracieho zariadenia alebo závitov o jednu osminu otáčky okolo osi závitov medzi každým meraním, pričom sa stredná hodnota týchto štyroch meraní používa pre charakterizovanie priemeru medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine.
• · · · ·· ·· · · ·· • · · · · · · Σ· • · ··· · · · · · ·a ··· · e a ee ·· ·· ··· aaa aa aaa
Alternatívne, keď meracie zariadenie obsahuje tri dotykové plochy vzájomne usporiadané v uhle 120°, spôsob kontroly sa vykonáva trikrát otáčaním meracieho zariadenia alebo závitov o 40° alebo devätinu otáčky okolo osi zostavy medzi každým meraním.
Podľa ďalšieho znaku vynálezu sa sledovala snaha vytvoriť meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ktoré by dovoľovalo použiť rýchly, a teda ekonomický spôsob podľa vynálezu.
Keď meracie zariadenie obsahuje dve dotykové plochy, je potrebné zariadenie otočiť okolo jednej z dvoch dotykových plôch kvôli detekcii bodu kontrolovaného závitu, ležiaceho na diametrálne opačnej strane od bodu, kde je priložená dotyková plocha stredu otáčania, pričom priemer medzi vrcholmi závitových profilov zodpovedá maximu v meraní vykonanom počas tohto otáčania. Toto meracie zariadenie tak obsahuje prostriedok pre samočinné získanie tohto maxima.
Vynález sa tiež zameriava na to, aby spôsob kontroly umožnil rýchlo reagovať v prípade výrobných odchýlok.
Meracie zariadenie pre tento účel obsahuje prostriedok na vykonávanie štatistických výpočtov s týmito získanými hodnotami.
Vynález sa ďalej týka etalónového bloku na použitie pre nastavovanie vopred stanovenej hodnoty vzdialenosti medzi dotykovými plochami pri spôsobe kontroly navrhovanom vynálezom.
V prípade kontroly kužeľových vonkajších závitov má etalónový blok použitý s meracím zariadením dve dotykové plochy, a je v tvare zrezaného klina a obsahuje priečnu koncovú plochu a dve rovinné plochy s v podstate pozdĺžnou orientáciou, naklonené súmerne vzhľadom k priečnej koncovej ploche a zbiehajúce sa k nej, pričom uhol C medzi uvedenými naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2 . arctg (TTmoyl/2) a priečna vzdialenosť medzi uvedenými naklonenými rovinnými plochami sa v pozdĺžnej vzdialenosti LA od koncovej plochy rovná (D1e + h)A, kde h je vyššie definovaná veličina.
·· ·· • · · · • · · · • · ··· • · · ·· ··
Podľa iného variantu je blok, použitý na nastavovanie vopred stanovenej hodnoty vzdialenosti medzi troma dotykovými plochami pri spôsobe kontroly, v tvare zrezaného kužeľa a obsahuje priečnu koncovú plochu na strane vrcholu kužeľa a obvodovú kužeľovú plochu s kužeľovitosťou rovnou TTmoy1> pričom priemer kužeľovej plochy vo vzdialenosti LA od koncovej priečnej plochy sa rovná (D1e + h).
Etalónový blok môže okrem toho obsahovať na konci jeho naklonených rovinných plôch alebo jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane koncovej plochy časť s odlišným sklonom alebo kužeľovitosťou, ktorá reprodukuje profil tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov zaskrutkovacieho vnútorného člena. Takýto etalónový blok dovoľuje nastavovať druhé meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru hlavne na vykonávanie priemeru tesniacej plôšky.
V prípade kontroly kužeľových vnútorných závitov má blok použitý podľa vynálezu s meracím zariadením s dvoma dotykovými plochami priečnu koncovú plochu a vnútorný priestor, vymedzovaný dvoma rovinnými plochami bloku, s v podstate pozdĺžnou orientáciou, naklonenými súmerne vzhľadom k uvedenej koncovej ploche a zbiehajúcimi sa k dnu vnútorného priestoru, pričom uhol D medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2.arctg (TTmoy2/2) a priečna vzdialenosť medzi uvedenými naklonenými rovinami sa v pozdĺžnej vzdialenosti LB od koncovej plochy rovná (D2e - h), kde h sa rovná vyššie definovanej veličine.
Vo variante na kontrolu kužeľových vnútorných závitov má etalónový blok, použitý s meracím zariadením s troma dotykovými plochami, priečnu koncovú plochu a vnútorný priestor, vymedzovaný obvodovou kužeľovou plochou s pozdĺžnou osou kužeľovitosti rovnajúcou sa TTmoy2. ktorej vrchol sa orientuje na opačnú stranu od priečnej koncovej plochy a ktorej priemer vo vzdialenosti LB od priečnej koncovej plochy sa rovná (D2e - h).
Etalónový blok na kontrolu kužeľových vnútorných závitov môže ďalej obsahovať na konci jeho naklonených rovinných plôch alebo jeho obvodovej
·· • · | ·· • · | • ·· | • ·· | • e • · | • |
• · | • · | • | • | • · | |
• · | ··· · | • | • | • · · | |
• · | • | • | • | • · | |
• e | ·· | ··· | ··· | ·· | • |
kužeľovej plochy na strane opačnej od priečnej koncovej plochy časť s odlišným sklonom alebo odlišnou kužeľovitosťou, ktorá reprodukuje profil tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov naskrutkovacieho vonkajšieho člena. Takýto etalónový blok dovoľuje nastavovať druhé meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru najmä na vykonávanie kontroly priemeru tesniacej plôšky.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje obr. 1 naskrutkovací vonkajší člen s vnútorným závitom na konci rúrky, obr. 2 zaskrutkovací vnútorný člen s vonkajším závitom na konci rúrky, obr. 3 členy z obr. 1 a 2 v zostavenom stave, obr. 4 schému kontroly naskrutkovacieho vonkajšieho člena pomocou zátkového kalibra podľa špecifikácie API 5B, obr. 5 schému kontroly zaskrutkovacieho vnútorného člena pomocou prstencového kalibra podľa špecifikácie API 5B, obr. 6 schému kontroly zaskrutkovacieho vnútorného člena typu znázorneného na obr. 2 pomocou meracieho zariadenia s meracou rovinou priemeru podľa vynálezu, obr. 7 detail z obr. 6 v úrovni dotykovej plochy meracieho zariadenia, obr. 8 detail z obr. 6 v úrovni druhej dotykovej plochy meracieho zariadenia, obr. 9 kontrolu naskrutkovacieho vonkajšieho člena typu znázorneného na obr. 1 pomocou meracieho zariadenia s meracou rovinou priemeru podľa vynálezu, obr. 10 až 13 varianty plných etalónových blokov na použitie v prípade kontroly vonkajších závitov podľa obr. 6, obr. 14 až 17 varianty dutých etalónových blokov na použitie v prípade kontroly vnútorných závitov podľa obr. 9, obr. 18 veľmi schematické znázornenie vzťahu medzi polohou stredného priemeru na konci vonkajšieho závitu pre rôzne možné kužeľovitosti vo vzťahu k polohe stredného priemeru prstencového kalibra typu znázorneného na obr. 5, a obr. 19 je veľmi schematické znázornenie vzťahu medzi polohou stredného priemeru na konci vnútorného závitu pre rôzne možné kužeľovitosti vo vzťahu k polohe stredného ·· ·· • · · · • · · · • · ··· · • · · ·· ··
• | • ·· · |
·· | ·· · · ·· |
• | • · · · |
• | • · · · · |
• | • · · · |
··· | ··· ·· ·· |
priemeru zátkového kalibra typu znázorneného na obr. 4 , pričom na obr. 18 a 19 sú kužeľovitosti silne zväčšené kvôli jasnejšiemu znázorneniu rozdelenia hodnôt.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Obr. 3 znázorňuje závitovú zostavu 100 medzi zaskrutkovacím vnútorným členom 1 na konci prvej kovovej rúrky 101 a naskrutkovacím vonkajším členom 2 na konci druhej kovovej rúrky 102. ktorou môže byť rúrka veľkej dĺžky alebo objímka. Takéto zostavy so závitmi môžu napríklad vytvárať stĺpce kyvelážnych rúrok alebo rúrok na vytváranie šachiet na uhľovodíky.
Zaskrutkovací vnútorný člen 1, znázornený na obr. 2, obsahuje na svojom vonkajšom obvode kužeľový vonkajší závit 3 s lichobežníkovými závitovými profilmi a má na svojom konci, ktorý je tiež koncom prvej rúrky 101, prstencovú priečnu koncovú plôšku 7 zasúvacieho vnútorného konca zaskrutkovacieho člena.
Na obr. 2 je vyznačená rovina PO, ktorá je podľa špecifikácie API 5B rovina priečneho rezu, ležiaca na konci oblasti vonkajších jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom, kde zodpovedá poslednému vonkajšiemu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilom.
Naskrutkovací vonkajší člen 2, znázornený na obr. 1, má na svojom vnútornom obvodovom povrchu vnútorný závit 4 s lichobežníkovými profilmi závitov, priradený vnútornému závitu 3. Koniec naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2, ktorý je tiež koncom druhej rúrky 102. má prstencovú a priečnu koncovú plôšku 10 kvôli dosadnutiu na priečnu koncovú plôšku zasúvacieho konca vnútorného zaskrutkovacieho člena.
Zostava rúrok 101, 102 sa získa zaskrutkovávaním vonkajšieho závitu 3 zaskrutkovacieho vnútorného člena 1. do vnútorného závitu 4 naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2.
·· ·· • · · · • · · · • · ··· · • · · ·· ·· • ··· · ·· ·· · ··· • · · ·· • · · · ·é • · · ·· ··· ··· ·····
S výhodou sú kužeľové závity 3, 4 pre realizáciu vynálezu jednostupňové.
Zostava z obr. 3 obsahuje na každom z prvkov prídavné prostriedky, ktoré robia zostavu obzvlášť tesnou. Na zaskrutkovacom vnútornom člene je vytvorená vonkajšia kužeľová tesniaca plôška 5, ktorej kužeľovitosť je všeobecne väčšia ako je kužeľovitosť závitu 3 a je napríklad 20 %, vzťahujúc na priemer. Ďalej je to prstencová a priečna oporná plôška 7, tvorená koncovou plôškou zaskrutkovacieho vnútorného člena. Na naskrutkovacom vonkajšom člene je vytvorená vnútorná a kužeľová tesniaca plôška 6, ktorej kužeľovitosť je v podstate zhodná s kužeľovitosťou kužeľovej tesniacej plôšky 5, a ďalej vnútorné osadenie s prstencovou a priečnou opornou plôškou 8.
Koncová priečna oporná plôška 7 môže mať, ako je známe, konkávny kužeľový tvar s veľmi otvoreným uhlom kužeľovitosti k osi vo vrchole, napríklad 75°, pričom priečna oporná plôška 8 na vonkajšom člene je v tomto prípade konvexná s rovnakým uhlom kužeľovitosti vo vrchole.
Prídavné prostriedky 5, 6, 7, 8 fungujú v zostave 100 nasledovne. Tesniaca plôška 5 zaberá v radiálnom smere s tesniacou plôškou 6, t.j. jej priemer v referenčnom bode je pred zostavovaním väčší ako je priemer tesniacej plôšky 6 v priradenom bode pred zostavovaním.
Len čo sa dosiahol kontakt medzi tesniacimi plôškami, vyvoláva pokračovanie skrutkovania rastúcu vzájomnú interferenciu (vzájomné zasahovanie) medzi tesniacimi plôškami v smere priemeru. Presná poloha na konci zostavovania sa určuje dosadaním koncovej plôšky 7 na opornú plôšku 8 vnútorného osadenia vonkajšieho člena, čo definuje presnú hodnotu vzájomnej interferencie (vzájomného zasahovania) medzi tesniacimi plôškami 5, 6. Poloha na konci zostavovania sa môže definovať danou hodnotou momentu skrutkovania.
Tvar kužeľových konkávno - kónických oporných plôšok 7, 8, neznázornený na výkresoch, bráni vypadnutiu oporných plôšok zo vzájomného záberu a zvyšuje dotykový tlak tesniacich plôšok 5, 6.
·· | ·· · | • ·· | ||||
• | • | • · | ·· | ·· | • · | • |
• | • | • · | • | • | • · | |
• | • | ··· · | • | • | • · · | |
• | • | • | • | • | • · | |
·· | ·· | ··· | ··· | ·· | • |
Obr. 4 znázorňuje veľmi schematicky kontrolu kužeľového vnútorného závitu 4 vonkajšej časti 2 podľa špecifikácie API 5B pomocou zátkového kalibra 21 s kužeľovým vonkajším závitom 23, vytvoreným s výrazne užšími toleranciami ako kontrolovaný závit 4, napríklad 10x užšími. Je tak možné uvažovať, že stredný priemer závitu kalibra v rovine jej posledného jednotkového závitu s dokonalým závitovým profilom sa rovná menovitému strednému priemeru závitu a že kužeľovitosť kalibra sa rovná projektovanej kužeľovitosti. Kvôli zjednodušeniu sú na obr. 4 a obr. 5 znázornené len kužele stredných priemerov závitov, bez znázornenia kužeľov vrcholov a dien závitových profilov.
Podľa špecifikácie API 5B kvôli kontrole závitov 4 sa skrutkuje zátkový kaliber 21 rukou až k dosiahnutiu blokovacej polohy, pre ktorú sa stredný priemer závitu 23 na jednom z koncov 25, 27 zátkového kalibra 21 rovná strednému priemeru vnútorného závitu 4, ktorý sa kontroluje, v jeho danej rovine.
Vzdialenosť A medzi koncom vonkajšieho člena 10 a priečnou plochou 29 zátkového kalibra sa porovnáva so štandardnou hodnotou S tejto vzdialenosti pre určenú dvojicu prstencový kaliber - zátkový kaliber, pričom vnútorný závit vonkajšieho člena 4 sa pokladá za prijateľný, keď odchýlka vzdialenosti od štandardnej hodnoty je v danom intervale tolerancie.
Keď sú závitové profily zátkového kalibra 21 v dotyku so závitovými profilmi kontrolovaného vnútorného závitu 4, na strane konca 25 závitu zátkového kalibra 21, k čomu dochádza, keď je kužeľovitosť závitu 4 nižšia ako je menovitá hodnota, je stredný priemer závitu 4 v rovine, ležiacej na konci odvrátenom od vstupu, väčší ako je hodnota Ad2 stredného priemeru závitu zátkového kalibra 21 v zodpovedajúcej rovine.
Je teda možné uvažovať, že pre všetky hodnoty kužeľovitosti vnútorného závitu 4 menšie ako menovitá hodnota sa otáča kužeľ stredných priemerov závitu 4 okolo bodu ležiaceho v rovine uloženej na konci 25 závitu zátkového kalibra 21.
• 9
K opaku dochádza, keď kužeľovitosť závitov 4, ktoré sa majú kontrolovať, je nižšia ako je menovitá hodnota, otáča sa kužeľ stredných priemerov závitu 4 okolo bodu ležiaceho v rovine uloženej na konci 27 závitu zátkového kalibra
Obr. 5 znázorňuje rovnakým spôsobom ovládanie kužeľového vonkajšieho závitu 3 podľa špecifikácie API 5B pomocou prstencového kalibra 22, opatreného kužeľovým vnútorným závitom 24 vytvoreným s veľmi úzkymi toleranciami.
Prstencový kaliber 22 sa skrutkuje na vonkajší závit 3 až do polohy, kedy blokovacia poloha dovoľuje definovať vzdialenosť P medzi koncovou plôškou 7 zaskrutkovacieho vnútorného člena a rovinou ležiacou na konci 28 závitu prstencového kalibra 22.
Keď sú závitové profily prstencového kalibra 22 v dotyku s kontrolovaným vnútorným závitom 3, na strane konca 26 závitu prstencového kalibra, k čomu dochádza, keď je kužeľovitosť kontrolovaného závitu 3 väčšia ako je menovitá hodnota, pričom stredný priemer závitu 3 v rovine ležiacej na vstupe do závitu je menší ako je stredný priemer závitu 24 prstencového kalibra 22 v zodpovedajúcej rovine.
Teraz je možné uvažovať, že pre všetky hodnoty kužeľovitosti vonkajšieho závitu 3 väčšie ako je menovitá hodnota, sa bude kužeľ stredných priemerov závitov 3 otáčať okolo bodu uloženého na konci 26 závitu prstencového kalibra.
K opaku dochádza, keď je kužeľovitosť vonkajšieho závitu 3 vnútorného člena menšia ako je menovitá hodnota, pričom kužeľ stredných priemerov závitov 3 sa otáča okolo bodu ležiaceho na konci 28 závitu prstencového kalibra.
···· • · ·· • · ·· • · ··· · • ·· ····
Obr. 6 znázorňuje schematicky kontrolu stredného priemeru kužeľového vonkajšieho závitu 3 pomocou meracieho zariadenia 51 typu opísaného v patentovom spise US č. 4 524 524.
Meracie zariadenie 51 obsahuje:
- koncový priečnik 57 obsahujúci priečnu opornú plochu, vymedzovanú hranami 54, 54',
- dve pozdĺžne ramená 52, 53, uložené vo vzájomnom priečnom odstupe, ktoré sú uložené na priečniku 57 premiestniteľne v závislosti od typu a priemeru kontrolovaných závitov,
- dva nože 58, 59, usporiadané v pozdĺžnom smere, ktorých hrany sú obrátené jedna k druhej, ležia vo vzájomnom priečnom odstupe a tvoria dotykové plochy 60, 61, pričom nôž 58 je uložený na pozdĺžnom ramene 52 tak, že sa môže len otáčať v jeho rovine, zatiaľ čo nôž 59 je uložený rovnakým otočným spôsobom na pohyblivej tyči 56, uloženej naprieč,
- merací prostriedok, ktorým je tu komparátor 55 uložený na pozdĺžnom ramene 53 a ovládaný pohyblivou tyčou 56.
Osi otáčania nožov vymedzujú meraciu rovinu P1, priečnu k meraciemu zariadeniu 51 a rovnobežnú s opornou plochou 54, 54'. Je možné nechať kĺzať priečnik 57 tak, aby meracia rovina P1 ležala v danej rovine La opornej plochy 54, 54'. Komparátor 55 meria odchýlku vzdialenosti medzi dotykovou plochou 61 a dotykovou plochou 60 vzhľadom k vopred stanovenej vzdialenosti, zodpovedajúcej nule komparátora. Meranie priemeru D1s medzi vrcholmi závitových profilov sa získa sčítaním algebrickej hodnoty odchýlky nameranej komparátorom 55 s vopred stanovenou hodnotou.
Komparátor 55 môže byť výhodne nahradený elektronickým snímačom posunu, ktorý dovoľuje automatické získavanie meraní a ich udávanie.
Postup kontroly vonkajšieho závitu 3 je nasledujúci. Nastaví sa vzdialenosť LA medzi opornou plochou 54, 54' a meracou rovinou P1 na hodnotu zodpovedajúcu na výkrese z obr. 2 vzdialenosti medzi rovinou P1 a koncovou plôškou 7 vnútorného člena 1 Táto vzdialenosť ĽA sa rovná rozdielu medzi vzdialenosťou roviny PO od koncovej plôšky 7 a vzdialenosti L1 medzi rovinou PO a PI. Poloha meracej roviny P1 sa zvolí tak, aby dotykové plochy 60. 61 spočívali na vrcholoch jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom, pričom dotykové plochy 60, 61 majú dĺžku dostatočnú na to, aby vošli do styku s najmenej dvoma vrcholmi zubov 13 vymedzujúcich závitové profily.
Poloha meracej roviny P1 sa prednostne zvolí, ako je znázornené na obr. 2, v polovičnej vzdialenosti medzi referenčnou rovinou PO a rovinou zodpovedajúcou prvému vonkajšiemu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilom. Takáto poloha dovoľuje vykonávať meranie stredného priemeru závitu oveľa bližšie vstupu vonkajšieho závitu, a teda lepšie stanoviť hodnotu vzájomnej priemerovej interferencie v tejto úrovni pri súčasnom zaistení správneho dosadania dotykových plôch 60, 61, a to i keď oblasť jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom je relatívne krátka.
Po tom sa nastaví komparátor 55 na nulu, alebo sa ukáže priamo vopred stanovená hodnota, keď sa vložia medzi dotykové plochy 60, 61 obe rovinné plochy etalónového bloku 70 z obr. 10, ktoré majú od seba vzdialenosť (D1e + h), čo je charakteristická kóta etalónového bloku. D1e je odhadovaná hodnota stredného priemeru závitu, ktorý sa má kontrolovať v meracej rovine, h sa rovná súčtu výšky závitového profilu (výšky zubu 13) a geometrického korekčného činiteľa, daného konštruktérom meracieho zariadenia 51, berúceho do úvahy hlavne skutočnosť, že nože sa neotáčajú okolo dotykových plôch 60, 61 Takýto etalónový blok sa dá oveľa lacnejšie vyrobiť ako kaliber so závitmi, ako kaliber 22, pretože neobsahuje závit a opotrebuje sa oveľa pomalšie, pretože nie je vystavený opakovanému namáhaniu zaskrutkovaním a vyskrutkovaním.
Na určenie hodnoty D1e sa použije nasledujúci vzťah:
D1e = Dnom - L1 · TTrepl/100, kde:
··
Dnom sa rovná menovitej hodnote stredného priemeru závitu, a teda hodnote tejto veličiny v referenčnej rovine PO,
L1 je vzdialenosť medzi rovinami PO a P1, ktorá sa počíta v kladnom zmysle, pretože Pije na strane menších priemerov vzhľadom k rovine PO. a
TTrepI je prevodná hodnota kužeľovitosti zaskrutkovacieho vnútorného člena, ktorá sa bude definovať nižšie a ktorá je väčšia ako je menovitá hodnota kužeľovitosti.
Alternatívne sa na nastavovanie nuly komparátora 55 použije namiesto etalónového bloku 70 majúceho dve rovinné a rovnobežné plochy, etalónový blok 70 z obr. 12 v tvare zrezaného ihlanu. Blok 70 obsahuje koncovú priečnu plochu 72 a dve rovinné plochy, orientované v podstate pozdĺžne, naklonené súmerne vzhľadom ku koncovej priečnej ploche a zbiehajúce sa k nej. Uhol C medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2.arctg (TTmoyl/2) a priečna vzdialenosť medzi naklonenými rovinnými plochami vo vzdialenosti La od koncovej plochy 72 je (D1e + h). Etalónový blok 70 je vložený tak, že jeho koncová plocha 72 sa pritláča k opornej ploche 54, 54' meracieho zariadenia 51 a jeho nakloneným rovinným plochám medzi dotykovými plochami 60, 61. Je preto potrebný iba jeden etalónový blok 70 pre akúkoľvek vzdialenosť L1.
Podľa alternatívy z obr. 12 je uhol C medzi naklonenými rovinnými plochami rovný 2.arctg (TTrepl/2) a priečna vzdialenosť medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná (Dnom + h) v pozdĺžnej vzdialenosti (ĽA + Ľ1) od koncovej plochy 72.
Etalónový blok 70 môže okrem toho obsahovať na konci rovinných plôch na strane koncovej plochy 72 časť neznázornenú na obr. 12 s odlišným sklonom, ktorá reprodukuje profil tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov zaskrutkovacieho vnútorného člena 1, hlavne tesniacej plôšky 5 a eventuálne koncovej plôšky 7 zaskrutkovacieho vnútorného člena. Takýto etalónový blok dovoľuje nastavovať druhé meracie zariadenie 51 na vykonávanie kontroly priemeru tesniacej plôšky 5.
• · · · · · ::··:· : · 24 ..........
Kvôli vykonávaniu merania sa meracie zariadenie 51 uloží svojou rovinnou plôškou 54, 54' proti koncovej plôške 7 zaskrutkovacieho vnútorného člena 1. alebo proti najviac vonkajším bodom tejto koncovej plochy, keď nie je rovinná, ale je napríklad ľahko konkávne kónická, s uhlom kužeľovitosti vo vrchole voči osi 75° a dotykové plochy 60, 61 sa zvonka uvedú do dotyku s diametrálne protiľahlými vrcholmi zubov 13 tvoriacich závitové profily zaskrutkovacieho vnútorného člena.
Počas merania sa vonkajšia dotyková plocha 60 udržiava pevná na vrcholoch závitových profilov, s ktorými je v dotyku, keď sa otáča meracím zariadením 51., pričom dotyková plocha 61 zostáva počas otáčania v kontakte s protiľahlým vrcholom závitového profilu.
Meranie priemeru D1s medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine P1 zodpovedá maximálnej hodnote medzi dotykovými plochami 60, 61 počas otáčania, pričom táto maximálna hodnota sa môže získať čítaním na komparátore 55 alebo ešte lepšie samočinne určovať, keď sa použije namiesto komparátora 55 elektronický snímač, a elektronický obvod, ktorý detekuje a pamätá si maximálnu hodnotu počas otáčania meracieho zariadenia 51 okolo dotykovej plochy 60.
Posledný krok spôsobu kontroly vonkajšieho závitu 3 je porovnávanie medzi hodnotou D1s priemeru, nameranou medzi vrcholmi závitových profilov a prípustnými medzami, definovanými intervalom okolo D1eHodnota D1 stredného priemeru vonkajšieho závitu v meracej rovine PI sa získa odobratím hodnoty h, vyššie definovanej, od hodnoty priemeru D1s nameranej medzi vrcholmi závitových profilov, ktorá sa namerala v tejto rovine P1, pričom hodnoty medzí prípustného intervalu priemeru D1s medzi závitovými profilmi D1s sa môžu definovať priamo na základe príslušných medzí stredného priemeru závitu, zväčšených o hodnotu h.
·· ·· • · ·9 · ·· • · ··· · • ·· ··4· t
99
Môžu sa tiež získať nepriamo tým, že sa vo vzorci D1e = Dnom ~ L1 TTrepi/100, poskytujúcom odhadovanú hodnotu stredného priemeru závitu v meracej rovine, nahradí hodnota vzdialenosti L1 medzi referenčnou rovinou a meracou rovinou hodnotami L1min, L1max. ktoré ju vymedzujú v rámci ± AL1.
Spôsob získavania TTrepI je definovaný nasledujúcim výpočtom, ktorý je vysvetlený s odvolaním na obr. 18. Všeobecne sa sledovala snaha, aby sa stredná (priemerná) hodnota stredných priemerov kontrolovaného vonkajšieho závitu 3 podľa tohto spôsobu rovnala strednej (priemernej) hodnote stredných priemerov závitov 3, kontrolovaných prstencovým kalibrom 22 podľa špecifikácie API 5B, a to v koncovej rovine 28 tohto prstencového kalibra 22, ktorý je uložený v priemere (t.j. priemerne) na prvom vonkajšom jednotkovom závite s dokonalým závitovým profilom.
Bod Gi na obr. 18 označuje strednú (priemernú) hodnotu stredného priemeru závitu 3 v koncovej rovine 28, ktorá je vo vzdialenosti Ls1 od referenčnej roviny PO a Lf1 od roviny 26 ležiacej na druhom konci závitu prstencového kalibra.
Ako je uvedené vyššie, kužele stredných priemerov vytvorených závitov sa otáčajú okolo bodu ležiaceho na jednom konci alebo na druhom konci závitu prstencového kalibra 22, naskrutkovaného na vonkajšom závite 3, ktorý sa kontroluje podľa toho, či je kužeľovitosť TT1 kontrolovaného závitu 3 menšia alebo väčšia ako je kužeľovitosť závitu prstencového kalibra, ktorá sa uvažuje ako rovná menovitej hodnote kužeľovitosti. Rozdelenie (distribution, v zmysle termínu rozdelenie” z teórie pravdepodobnosti) kužeľovitosti vytvorených závitov sleduje funkciu normálneho rozdelenia centrovanú na strednej hodnote TTmoy1 kužeľovitosti, pričom interval medzi maximálnou hodnotou a minimálnou hodnotou kužeľovitosti (TTmaxI- TTmin1) je šesťkrát väčší ako smerodajná odchýlka σ1 rozdelenia.
Z toho vyplýva, že ak je kužeľovitosť kontrolovaného závitu vyššia ako menovitá hodnota TTnom· je bod kontrolovaného závitu v koncovej rovine 28
·· ·· • · · · • ·· · • · ···· • ·· ·· ·· prstencového kalibra v intervale O'iAi, kde bod O'i zodpovedá kužeľovitosti TTnom prstencového kalibra a bod ΑΊ zodpovedá kužeľovitosti kontrolovaného závitu. Hustota pravdepodobnosti akéhokoľvek bodu z intervalu O'iAi sleduje Gaussovo rozdelenie, centrované v bode Oi, znázornené plnou časťou zvonovitej krivky na obr. 18, pričom bod Oi zodpovedá strednej hodnote TTmoyl kužeľovitosti kontrolovaného závitu 3.
Ak je kužeľovitosť TT1 kontrolovaného závitu nižšia ako je menovitá hodnota TTnom. j® koniec kontrolovaného závitu v koncovej rovine 28 prstencového kalibra bod O'i otáčania. Pravdepodobnosť priradená k polohe bodu O'i sa rovná časti zvonovitej krivky z obr. 18, vyznačenej čiarkované.
Výsledná stredná hodnota polohy konca závitu v rovine 28 je ťažisko Gi polôh pre súbor hodnôt kužeľovitosti medzi TTminl a TTmaxI a dovoľuje definovať prevodnú hodnotu TTrepI kužeľovitosti sklonom priamky O1G1, pričom bod Qi zodpovedá menovitej hodnote stredného priemeru závitu.
Je možné napísať na osi smerujúcej od O'í k Aú
TTrepI = TTnom + O'iGi/Ls1 = TTnom + O'iOi/Ls1 + OiGi/Ls1
O'iOiLf1
----- = -------- . ΔΤΤ1
Ls1Ľs1
Pomer Lf1/Ls1 sa rovná pomeru K1 dĺžky vonkajšieho závitu k vzdialenosti medzi referenčnou rovinou PO a prvým vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom.
O1G1+ °°
---------- = f f (x) . p (x). dx
Lf 1 . σ1 kde x je centrovaná redukovaná (normovaná) premenná (variable centrée réduite), rovnajúca sa (TT1 - TTmoyl)/o1, ktorá sa môže meniť od -oo do +oo a TT1 zodpovedá premenlivej kužeľovitosti, f (x) je Gaussova funkcia = — - exp (- x2/2)
V 2π
kde p (x) = x | pre x > -ΔΤΤ1/σ1 alebo pre TT1 >TTnom |
kde p (x) = - ΤΤ1/σ1 x pre x < -ΔΊΊΊ/σ1 alebo TT1 < TTnom
ChC, | -ΔΤΤ1/σ1 -TT1 f ----------- exp (- x2/2) . dx + |
Ľf 1 . σ1 | -oo ý 2π . σ1 |
1 + ------ V 2π | +oo f x · exp (-x2/2) . dx - ΔΤΤ1/σ1 |
Teraz je možné ľahko odvodiť vzorec:
K1 . σ1
TTrepI = TTnom + K1 . ΔΤΤ1 +-----^2π exp — . (ΔΤΤ1/σ1)2
- K1 . ΔΤΤ1 . g (-ΔΤΤ1/σ1)
Číselné vyjadrenie na príklade použitia:
TTnom = 6,25 % K1 = 2,22
TTminl = 6,10 % TT1max1 = 6,60 % TTmoyl = θ.35 %
ΔΤΤ1 = (TTmoyl - TTnom) = 0,10 % σ1 = (6,60-6,10)/6 = 0,08 %
Získa sa: TTrepI = 6,48 %.
Výhodne je snaha, aby hodnota TTrepi bola v intervale TTnom a TTmaxIi čo zodpovedá prípadu vyššie uvedeného číselného vyjadrenia príkladu použitia.
Kužeľ tvorený vrcholmi zubov 13 reprezentatívnych pre závitové profily môže vykazovať geometrické nedokonalosti, ako najmä ovalizáciu a občasné priehlbne a výstupky pozdĺž priamočiareho úseku. Kvôli získaniu merania reprezentatívneho pre stredný priemer závitu v meracej rovine P1 je teda výhodné vykonať niekoľko meraní priemeru. Autori vynálezu konštatovali, že v prípade meracieho zariadenia s dvoma dotykovými plochami 60, 61 typu zariadenia 51 nie je kvôli získaniu reprezentatívnej hodnoty stredného priemeru závitu v rovine P1 potrebné vykonať viac ako štyri merania. Navrhuje sa teda vykonať štyri merania alebo po sebe idúce určovanie stredného priemeru závitu pri otáčaní meracieho zariadenia 51 alebo kontrolovaného závitu 3 o 45° alebo osminu otáčky okolo osi závitu medzi každým meraním, pričom priemer D1 sa pokladá za rovný strednej hodnote z týchto štyroch meraní.
V neznázornenom variante obsahuje meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ako je známe, tri plochy, ležiace vo vzájomnom odstupe, ktoré spolu zvierajú uhol 120° a vymedzujú kružnicu tvorenú ako priesečná krivka kužeľa, vedeného vrcholmi závitových profilov a meracej roviny PI, a teda vymedzujú i priemer medzi vrcholmi závitových profilov bez toho, aby bolo potrebné nechať otáčať zariadenie okolo jednej z dotykových plôch počas merania.
·· ·· • · · · • · · · • · ·»· · • · · ·· ··
Etalónový blok 70 má teda valcový tvar s priemerom D1s, ako je znázornené na obr. 11.
Vo variante podľa obr. 13 má etalónový blok tvar zrezaného kužeľa s priemerom (D1e + h) v rovine priečneho rezu v pozdĺžnej vzdialenosti l_A od koncovej priečnej plochy 72 s malým priemerom zrezaného kužeľa. Jeho kužeľovitosť sa rovná hodnote TTmoyl, pričom kužeľovitý etalónový blok 70 je vložený tak, že jeho koncová plocha 72, zodpovedajúca malému priemeru, je priložená k opornej ploche 54, 54' meracieho zariadenia 51 a jeho obvodová kužeľová plocha je vložená medzi dotykové plochy meracieho zariadenia 51. Stačí teda jeden etalónový blok, bez ohľadu na to, aká je jeho dĺžka La, ako v prípade obr. 12.
Vo variante z obr. 13 má etalónový blok 70 v rovine priečneho rezu vo vzdialenosti (LA + L1) od priečnej koncovej plochy 72, zodpovedajúcej malému priemeru zrezaného kužeľa, priemer rovnajúci sa (Dnom + h). Jeho kužeľovitosť sa rovná hodnote TTrepI ·
V alternatíve neznázornenej na obr. 13 môže etalónový blok okrem toho obsahovať na jeho kužeľovitom obvodovom povrchu na strane koncovej plochy 72 časť neznázornenú na obr. 12, s odlišnou kužeľovitosťou, ktorá reprodukuje koncový profil vnútorného člena 1, hlavne tesniacu plôšku 5 a eventuálne koncovú plôšku 7 vnútorného člena. Takýto etalónový blok dovoľuje nastavovať druhé meracie zariadenie 51 s meracou rovinou priemeru pre vykonávanie kontroly priemeru tesniacej plôšky 5.
Pri použití merania s troma dotykovými plochami autori vynálezu konštatovali, že stačí vykonávať tri merania stredného priemeru závitu, pri otáčaní meracieho zariadenia alebo kontrolovaného závitu 3 o 40° alebo devätinu otáčky okolo osi závitov medzi každým meraním alebo použiť strednú hodnotu týchto troch meraní na získanie reprezentatívnej hodnoty D1 v meracej rovine P1.
·· ·· • · · • · · · · ~·
..........
Obr. 9 a 19 nadväzujú na obr. 6 a 18 kvôli objasneniu a vysvetleniu kontroly stredného priemeru D2 kužeľového vonkajšieho závitu 4 v meracej rovine P2 pomocou meracieho zariadenia 51 s meracou rovinou priemeru.
Meracie zariadenie 51 z obr. 9 je v podstate totožné so zariadením z obr. 6, až na to, že sa kontroluje vnútorný závit a pozdĺžne ramená 52, 53 sú otočené o 180°, aby dotykové plochy 60, 61 boli od seba odvrátené.
Spôsob kontroly obsahuje rovnaké kroky ako ten, ktorý sa týka vonkajšieho závitu, až na niektoré odchýlky, ktoré budú vysvetlené.
Najprv sa na meracom zariadení nastaví vzdialenosť LB medzi opornou plochou 54, 54' a meracou rovinou P2.
Poloha meracej roviny P2 bola na obr. 3 zvolená tak, aby bola v oblasti vnútorných jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom a aby bola čo najbližšie k projektovej rovine, ktorá sa zhoduje s meracou rovinou P1 vonkajšieho závitu, keď sú vonkajší a vnútorný závit zostavené do projektovaného stavu.
Obr. 3 znázorňuje taký prípad, kde sa meracia rovina P2 zhoduje po zostavení s meracou rovinou P1. Vzdialenosť LB teda zodpovedá na obr. 3 vzdialenosti medzi rovinou P2 a koncovou plôškou 10 naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2.
Komparátor 55 sa nastaví na nulu a dotykové plochy 60, 61 sa priložia k dvom rovinným plochám rovnobežným s nimi, obráteným smerom k sebe, na ramenách etalónového bloku 80 v tvare písmena U z obr. 14, pričom obe rovinné plochy vymedzujú vnútorný priestor 81 so šírkou rovnajúcou sa (D2e h). V tomto vzorci je D2e odhadovaná hodnota stredného priemeru závitu v meracej rovine P2 a h predstavuje súčet výšky profilu závitu a geometrického korekčného činiteľa, zodpovedajúceho meraciemu zariadeniu 51, pričom tento činiteľ je sám známy, ako je uvedené vyššie.
·· | ·· · | • aa * | |||
• · | • · | • a | • o | e · | • · |
• · • · • · | • · ··· · • | • • • | • • • | • · • e · • · | • • A |
• a | ·· | ··· | ··· | • o | ··· |
Na určovanie hodnoty D2e sa použije vzťah podobný vzťahu pre vonkajší závit na zaskrutkovacom vnútornom člene.
D2e = Dnom - L2 . TTrep2/1 00
Dnom j® menovitá hodnota stredného priemeru závitu,
L2 je vzdialenosť medzi rovinami PO a P2, ktoré sa pokladajú za kladné, pretože P2 ie na strane malých priemerov vzhľadom k rovine PO, a
TTrep2 j® prevodná hodnota kužeľovitosti vonkajšieho člena, ktorá bude definovaná nižšie a ktorá je nižšia ako menovitá hodnota kužeľovitosti.
Podľa alternatívneho vyhotovenia je namiesto použitia etalónového bloku z obr. 14, obsahujúceho vnútorný priestor vymedzovaný dvoma rovinnými rovnobežnými rovinami, možné použiť blok 80 v tvare písmena U z obr. 16, ktorý má priečnu koncovú plochu 82 a ktorého vnútorný priestor 81 je vymedzovaný dvoma klinovito naklonenými rovinnými plochami s v podstate pozdĺžnou orientáciou, naklonených súmerne vzhľadom ku koncovej ploche 82 a zbiehajúcimi sa k dnu vnútorného priestoru 81, t.j. k dnu tvaru U. Uhol D medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2.arctg (TTmoy2/2) a priečna vzdialenosť medzi rovinnými plochami, naklonenými vzhľadom k pozdĺžnej vzdialenosti ĽB od koncovej plochy 82 sa rovná (D2e - h). Meracie zariadenie 51 sa vloží tak, že tlačí jeho opornú plochu 54, 54' proti koncovej ploche 82 etalónového bloku a jej dotykové plochy 60, 61 proti nakloneným rovinným plochám bloku 80. Stačí teda len jeden etalónový blok 80 bez ohľadu na dĺžku ĽB.
Podľa variantu z obr. 16 sa uhol D medzi naklonenými rovinnými plochami rovná 2.arctg (TTrep2/2) a priečna vzdialenosť medzi rovinnými plochami, naklonenými k pozdĺžnej vzdialenosti (LB - L2) od koncovej plochy 82 sa rovná (Dnom - h).
···· • · ·· • · ·· • · ··· · • ·· ····
Podľa neznázorneného variantu riešenia z obr. 16 môže etalónový blok 80 ďalej obsahovať na konci jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane koncovej plochy 83 časť, neznázornenú na obr. 16, ktorá má odlišnú kužeľovitosť, reprodukujúcu profil konca naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2, hlavne tesniacej plôšky 6 a eventuálne opornej plôšky 8 naskrutkovacieho vonkajšieho člena. Takýto etalónový blok umožňuje nastavovať druhé meracie zariadenie 51 s meracou rovinou priemeru na vykonávanie kontroly priemeru tesniacej plôšky 6.
Meranie sa vykonáva rovnakým spôsobom, ako v prípade vonkajšieho závitu, pri prikladaní opornej plochy 54, 54' ku koncovej ploche 10 kontrolovaného vnútorného závitu a prikladania dotykových plôch 60, 61 zvnútra do dotyku s diametrálne opačnými vrcholmi závitoch profilov vnútorného závitu.
Zariadenie sa nechá otáčať okolo dotykovej plochy 61_, ktorá sa otáča, pričom zostáva v dotyku s vrcholmi závitových profilov.
Meranie priemeru D2s medzi vrcholmi závitových profilov zodpovedá maximálnej hodnote priečnej vzdialenosti medzi dotykovými plochami 60,61.
Ako u vonkajšieho závitu môže byť táto hodnota čítaná na komparátore 55 alebo priamo ukazovaná, ak sa použijú vhodné elektronické obvody opísané vyššie.
Ako v prípade vonkajšieho závitu zaskrutkovacieho vnútorného člena možno použiť meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje tri dotykové plochy a ktoré poskytuje hodnotu D2s bez toho, aby bolo nutné otáčať zariadením okolo jednej z jeho dotykových plôch. V tomto prípade sa použije etalónový blok 80 z obr. 15, obsahujúci valcovú dutinu.
Alternatívne sa použije etalónový blok 80 z obr. 17, obsahujúci priečnu koncovú plochu 82 a majúci vnútorný priestor 81 vymedzovaný kužeľovou obvodovou plochou, rovnajúcou sa TTmoy2. ktorého vrchol sa orientuje na opačnú stranu voči priečnej koncovej ploche a ktorého priemer vo vzdialenosti ·· ·· • · · · • · ·· • · ··· · • ·· ····
Lb od priečnej koncovej plochy 82 sa rovná (D2e - h). Meracie zariadenie je uložené tak, že jeho oporná plocha 54, 54' je pritlačená ku koncovej ploche 82 etalónového bloku 80 a jeho dotykové plochy sú pritlačené do dotyku s obvodovou kužeľovou plochou etalónového bloku 80. Je tak potrebný len jeden etalónový blok bez ohľadu na dĺžku l_B, ako je to v prípade z obr. 16.
Vo variante z obr. 17 má obvodová kužeľová plocha kužeľovitosť rovnajúcu sa TTrep2 θ jej priemer vo vzdialenosti (I_B - L2) od priečnej koncovej plochy 82 sa rovná (Dnom - h).
Vo variante neznázornenom na obr. 17 môže etalónový blok okrem toho obsahovať na konci jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane koncovej plochy 82 časť neznázornenú na obr. 17, majúcu odlišnú kužeľovitosť, ktorá reprodukuje profil tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2, hlavne tesniacej plôšky 6, a eventuálne opornej plôšky 8 naskrutkovacieho vonkajšieho člena. Takýto etalónový blok dovoľuje nastavovať druhé meracie zariadenie 51 na vykonávanie kontroly priemeru tesniacej plôšky 6.
Meranie priemeru D2s medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine P2 sa vykonáva rovnakým spôsobom ako meranie priemeru D1s na vonkajšom závite.
Posledný krok spôsobu kontroly vnútorného závitu 4 je porovnanie medzi hodnotou D2s, meranou medzi vrcholmi závitových profilov a prípustnými medzami vymedzovanými intervalom okolo ϋ2θ.
Hodnota D2 stredného priemeru vnútorného závitu 4 v meracej rovine P2 sa získava pridaním vyššie definovanej hodnoty h k nameranej hodnote D2s.
Medze prípustného intervalu priemeru D2s, nameraného medzi vrcholmi závitových profilov, sa môžu definovať priamo z príslušných medzí stredného priemeru D2, zmenšených o hodnotu h.
Môžu sa okrem toho definovať nepriamo tým, že sa vo vzorci ·· ·· • · · ·
• ·· · • · ···· • ·· ·· · ·· ···
D2e = Dnom - L2 . TTrep2/100, poskytujúcom odhadovanú hodnotu stredného priemeru závitu v meracej rovine, nahradí hodnota vzdialenosti L2 medzi rovinami PO a P2 hodnotami L2min. L2max, ktoré ju ohraničujú v ± ÁL2.
D2e sa určí z nasledujúcich vzťahov, znázornených pomocou obr. 19, pri použití rovnakého typu výpočtov ako pre určovanie D1e.
Všeobecne sa sleduje, aby sa priemerná (stredná) hodnota stredných priemerov vnútorných závitov 4, kontrolovaných spôsobom podľa vynálezu, rovnala priemernej hodnote stredných priemerov vnútorných závitov 4, kontrolovaných pomocou zátkového kalibra 21 podľa špecifikácií API 5B, a to v koncovej rovine 27 tohto kalibra, ktorá leží v priemere na poslednom vnútornom jednotkovom závite s dokonalým závitovým profilom.
Bod Gg na obr. 19 znamená priemernú hodnotu stredného priemeru vnútorného závitu 4 v koncovej rovine 27 zátkového kalibra, ktorá je vo vzdialenosti Ls2 od referenčnej roviny PO a Lf2 od roviny 25, ležiacej na opačnom konci tohto zátkového kalibra.
Ako je uvedené vyššie, kužele stredných priemerov vytvorených kužeľových závitov sa otáčajú okolo bodu ležiaceho na jednom konci alebo druhom konci závitu kalibra 21, zaskrutkovaného do kontrolovaného vnútorného závitu 4, podľa toho, či je kužeľovitosť TT2 kontrolovaného závitu 4 menšia alebo väčšia ako je kužeľovitosť závitu zátkového kalibra, ktorá sa ukazuje ako rovná menovitej hodnote kužeľovitosti. Rozdelenie (distribution, v zmysle termínu rozdelenie” v teórii pravdepodobnosti) kužeľovitosti vytvorených závitov sleduje funkciu normálneho rozdelenia centrovanú v strednej hodnote TTmoy2 kužeľovitosti, pričom interval medzi maximálnou hodnotou a minimálnou hodnotou kužeľovitosti (TTmax2 - TTmin2) j® šesťkrát väčší ako smerodajná odchýlka σ2 rozdelenia.
Z toho vyplýva, že ak je kužeľovitosť kontrolovaného závitu vyššia ako menovitá hodnota TTnom. leží bod kontrolovaného závitu v koncovej rovine
·· | ·· | • | • | ·· • · • e • · · | |
• · • · • · | • · • · ··· · | ·· • • | ·· • • | ·· • • | |
• e ·· | • ·· | • ··· | • ··· | • · ·· | • ··· |
prstencového kalibra v intervale O'2A2l kde bod 0'2 zodpovedá kužeľovitosti TTnom zátkového kalibra a bod A'i zodpovedá kužeľovitosti kontrolovaného závitu. Hustota pravdepodobnosti akéhokoľvek bodu z intervalu O'2A2 sleduje Gaussovo rozdelenie, centrované v bode O2, znázornené plnou časťou zvonovitej krivky na obr. 19, pričom bod O2 zodpovedá strednej hodnote TTmoy2 kužeľovitosti kontrolovaného závitu 4.
Ak je kužeľovitosť TT2 kontrolovaného závitu nižšia ako je menovitá hodnota TTnom, je koniec kontrolovaného závitu v koncovej rovine 27 zátkového kalibra bod 0'2 otáčania. Pravdepodobnosť priradená k polohe bodu 0'2 sa rovná časti zvonovitej krivky z obr. 19, vyznačenej čiarkované.
Výsledná stredná hodnota polohy konca závitu v rovine 27 je ťažisko G2 polôh pre súbor hodnôt kužeľovitosti medzi TTmin2 θ TTmax2 a dovoľuje definovať prevodnú hodnotu TTrep2 kužeľovitosti sklonom priamky O2G2, pričom bod Q2 zodpovedá menovitej hodnote stredného priemeru závitu.
Je možné napísať na osi smerujúcej od 0'2 k A2:
TTrep2 = TTnom + O'2G2/Ls2 = TTnom + O'2O2/Ls2 + O2G2/Ls2
O'2O2 Lf2
------ = -------- ΔΤΤ2
Ls2 Ls2
Pomer Lf2/Ls2 sa rovná pomeru K2 dĺžky vonkajšieho závitu ku vzdialenosti medzi referenčnou rovinou PO a prvým vnútorným jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom.
O2G2 + OO
---------- = í f (x). p (x). dx
Lf2. σ2 ·· ·· • · · · • · · · • · ··· • · · ·· ·· kde x je centrovaná redukovaná” (normovaná) premenná (variable centrée réduite), rovnajúca sa (TT2 - TTmoy2/o2, ktorá sa môže meniť od -co do +oo a ΊΓΤ2 zodpovedá premenlivej kužeľovitosti, f (x) je Gaussova funkcia = ——- exp (- xz/2)
V 2π kde p (x) = x pre x < -ΔΤΤ2/σ2, resp. TT2 < TTnom kde p (x) = - ΔΤΤ2/σ2 x pre x > -ΔΤΤ2/σ2, resp. TT2 > TTnom
O2G2 1
Lf2 . σ2 <2π”
-Δ ΤΤ2/σ2 í x. exp (- x2/2) . dx -00
TT2 +00
------------ j exp (- x2/2) . dx <27. σ2 - ΔΤΤ2/σ2
Teraz je možné ľahko odvodiť vzorec:
Κ2.σ2 | * *· 1 |
TTrep2 - TTnom + K2 . ΔΤΤ2 + · exp ^2π | --- (Δ ΤΤ2/σ2)2 2 |
- K2 . ΔΤΤ2 . g (ΔΤΤ2/σ2)
Číselné vyjadrenie na príklade použitia:
TTnom - 6,25 %
K1 = 2,22
TTmin2 - θ.θ5 %
TTmax2 = 6.45 %
ΔΤΤ2 = 0 % σ2 = 0,07 % ·· ·· • · ·· • · ·· • · ···· • · · ·· ··
TTmoy2 = θ.25 %
TTrep2 = 6,19 % a je obsiahnutá v požadovanom intervale medzi TTmin2 θ TTnom.
Kvôli dobrej funkcieschopnosti závitov vnútorného a vonkajšieho člena, kontrolovaných spôsobom podľa vynálezu, je výhodné, aby stredná hodnota TTmoy2 kužeľovitosti vnútorného závitu 4 bola nižšia ako stredná hodnota TTmoyl kužeľovitosti vonkajšieho závitu 3, pričom každý z oboch členov 1_, 2 obsahuje tesniace prostriedky, ako tesniacu plôšku 5, 6, ktorá v radiálnom smere zaberá s plôškou priradeného člena zostavy 100 a/alebo opornú plôšku 7, 8, ktorá je v dosadacom zábere s plôškou priradeného člena zostavy 100, pričom tesniace prostriedky 5, 7 sú v blízkosti voľného konca zaskrutkovacieho vnútorného člena L
Keď majú stredné hodnoty kužeľovitosti takýto vzťah, majú závity tendenciu do seba málo zasahovať (interferovať') v blízkosti tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov. Vynálezcovia totiž preukázali priaznivý vplyv malého vzájomného zasahovania závitov na strane tesniacich prostriedkov (5, 6, Z, 8) na úroveň dotykového tlaku tesniacich prostriedkov.
Stredná hodnota TTmoyl kužeľovitosti vonkajšieho závitu môže byť vyššia ako menovitá hodnota TTnom.·
Stredná hodnota TTmoy2 kužeľovitosti závitovania môže byť nižšia ako menovité hodnoty TTnom·
Nasledujúca tabuľka 1 vychádza z numerických výpočtov na zostave rúrok s priemerom 177,8 mm (7”) hrúbky 8,05 mm (23 Ib/ft podľa anglosaských označení, používaných v odbore) a minimálnej medze pružnosti (SMYS) rovnajúcej sa 551 MPa, pričom zostava sa podobá tej, aká je znázornená na ··· ·· ·· • · ·· • · ·· • · ··· · • ·· obr. 3. Udáva hodnotu dotykového tlaku v úrovni tesniacich plôšok 5, 6 pre skrutkovači moment 9,8 kN.m.
Tabuľka 1: Dotykový tlak na tesniacich plôškach v závislosti od vzájomného zasahovania (interferencie) závitov
Kužeľovitosť (%) | Interferencia závitov na strane prvých jednotk. závitov (mm) | Pomer dotyk. tlak/SMYS | |||
Vnútorný člen | Vonkajší člen | ||||
Vnútorný člen | Vonkajší 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 |
Možno konštatovať škodlivý účinok kladného vzájomného zasahovania do seba (interferencia) v diametrálnom smere na strane prvých jednotkových závitov zaskrutkovacieho vnútorného člena na hodnotu dotykového tlaku v úrovni tesniacich plôšok 5, 6. Javí sa teda vhodné mať možnosť zistiť vzájomné zasahovanie do seba (interferenciu) v diametrálnom smere na vstupnej strane zaskrutkovacieho vnútorného člena a hlavne v úrovni zodpovedajúcej poslednému vnútornému jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilom, ktorý je v zábere s prvým vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom. Meranie stredného priemeru závitu v tomto mieste sa preto ukazuje výhodné.
Avšak i pri vytvorení zostavy so strednými hodnotami kužeľovitosti majúcej uvedené vzájomné odchýlky a pri kontrolovaní stredného priemeru závitu relatívne blízko tesniacich plôšok spôsobom podľa vynálezu, môže dôjsť v prípade niektorých dvojíc vnútorného a vonkajšieho člena, akceptovaných spôsobom kontroly podľa vynálezu k tomu, že hodnota vzájomného zasahovania závitov do seba v blízkosti tesniacich plôšok 5, 6 bude vyššia ako ···· • · ·· • · ·· • · ··· · • ·· ···· je maximálna hodnota vzájomného zasahovania závitov do seba na rovnakom mieste pre závity kontrolované masívnymi kalibrami podľa špecifikácie API 5B.
Toto hľadisko sa môže overiť geometrickým výpočtom.
V prípade rúrok vyššie uvedeného príkladu sa zistí, pri zohľadnení prípustných tolerancií kužeľovitostí, že maximálna hodnota vzájomného zasahovania závitov do seba v blízkosti tesniacich plôšok v prípade spôsobu kontroly podľa vynálezu je nižšia ako 0,07 mm, ako je maximálna hodnota vzájomného zasahovania závitov do seba na rovnakom mieste pre závity kontrolované podľa špecifikácie API 5B.
Takýto výsledok je uspokojivý. Ak by to tak nebolo a mala by sa tak dodržať striktná ekvivalencia spôsobov, bolo by vhodné napríklad zmenšiť interval tolerancie kužeľovitostí vyrobených závitov a závitov kontrolovaných spôsobom podľa vynálezu.
Posledným overením, ktoré je potrebné vykonať z hľadiska ekvivalencie vzhľadom ku kontrole ekvivalencie podľa špecifikácie API 5B, je ekvivalencia momentov skrutkovania.
Tento moment skrutkovania je v okamihu vzájomného doľahnutia oporných plôšok 7, 8 na seba v podstate funkciou celkovej vzájomnej interferencie na zostave závitov.
Ak je totiž hodnota vzájomného zasahovania závitov do seba v blízkosti tesniacich plôšok 5, 6 dobre zvládnutá použitím spôsobu podľa vynálezu, je hodnota vzájomného zasahovania do seba (interferencia) na druhom konci závitov alebo v úrovni jednotkových závitov vnútorného člena s nedokonalým závitovým profilom, oproti tomu menej dobre zvládnutá.
Autori tak overili, že udávaný skrutkovači moment nebolo potrebné meniť, ak hodnota vzájomného zasahovania (interferencia) závitov do seba, vypočítaná pre stredné rozmery zaskrutkovacieho vnútorného člena 1. a naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2 a integrujúca hodnotu vzájomného zasahovania do seba (interferencia) po celej dĺžke závitov, sa medzi závitmi
·· • · · • · · · • · ··· · • · · ·· ··
• | • | ·· | • | |
·· | ·· | • | • | ·· |
• | • | • | • | • |
• | • | • · | • | • |
• | • | • | • | • |
··· | ··· | ·· | ··· |
kontrolovanými spôsobom podľa vynálezu a závitmi kontrolovanými podľa špecifikácie API 5B málo odlišujú.
V prípade rúrok podľa vyššie uvedeného príkladu je hodnota tejto interferencie o 2 % nižšia pre spôsob podľa vynálezu voči kontrole podľa špecifikácie API 5B. Takýto rozdiel je celkom prijateľný.
V prípade, keby sa zistil značný rozdiel, vyšší ako napríklad 30 % v jednom alebo v druhom zmysle, bolo by tu vhodné napríklad zmenšiť medzu intervalu tolerancie kužeľovitostí závitov.
Vynález sa neobmedzuje na vyhotovenia uvedené na výkresoch alebo opísané v príkladoch.
Vynález sa môže hlavne uplatniť na kontrolu kužeľových závitov tzv. integrálnych zostáv, v ktorých má každá rúrka veľkú dĺžku a obsahuje na jednom konci zaskrutkovací vnútorný člen 1 a na druhom konci naskrutkovací vonkajší člen 2, pričom zaskrutkovací vnútorný člen prvej rúrky 101 sa zostavuje s naskrutkovacím vonkajším členom druhej rúrky 102.
Vynález sa tiež môže uplatniť na kontrolu kužeľových závitov objímkových zostáv medzi rúrkami veľkej dĺžky, obsahujúcich na každom konci zaskrutkovací vnútorný člen 1, pričom spojovacie objímky sú opatrené na každom z ich koncov naskrutkovacím vonkajším členom 2.
Tiež je možné použiť vynález na kontrolu kužeľových závitov so závitovými profilmi všetkých tvarov, ako guľatých, trojuholníkových, lichobežníkových s kladnými alebo zápornými uhlami bokov a iné.
Claims (19)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob kontroly kužeľového vonkajšieho závitu (3), ležiaceho na vonkajšom obvode zaskrutkovacieho vnútorného člena (1), ktorý sám je umiestnený na konci kovovej rúrky (101) a obsahuje najmenej jeden tesniaci prostriedok (5, 7), ležiaci v blízkosti tohto konca, pri ktorom sa kontroluje stredný priemer (D1) závitu v danej meracej rovine (P1), ležiacej vo vzdialenosti L1 od projektovej referenčnej roviny (PO), prostredníctvom meracieho zariadenia (51) s meracou rovinou priemeru, pričom meracie zariadenie obsahuje opornú plochu (54, 54'), najmenej dve'dotykové plochy (60, 61) ležiace vo vzájomnom odstupe v priečnom smere a v nastavovateľnej axiálnej vzdialenosti od uvedenej opornej plochy a merací prostriedok (55) priemeru kružnice, ležiaci v priečnej meracej rovine (P1), styčnej k dotykovým plochám, pričom spôsob obsahuje kroky:a) nastavovanie, na meracom zariadení (51) s meracou rovinou priemeru, vzdialenosti ĽA medzi opornou plochou (54, 54') a meracou rovinou (P1) v závislosti od zvolenej vzdialenosti L1,b) nastavenie uvedeného meracieho prostriedku na vopred stanovenú hodnotu priečnej vzdialenosti medzi dotykovými plochami prostredníctvom etalónového bloku (70), ktorého charakteristický rozmer je definovaný vo vzťahu k odhadovanej hodnote (D1e) stredného priemeru závitu v meracej rovine (P1),c) meranie priemeru (D1 s) závitu medzi vrcholmi závitových profilov, v meracej rovine (P1), keď je meracie zariadenie (51) priložené do dosadnutia jeho opornej plochy (54, 54') na voľný koniec zaskrutkovacieho vnútorného člena,d) porovnávanie priemeru (D1 s) zmeraného medzi vrcholmi závitových profilov vzhľadom k medziam prípustného intervalu, vyznačujúci sa tým, že meracia rovina (P1) stredného priemeru vonkajšieho závitu (3) je rovina ležiaca medzi projektovou referenčnou rovinou (PO) a prvým vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom, pričom odhadovaná hodnota stredného priemeru (D1e) závitu v meracej rovine (P1) zodpovedá nasledujúcim rovniciam:D1e - Dnom - L1 . Trep 1/100K1 . σ1TTrepl = TTnom + K1 . ΔΤΤ1 +--exp <2π--- (ΔΤΤ1/σ1)2-Κ1 . ΔΊΓΤ1 . g(-ATT1/o1) kde:Dnom je menovitá hodnota stredného priemeru závitu v referenčnej rovine,TTrepl je prevodná hodnota kužeľovitosti zaskrutkovacieho vnútorného člena,TTnom je menovitá hodnota kužeľovitosti závitu,TTminl je minimálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,TTmaxI je maximálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,TTmoyl je stredná hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,ΔΤΤ1 je algebrická hodnota odchýlky (TTmoyl - TTnom).σ1 je smerodajná odchýlka rozdelenia vytvorených hodnôt kužeľovitosti,K1 je pomer dĺžky vonkajšieho závitu k vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a prvým vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom a g(u) je hodnota distribučnej funkcie normovaného normálneho rozdelenia premennej u.··
- 2. Spôsob kontroly podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že meracia rovina (P1) leží v podstate v polovičnej vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a rovinou zodpovedajúcou prvému vonkajšiemu jednotkovému závitu s dokonalým závitovým profilom.
- 3. Spôsob kontroly kužeľového vnútorného závitu (4), ležiaceho na vnútornom obvode naskrutkovacieho vonkajšieho člena (2), ktorý sám je umiestnený na konci kovovej rúrky (102) a obsahuje najmenej jeden tesniaci prostriedok (6, 8), umiestnený tak, že spolupôsobí s prostriedkom alebo prostriedkami (5, 7), ležiacimi v blízkosti voľného konca zaskrutkovacieho vnútorného člena, pri ktorom sa kontroluje stredný priemer (D2) závitu v danej meracej rovine (P2), ležiacej vo vzdialenosti L2 od projektovej referenčnej roviny (PO), prostredníctvom meracieho zariadenia (51) s meracou rovinou priemeru, pričom zariadenie obsahuje opornú plochu (54, 54'), najmenej dve dotykové plochy (60, 61) ležiace vo vzájomnom odstupe v priečnom smere a v nastavovateľnej axiálnej vzdialenosti od uvedenej opornej plochy, a merací prostriedok (55) priemeru kružnice, ležiaci v priečnej meracej rovine (P2), styčnej k dotykovým plochám, pričom spôsob obsahuje kroky:a) nastavovanie vzdialenosti l_B medzi opornou plochou (54, 54') a meracou rovinou (P2) v závislosti od zvolenej vzdialenosti L2, na meracom zariadení (51) s meracou rovinou priemeru,b) nastavenie uvedeného meracieho prostriedku (55) na vopred stanovenú hodnotu priečnej vzdialenosti medzi dotykovými plochami prostredníctvom etalónového bloku (80), ktorého charakteristický rozmer je definovaný vo vzťahu k odhadovanej hodnote (D2e) stredného priemeru závitu v uvažovanej meracej rovine (P2),c) meranie priemeru (D2s) závitu medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine (P2), keď je meracie zariadenie (51) priložené do dosadnutia jeho opornej plochy (54, 54') na voľný koniec naskrutkovacieho vonkajšieho člena,d) porovnávanie priemeru (D2s) zmeraného medzi vrcholmi závitových profilov jednotkových závitov vzhľadom k medziam prípustného intervalu, vyznačujúci sa tým, že meracia rovina (P2) stredného priemeru vnútorného závitu (4) leží v oblasti vnútorných jednotkových závitov s dokonalým závitovým profilom a je najbližšie krovine zhodujúcej sa s meracou rovinou (P1) stredného priemeru vonkajšieho závitu, definovanou v nároku 1 alebo 2, keď sú vonkajší závit (3) a vnútorný závit (4) zostavené v projektovom stave, pričom odhadovaná hodnota stredného priemeru (D2e) vnútorného závitu v meracej rovine (P2) zodpovedá nasledujúcim rovniciam:D2e = Dnom - L2 Trep2/100Κ2.σ2TTrep2 = TTnom + K2 . ΔΤΤ2 +------ K2 . ΔΤΤ2 . g (-ΔΤΤ2/σ2), • exp--. (ΔΤΤ2/σ2)2 kde:Dnom ΐθ menovitá hodnota stredného priemeru závitu v referenčnej rovine,TTrep2 je prevodná hodnota kužeľovitosti,TTnom je menovitá hodnota kužeľovitosti závitu,TTmin2 je minimálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,TTmax2 je maximálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,TTmoy2 je stredná hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,ΔΤΤ2 je algebrická hodnota odchýlky (TTmoy2 - TTnom).σ2 je smerodajná odchýlka rozdelenia vytvorených hodnôt kužeľovitosti,K2 je pomer dĺžky vnútorného závitu ku vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a posledným vnútorným jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom, a g(u) je hodnota distribučnej funkcie normovaného normálneho rozdelenia premennej u.
- 4. Spôsob kontroly podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že tesniaci prostriedok alebo prostriedky obsahujú tesniacu plôšku (5,6).
- 5. Spôsob kontroly podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že tesniaci prostriedok alebo prostriedky obsahujú opornú priečnu plôšku (7, 8).
- 6. Spôsob kontroly kužeľového vnútorného závitu (4) podľa nároku 3, alebo v kombinácii s nárokom 4 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že stredná hodnota (TTmoy2) kužeľovitosti vnútorného závitu (4) je nižšia ako stredná hodnota (TTmoyl) kužeľovitosti priradeného vonkajšieho závitu (3).
- 7. Spôsob kontroly kužeľového vonkajšieho závitu (3) podľa nároku 1 alebo 2, jednotlivo alebo v kombinácii s nárokom 4 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že stredná hodnota (TTmoyl) kužeľovitosti vonkajšieho závitu (3) je vyššia ako menovitá hodnota (TTnom)·
- 8. Spôsob kontroly kužeľového vnútorného závitu (4) podľa nároku 3 jednotlivo alebo v kombinácii s nárokom 4 alebo 5, vyznačujúci sa tým, že stredná hodnota (TTmoy2) kužeľovitosti vnútorného závitu (4) je nižšia ako menovitá hodnota (TTnom)·
- 9. Spôsob kontroly podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že hodnoty medzí prípustného intervalu priemeru medzi vrcholmi závitových profilov jednotkových závitov sa získavajú tým, že sa vo vzorci, poskytujúcom odhadovanú hodnotu stredného priemeru závitu v meracej rovine, nahrádza hodnota (L1, L2) vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a meracou rovinou (P1, P2) hodnotami (L1min> L1max. L2min> L2max). ktoré ju ohraničujú.
- 10. Spôsob kontroly podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že sa vykonáva pomocou meracieho zariadenia (51) s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje dve dotykové plochy (60, 61), a to štyrikrát v rovnakej meracej rovine (P1, P2) pri otočení meracieho zariadenia (51) alebo závitov (3, 4) o jednu osminu otáčky okolo osi (XX) závitov medzi každým meraním, pričom sa stredná hodnota týchto štyroch meraní používa na charakterizovanie priemeru medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine.
- 11. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že sa vykonáva pomocou meracieho zariadenia (51) s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje tri dotykové plochy, a to trikrát v rovnakej meracej rovine (P1, P2) pri otočení meracieho zariadenia (51) alebo závitov (3, 4) o 40° okolo osi (XX) závitov medzi každým meraním, pričom sa stredná hodnota týchto troch meraní používa na charakterizovanie priemeru medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine.···· • · ·· · • · ·· • · ··· · • ·· ·· ····· •·· · ·· · ··· • · ·· • · · ·Ο • · ·· ··· ·· BBB
- 12. Zariadenie na meranie priemeru (51) v meracej rovine (P1, P2) na vykonávanie spôsobu kontroly podlá ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, obsahujúce opornú plochu (54, 54'), dve dotykové plochy (60, 61), ležiace vo vzájomnom odstupe v priečnom smere a v nastavovateľnej axiálnej vzdialenosti od uvedenej opornej plochy a merací prostriedok (55) priemeru kružnice, ležiacej v priečnej meracej rovine (P1) a styčnej k dotykovým plochám, vyznačujúce sa tým, že obsahuje prostriedok pre samočinné získanie maximálnej hodnoty priemeru, získavanej počas merania.
- 13. Zariadenie na meranie priemeru podľa nároku 12, vyznačujúce sa tým, že obsahuje prostriedok na vykonávanie štatistických výpočtov na získaných hodnotách priemeru medzi vrcholmi závitových profilov.
- 14. Etalónový blok (70), použitý na nastavovanie vopred stanovenej hodnoty vzdialenosti medzi dotykovými plochami (60, 61) pri spôsobe kontroly podľa nároku 1 alebo 2, používajúci meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje dve dotykové plochy, vyznačujúci sa tým, že blok (70) je v tvare zrezaného klina a obsahuje priečnu koncovú plochu (72) a dve rovinné plochy s v podstate pozdĺžnou orientáciou, naklonené súmerne vzhľadom k priečnej koncovej ploche a zbiehajúce sa k nej, pričom uhol C medzi uvedenými naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2.arctg (TTmoyl/2) a priečna vzdialenosť medzi uvedenými naklonenými rovinnými plochami sa v pozdĺžnej vzdialenosti (LA) od koncovej plochy (72) rovná (D1e + h)/\, kde h sa rovná súčtu výšky jedného zuba (13) kontrolovaného závitu (3) a geometrického korekčného činiteľa, ktorý samotný je známy a zodpovedá meraciemu zariadeniu (51).·· ·· ·· • · · • · 444 ·444 ·· •· · •f • ·4 •·44 ·
- 15. Etalónový blok (70), použitý na nastavovanie vopred stanovenej hodnoty vzdialenosti medzi dotykovými plochami pri spôsobe kontroly podľa nároku 1 alebo 2. používajúci meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje tri dotykové plochy, vyznačujúci sa tým, že blok (70) je v tvare zrezaného kužeľa a obsahuje priečnu koncovú plochu (72) na strane vrcholu kužeľa, a obvodovú kužeľovú plochu s kužeľovitosťou rovnajúcou sa TTmOyi, pričom priemer kužeľovej plochy vo vzdialenosti (LA) od koncovej priečnej plochy sa rovná (D1e + h), kde h sa rovná súčtu výšky jedného zuba (13) kontrolovaného závitu (3) a geometrického korekčného činiteľa, ktorý samotný je známy a zodpovedá meraciemu zariadeniu (51).
- 16. Etalónový blok (70) podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúci sa tým, že etalónový blok obsahuje na konci jeho naklonených rovinných plôch alebo jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane koncovej plochy (72) časť s odlišným sklonom alebo kužeľovitosťou, ktorá reprodukuje profil tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov (5, 7) zaskrutkovacieho vnútorného člena (1).
- 17. Etalónový blok (80), použitý na nastavovanie vopred stanovenej hodnoty vzdialenosti medzi dvoma dotykovými plochami (60, 61) pri spôsobe kontroly podľa nároku 3, používajúci meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje dve dotykové plochy, vyznačujúci sa tým, že blok (80) má priečnu koncovú plochu (82) a vnútorný priestor (81), vymedzovaný dvoma rovinnými plochami bloku, s v podstate pozdĺžnou orientáciou, naklonenými súmerne vzhľadom k uvedenej koncovej ploche (82) a zbiehajúcimi sa k dnu vnútorného priestoru (81), pričom uhol D medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2.arctg (TTmoy2/2) a priečna vzdialenosť medzi uvedenými naklonenými rovinami v pozdĺžnej vzdialenosti (ĽB) od koncovej plochy (82) sa rovná (D2e - h), kde h sa rovná súčtu výšky ·· ·· • · · · • · · · • · ··· e • · · ·· ·· • · ··· ·· ·· · ··· • · · ·· • · · · ·· * · · ·· ··· ··· ·· ··· jedného zubu kontrolovaného závitu (4) a geometrického korekčného činiteľa, ktorý samotný je známy a zodpovedá meraciemu zariadeniu (51).
- 18. Etalónový blok (80), použitý na nastavovanie vopred stanovenej hodnoty vzdialenosti medzi dotykovými plochami pri spôsobe kontroly podľa nároku 3, používajúci meracie zariadenie s meracou rovinou priemeru, ktoré obsahuje tri dotykové plochy, vyznačujúci sa tým, že blok (80) má priečnu koncovú plochu (82) a vnútorný priestor (81), vymedzovaný obvodovou kužeľovou plochou s pozdĺžnou osou a kužeľovitosťou rovnajúcou sa TTmoy2. ktorej vrchol je orientovaný na opačnú stranu od priečnej koncovej plochy a ktorej priemer vo vzdialenosti (ĽB) od priečnej koncovej plochy (82) sa rovná (D2e - h), kde h sa rovná súčtu výšky zubu kontrolovaného závitu (4) a geometrického korekčného činiteľa, ktorý samotný je známy a zodpovedá meraciemu zariadeniu (51).
- 19. Etalónový blok (80) podľa nároku 17 alebo 18, vyznačujúci sa tým, že blok (80) obsahuje na konci jeho naklonených rovinných plôch alebo jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane opačnej od priečnej koncovej plochy (82) časť s odlišným sklonom alebo odlišnou kužeľovitosťou, ktorá reprodukuje profil tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov (6, 8) naskrutkovacieho vonkajšieho člena (2).
Applications Claiming Priority (2)
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 |
PCT/FR2000/000395 WO2000050840A1 (fr) | 1999-02-24 | 2000-02-17 | Procede de controle d'un filetage conique et dispositifs de controle correspondants |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK11932001A3 true SK11932001A3 (sk) | 2002-02-05 |
SK286843B6 SK286843B6 (sk) | 2009-06-05 |
Family
ID=9542672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1193-2001A SK286843B6 (sk) | 1999-02-24 | 2000-02-17 | Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie |
Country Status (27)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6502041B1 (sk) |
EP (1) | EP1155282B9 (sk) |
JP (1) | JP4566411B2 (sk) |
CN (1) | CN1193207C (sk) |
AR (1) | AR022540A1 (sk) |
AT (1) | ATE314623T1 (sk) |
AU (1) | AU771860B2 (sk) |
BR (1) | BR0008448B1 (sk) |
CA (1) | CA2363054C (sk) |
CZ (1) | CZ301989B6 (sk) |
DE (1) | DE60025166T2 (sk) |
DZ (1) | DZ3010A1 (sk) |
EA (1) | EA002698B1 (sk) |
EG (1) | EG22841A (sk) |
ES (1) | ES2254143T3 (sk) |
FR (1) | FR2790080B1 (sk) |
GC (1) | GC0000126A (sk) |
HR (1) | HRP20010693B1 (sk) |
ID (1) | ID29820A (sk) |
MY (1) | MY120374A (sk) |
NO (1) | NO334432B1 (sk) |
PL (1) | PL194968B1 (sk) |
SK (1) | SK286843B6 (sk) |
TN (1) | TNSN00021A1 (sk) |
UA (1) | UA70993C2 (sk) |
WO (1) | WO2000050840A1 (sk) |
ZA (1) | ZA200106255B (sk) |
Families Citing this family (16)
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)
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 |
-
1999
- 1999-02-24 FR FR9902526A patent/FR2790080B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-01-31 TN TNTNSN00021A patent/TNSN00021A1/fr unknown
- 2000-02-02 EG EG20000121A patent/EG22841A/xx active
- 2000-02-08 AR ARP000100542A patent/AR022540A1/es not_active Application Discontinuation
- 2000-02-09 MY MYPI20000438A patent/MY120374A/en unknown
- 2000-02-14 GC GCP2000524 patent/GC0000126A/xx active
- 2000-02-17 EP EP00906413A patent/EP1155282B9/fr not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-17 US US09/674,009 patent/US6502041B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-17 WO PCT/FR2000/000395 patent/WO2000050840A1/fr active IP Right Grant
- 2000-02-17 ID IDW00200101832A patent/ID29820A/id unknown
- 2000-02-17 DE DE60025166T patent/DE60025166T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-17 UA UA2001096483A patent/UA70993C2/uk unknown
- 2000-02-17 CA CA002363054A patent/CA2363054C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-17 BR BRPI0008448-4B1A patent/BR0008448B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-02-17 EA EA200100907A patent/EA002698B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-02-17 CN CNB008042187A patent/CN1193207C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-17 AU AU28095/00A patent/AU771860B2/en not_active Ceased
- 2000-02-17 CZ CZ20013089A patent/CZ301989B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-02-17 ES ES00906413T patent/ES2254143T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-17 SK SK1193-2001A patent/SK286843B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2000-02-17 JP JP2000601393A patent/JP4566411B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-17 AT AT00906413T patent/ATE314623T1/de active
- 2000-02-17 PL PL350235A patent/PL194968B1/pl unknown
- 2000-03-12 DZ DZ000024A patent/DZ3010A1/xx active
-
2001
- 2001-07-30 ZA ZA200106255A patent/ZA200106255B/xx unknown
- 2001-08-23 NO NO20014106A patent/NO334432B1/no not_active IP Right Cessation
- 2001-09-21 HR HR20010693A patent/HRP20010693B1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SK11932001A3 (sk) | Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie | |
EP0484392B1 (en) | Threaded tubular connection | |
US4524524A (en) | Gage for measuring diameters | |
US20110203125A1 (en) | Inspection method of gauge for a self-locking threading of a tubular connection used in the oil industry | |
PL197968B1 (pl) | Gwintowany element rurowy i gwintowane połączenie rurowe | |
JPH0830545B2 (ja) | 管継手スリーブ及びその組立方法 | |
US7685736B2 (en) | Shoulder refacing indicator | |
EP2606309B1 (en) | Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry | |
EP0468040A1 (en) | Method and apparatus for gaging pipe threads | |
CN209783446U (zh) | 中间轴螺旋齿对齿位置度检具 | |
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 | |
JP2004501333A (ja) | 補強された当接面を有する中空ねじ継手 | |
CN115183645A (zh) | 环规检测仪 | |
TWI386623B (zh) | 螺紋環規 | |
UA62007C2 (en) | Threaded joint of drill pipes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20170217 |