SK286843B6 - Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie - Google Patents

Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie Download PDF

Info

Publication number
SK286843B6
SK286843B6 SK1193-2001A SK11932001A SK286843B6 SK 286843 B6 SK286843 B6 SK 286843B6 SK 11932001 A SK11932001 A SK 11932001A SK 286843 B6 SK286843 B6 SK 286843B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
thread
diameter
plane
measuring
value
Prior art date
Application number
SK1193-2001A
Other languages
English (en)
Other versions
SK11932001A3 (sk
Inventor
Thierry Noel
Gilles Assens
Original Assignee
Vallourec Mannesmann Oil & Gas France
Sumitomo Metal Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vallourec Mannesmann Oil & Gas France, Sumitomo Metal Industries, Ltd. filed Critical Vallourec Mannesmann Oil & Gas France
Publication of SK11932001A3 publication Critical patent/SK11932001A3/sk
Publication of SK286843B6 publication Critical patent/SK286843B6/sk

Links

Classifications

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

Landscapes

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

Abstract

Riešenie sa týka kontroly závitu (3, 4) zaskrutkovacieho vnútorného člena a naskrutkovacieho vonkajšieho člena, umiestnených na koncoch kovových rúrok kvôli ich tesnému spojeniu. Spôsob spočíva v kontrole priemeru závitu v meracej rovine (P1) umiestnenej v podstate uprostred oblasti jednotkových závitov s dokonalým profilom pomocou meracieho zariadenia (51), zatiaľ čo stredný priemer závitov sa zvyčajne definuje špecifikáciou API 5B v rovine (P0) posledného vonkajšieho jednotkového závitu s dokonalým závitovým profilom a porovnáva sa zmeraný stredný priemer závitu s odhadovanou hodnotou (D1e), vypočítanou na základe menovitej hodnoty stredného priemeru závitu v rovine P0, vzdialenosti medzi rovinami P0 a P1 a prevodnou hodnotou kužeľovitosti, ktorá je samotná funkciou rozdelenia vytvorených kužeľovitostí. Vynález umožňuje lepšie odhadnúť vzájomný presah závitov v blízkosti tesniacich plôšok (5, 6) a/alebo oporných plôšok (7, 8), a teda tesniacu schopnosť zostavy.

Description

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 na vonkajší závit.
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, ležiacimi na koncoch rúrok a vybavenými 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 vybavený vonkajším závitom“ sa tu a v celom texte používa ako slovenský ekvivalent pre „element malé“. Podobne naskrutkovací vonkajší člen vybavený 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 rúrkovitý prvok malej dĺžky, tvoriaci napríklad objímku umožňujúcu 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 „filet“ (vzťahujúci sa na jednu otočku závitu a znamenajúcu slovensky závit v užšom slova zmysle), odlišného od „filetage“ (vzťahujúci sa na časť opatrenú závitom a pozostávajúcu z viacerých otočiek a znamenajúcu 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 na stranu závitu privrátenú k voľnému koncu zodpovedajúceho člena. Termín „posledný jednotkový závit“ (demier filet) sa vzťahuje na stranu závitu obrátenú na stranu opačnú od voľného konca zodpovedajúceho člena.
Posledný vonkajší jednotkový závit s dokonalým závitovým profilom (demier 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 na kontrolovaný kužeľový závit, 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 tak ekonomickej, ako 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 majú radiálnu vôľu vzhľadom na zodpovedajúce (jednotkové) závity 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.
Rovnako tak v prípade kontroly vnútorného závitu, či už je kužeľovitosť kontrolovaného vnútorného závitu menšia alebo väčšia, ako je kužeľovitosť kalibru, je stredný priemer vnútorného závitu v rovine zodpovedajúcej na kalibre referenčnej rovine väčší než menovitý stredný priemer, ale ak je menší, je stredný priemer v úrovni prvých vonkajších jednotkových závitoch (filets máles) 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 súpravami 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 na 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 na vopred stanovenú hodnotu 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 ide o vonkajší alebo vnútorný závit.
V technickom opise zariadenia dodávaného majiteľom patentu US 4 524 524 sa uvádza:
a) potrebný vzťah na 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 na priemer,
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 rovnajúca sa:
L. TTnom/100, kde L je axiálna vzdialenosť medzi meracou rovinou a referenčnou rovinou a TTnomje menovitá hodnota kužeľovitosti závitu, vyjadrená v % a vzťahujúca sa na priemer.
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 pri zariadení opísanom v patentových spisoch US č. 4 567 670 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 na meraciu rovinu 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 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 vzájomného presahu (zasahovania do seba) medzi prvými vonkajšími jednotkovými závitmi s dokonalým závitovým profilom a zodpovedajúcimi vnútornými jednotkovými závitmi v prípade závitových spojov s veľkým priemerom, nevybavených samostatnými tesniacimi prostriedkami kvôli získaniu závitových spojov, dostatočne tesných proti 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, vybaveného 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 (charakteristický rozmer je väčší respektíve menší, podľa toho, či sa kontroluje vonkajší alebo vnútorný závit, než odhadovaná hodnota stredného priemeru v meracej rovine, a to o hodnotu h, kde hodnota h sa rovná súčtu výšky jednotkového závitu a geometrického korekčného činiteľa, ktorý je samotný známy),
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 na medze 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).
Výhodne 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, nepatrí 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 Dle stredného priemeru vonkajšieho závitu v meracej rovine sa získa pomocou nasledujúcich vzorcov, pričom všetky hodnoty kužeľovitosti sa v ďalšom texte vzťahujú na priemer a vyjadrujú v percentách:
Dle = Dnom - L1 . Trepl/100
Κΐ.σΐ | 1
TTrepl = TTnora + KÍ . ΔΤΤ1 +--exp I---(ΔΤΤ1/σ1)2 ν/2π | 2
-ΚΙ . ΔΤΤ1 . g(-ATTl/al)
Odhadovaná hodnota D2e stredného priemeru vnútorného závitu v meracej rovine sa získa pomocou nasledujúcich vzorcov:
D2e = Dnom - L2 . TTrep2/100
K2.σ2 | 1
TTrep2 = TTnom + K2 . ΔΤΤ2 +--exp |---(ΔΤΤ2/σ2)21 ν2π | 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:
D„om je menovitá hodnota stredného priemeru závitu v referenčnej rovine,
TTrcp je prevodná hodnota kužeľovitosti,
TTnom je menovitá hodnota kužeľovitosti závitu,
TTrain je minimálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
TT,nax je maximálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
TTmoy je stredná hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
ΔΤΤ je algebrická hodnota odchýlky (TT moy ΤΤΠ0Π1), σ je smerodajná odchýlka rozdelenia vytvorených hodnôt kužeľovitosti,
KÍ 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
SK 286843 Β6 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 kužeľovítosti TTrep, definovaná zodpovedajúcou rovnicou, zodpovedá kužeľovitosti fiktívneho kužeľa, ktorého veľký priemer, rovnajúci sa menovitej hodnote stredného priemeru je v referenčnej rovine a ktorého malý priemer, rovnajúci sa 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 merame stredného priemeru kontrolovaného závitu kvôli optimalizácii vlastností zostavy so závitmi z hľadiska tesnosti.
Prihlasovatelia totiž pri uskutočňovaní vynálezu zistili, že príliš veľký vzájomný presah 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.
Vzájomný presah priemerov medzi k sebe prirazenými bodmi dvoch rotačných plôch, ktoré sa radiálne presahujú, je všeobecne definovaný ako rozdiel priemerov plôch v priečnom reze v týchto bodoch, a to rozdiel nameraný pre zostavením a uvažovaný kladnou hodnotou, keď tieto dve plochy po vzájomnom zostavení vyvíjajú dotykový tlak medzi k sebe prirazenými bodmi. Táto definícia môže byť použitá tak pre závity so vzájomným presahom, ako aj pre tesniace plôšky.
Kvôli odhadovaniu hodnoty priemeru vzájomného presahu 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 pri závitoch kontrolovaných spôsobom podľa 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.
Výhodne je stredná hodnota kužeľovitosti vnútorného závitu nižšia, ako je stredná hodnota kužeľovitosti priradeného vonkajšieho závitu.
Takáto odlišnosť vedie k podporovaniu tvorby zostáv, pri ktorých je vzájomný presah medzi závitmi v blízkosti tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov znížený, pretože hodnota vzájomného presahu priemeru závitov v tejto úrovni je spôsobom kontroly podľa vynálezu zistená optimálnym spôsobom.
Výhodne 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 D le 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.
Výhodne 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 na interval tolerancie.
Keď má meracie zariadenie dve dotykové plochy, výhodne 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.
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 profí lov zodpovedá maximu v meraní vykonanom počas tohto otáčania. Toto meracie zariadenie tak obsahuje prostriedok na samočinné získanie tohto maxima.
Vynález sa tiež zameriava na to, aby spôsob kontroly umožnil rýchlo reagovať v prípade výrobných odchýlok.
Meracie zariadenie na tento účel obsahuje prostriedok na vykonávanie štatistických výpočtov s týmito získanými hodnotami.
Vynález sa ďalej týka etalónového bloku na použitie na 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 na priečnu koncovú plochu 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 (Dle + h), kde h je 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 TTmoyl, pričom priemer kužeľovej plochy vo vzdialenosti LA od koncovej priečnej plochy sa rovná (Dle + 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 na uvedenú koncovú plochu 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 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 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 bíok 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 pre vrty 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 kužeľový 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.
Výhodne sú kužeľové závity 3, 4 na 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 rastúci vzájomný presah 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 vzájomného presahu medzi tesniacimi plôškami 5, 6. Poloha na konci zostavovania sa môže definovať danou hodnotou momentu skrutkovania.
Tvar kužeľových konkávno - kónických oporných plôšok 7, 8, neznázomený na výkresoch, bráni vypadnutiu oporných plôšok zo vzájomného záberu a zvyšuje dotykový tlak tesniacich plôšok 5, 6.
V zmysle definície predmetu vynálezu predstavujú tesniaca plôška 5 a priečna oporná plôška 7 tesniace prostriedky 500, 700, rúrky 101, ktorá nesie zaskrutkovací vnútorný člen 1, Podobne predstavujú v zmysle definície predmetu vynálezu tesniaca plôška 6 a priečna oporná plôška 8 tesniace prostriedky 600, 800 rúrky 102, ktorá nesie naskrutkovací vonkajší člen 2. Tesniace plôšky 5, 6, respektíve oporné plôšky 7, 8 sú na tento účel na obr. 2 a obr. 1 duplicitne označené ako tesniace prostriedky 500, 600, resp. 700, 800 a tieto značky sú použité pre tesniace prostriedky v patentových nárokoch.
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 lOx 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.
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, vybaveného kužeľovým vnútorným závitom 24 vytvoreným s veľmi úzkymi toleranciami.
Prstencový kaliber 22 sa skrutkuje na vonkajší závit 3 až do polohy, keď 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', pričom ďalej sú pre jednoduchosť vzťahových značiek tieto hrany použité na označenie tejto opornej plochy,
- 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 PI, priečnu k meraciemu zariadeniu 51 a rovnobežnú s opornou plochou 54, 54'. Je možné nechať kĺzať priečnik 57 tak, aby meracia rovina PI ležala v danej rovine La opornej plochy 54, 54'. Komparátor 55 meria odchýlku vzdialenosti medzi dotykovou plochou 61 a dotykovou plochou 60 vzhľadom na vopred stanovenú vzdialenosť, zodpovedajúcu nule komparátora. Meranie priemeru Dls 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 PI na hodnotu zodpovedajúcu na výkrese z obr. 2 vzdialenosti medzi rovinou PI a koncovou plôškou 7 vnútorného člena 1. Táto vzdialenosť LA sa rovná rozdielu medzi vzdialenosťou roviny PO od koncovej plôšky 7 a vzdialenosti LI medzi rovinou PO a PI. Poloha meracej roviny PI 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 PI 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 vzájomného presahu priemeru 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 (Dle + h), čo je charakteristická kóta etalónového bloku. Dle 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 70 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 D le sa použije nasledujúci vzťah:
Dle = Dnom-Ll . TTrepi/100, kde:
D„om sa rovná menovitej hodnote stredného priemeru závitu, a teda hodnote tejto veličiny v referenčnej rovine PO,
L1 je vzdialenosť medzi rovinami PO a PI, ktorá sa počíta v kladnom zmysle, pretože PI je na strane menších priemerov vzhľadom na rovinu PO, a
TTrepi je prevodná hodnota kužeľovitosti zaskrutkovacieho vnútorného člena, ktorá sa bude definovať neskôr 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 na koncovú priečnu plochu 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 (Dle + 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 Ll.
Podľa alternatívy z obr. 12 je uhol C medzi naklonenými rovinnými plochami rovnajúci sa 2.arctg (TTrepl/2) a priečna vzdialenosť medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná (Dnom + h) v pozdĺžnej vzdialenosti (LA + Ll) od koncovej plochy 72.
Etalónový blok 70 môže okrem toho obsahovať na konci rovinných plôch na strane koncovej plochy 72 časť neznázomenú 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.
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, aleje napríklad ľahko konkávne kónická, s uhlom kužeľovitosti vo vrchole proti 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 Dls medzi vrcholmi závitových profilov v meracej rovine PI 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 Dls priemeru, nameranou medzi vrcholmi závitových profilov a prípustnými medzami, definovanými intervalom okolo Dle.
Hodnota Dl stredného priemeru vonkajšieho závitu v meracej rovine PI sa získa odobratím hodnoty h, skôr definovanej, od hodnoty priemeru Dls nameranej medzi vrcholmi závitových profilov, ktorá sa namerala v tejto rovine PI, pričom hodnoty medzí prípustného intervalu priemeru Dls medzi závitovými profilmi Dls sa môžu definovať priamo na základe príslušných medzí stredného priemeru závitu, zväčšených o hodnotu h.
Môžu sa tiež získať nepriamo tým, že sa vo vzorci Dle = Dnom - Ll . lTrepl/100, poskytujúcom odhadovanú hodnotu stredného priemeru závitu v meracej rovine, nahradí hodnota vzdialenosti Ll medzi referenčnou rovinou a meracou rovinou hodnotami L1 min, Llmax, ktoré ju vymedzujú v rámci ± ALl.
Spôsob získavania TTrepl 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 G] na obr. 18 označuje strednú (priemernú) hodnotu stredného priemeru závitu 3 v koncovej rovine 28, ktorá je vo vzdialenosti Lsl od referenčnej roviny PO a Lfl od roviny 26 ležiacej na druhom konci závitu prstencového kalibra.
Ako je uvedené, 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 TTmoyl kužeľovitosti, pričom interval medzi maximálnou hodnotou a minimálnou hodnotou kužeľovitosti (TTmax]- TTminl) je šesťkrát väčší ako smerodajná odchýlka σΐ 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'iAb kde bod O'i zodpovedá kužeľovitosti TTnom prstencového kalibra a bod A, zodpovedá kužeľovitosti kontrolovaného závitu. Hustota pravdepodobnosti akéhokoľvek bodu z intervalu O jA, sleduje Gaussovo rozdelenie, centrované v bode Ob znázornené plnou časťou zvonovitej krivky na obr. 18, pričom bod O, zodpovedá strednej hodnote TTmoyi kužeľovitosti kontrolovaného závitu 3.
Ak je kužeľovitosť TT1 kontrolovaného závitu nižšia, ako je menovitá hodnota TTnom, je koniec kontrolovaného závitu v koncovej rovine 28 prstencového kalibra bod O'j 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 G] polôh pre súbor hodnôt kužeľovitosti medzi 'TTmiI1i a TTma.d a dovoľuje definovať prevodnú hodnotu TTrepi kužeľovitosti sklonom priamky OiGb pričom bod Qi zodpovedá menovitej hodnote stredného priemeru závitu.
Je možné napísať na osi smerujúcej od O'i k Ab
TTrepl = TTnom + O'A/Lsl = TTnom + O'A/Lsl + 0,^/Lsl
O'tOi Lfl
-----=-------. ΔΤΤ1
Lsl Lsl
Pomer Lfl/Lsl sa rovná pomeru KÍ dĺžky vonkajšieho závitu k vzdialenosti medzi referenčnou rovinou PO a prvým vonkajším jednotkovým závitom s dokonalým závitovým profilom.
OjG] + oo
---------= í f (x). p (x). dx,
Lfl . σΐ - oo kde x je „centrovaná redukovaná“ (normovaná) premenná (variable centrée réduite), rovnajúca sa (TT1 - TTmoyi)/nl, ktorá sa môže meniť od -oo do +oo a TT1 zodpovedá premenlivej kužeľovitosti.
f (x) je Gaussova funkcia =-------exp (- x2/2), yl 2π kde p (x) = x pre x > -ATTl/σΙ alebo pre TT1 >TTnora, kde p (x) = - TTl/σΙ x pre x < -ΔΤΤ1/σ1 alebo TT1 < TTn()m
ChG, -ΔΤΤ1/σ1 -ΔΊΤ1
-OO ý 2π . σΐ
Lfl . σΐ +co +--------J x · exp (-x2/2) . dx.
\2π -ΔΤΤ1/σ1
Teraz je možné ľahko odvodiť vzorec:
Κΐ.σΐ 1
TTrepl = TTnom + KÍ . ΔΤΤ1 +--------exp--. (Δ ΤΤ1/σ1)2 ^2π 2
-ΚΙ . ΔΤΤ1 . g (-ΔΤΤ1/σ1).
Číselné vyjadrenie na príklade použitia:
TTnom = 6,25% KÍ =2,22
TTminl = 6,10% TT1™, = 6,60 % TTmoyl = 6,35 %
ΔΤΤ1 = (TTmoyl - TTnom) -0,10 % σΐ = (6,60 - 6,10)/6 = 0,08 %
Získa sa: TTrepi = 6,48 %.
Výhodne je snaha, aby hodnota TTrepl bola v intervale TTnom a TTmaxl, čo zodpovedá prípadu skôr uvedeného číselného vyjadrenia príkladu použitia.
Kužeľ tvorený vrcholmi zubov 13 reprezentatívnych pre závitové profily môže mať geometrické nedokonalosti, ako najmä ovalizáciu a občasné priehlbne a výstupky pozdĺž priečneho rezu. Kvôli získaniu merania reprezentatívneho pre stredný priemer závitu v meracej rovine PI 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 PI 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 Dl sa pokladá za rovný strednej hodnote z týchto štyroch meraní.
V neznázomenom 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 Dls 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 Dls, ako je znázornené na obr. 11.
Vo variante podľa obr. 13 má etalónový blok tvar zrezaného kužeľa s priemerom (Dlc + h) v rovine priečneho rezu v pozdĺžnej vzdialenosti LA 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 + Ll) od priečnej koncovej plochy 72, zodpovedajúcej malému priemeru zrezaného kužeľa, priemer rovnajúci sa (Dnoin + h). Jeho kužeľovitosť sa rovná hodnote TTrepl.
V alternatíve neznázomenej na obr. í 3 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 Dl v meracej rovine PI.
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.
SK 286843 Β6
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 PI 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 PI. 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.
Na určovanie hodnoty D2e sa použije vzťah podobný vzťahu pre vonkajší závit na zaskrutkovacom vnútornom člene.
D2e = Dnom-L2. TTrep2/100
Dnom je menovitá hodnota stredného priemeru závitu,
L2 je vzdialenosť medzi rovinami PO a P2, ktoré sa pokladajú za kladné, pretože P2 je na strane malých priemerov vzhľadom na rovinu PO, a
TTrep2 je prevodná hodnota kužeľovitosti vonkajšieho člena, ktorá bude definovaná 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 na koncovú plochu 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 na pozdĺžnu vzdialenosť LB 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 LB.
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 neznázomeného variantu riešenia z obr. 16 môže etalónový blok 80 ďalej obsahovať na konci jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane koncovej plochy 83 časť, neznázomenú 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 pri vonkajšom závite môže byť táto hodnota čítaná na komparátore 55 alebo priamo ukazovaná, ak sa použijú vhodné elektronické obvody opísané skôr.
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 proti 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 ob vodovou kužeľovou plochou etalónového bloku 80. Je tak potrebný len jeden etalónový blok bez ohľadu na dĺžku Lb, ako je to v prípade z obr. 16.
Vo variante z obr. 17 má obvodová kužeľová plocha kužeľovitosť rovnajúcu sa TTrep2 a jej priemer vo vzdialenosti (LB - L2) od priečnej koncovej plochy 82 sa rovná (D„om - h).
Vo variante neznázomenom na obr. 17 môže etalónový blok okrem toho obsahovať na konci jeho obvodovej kužeľovej plochy na strane koncovej plochy 82 časť neznázomenú 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 Dl s 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 D2e.
Hodnota D2 stredného priemeru vnútorného závitu 4 v meracej rovine P2 sa získava pridaním 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 Ľ2min, L2raax, ktoré ju ohraničujú v ± AL2.
D2e sa určí z nasledujúcich vzťahov, znázornených pomocou obr. 19, pri použití rovnakého typu výpočtov ako pre určovanie Dle.
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 G2 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, 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 rovnajúca sa 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 - TTmln2) je šesťkrát väčší ako smerodajná odchýlka σ2 rozdelenia.
Z toho vyplýva, že ak je kužeľovitosť kontrolovaného závitu vyššia ako menovitá hodnota TTnotn, leží bod kontrolovaného závitu v koncovej rovine zátkového kalibra v intervale O'2A2, kde bod O'2 zodpovedá kužeľovitosti TTnora zátkového kalibra a bod A'] 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 menšia, ako je menovitá hodnota TTnom, je koniec kontrolovaného závitu v koncovej rovine 27 prstencového kalibra bod O'2 otáčania. Pravdepodobnosť priradená k polohe bodu O'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 a TTmx2 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 O'2 k A2:
TTrep2 = TTnom+ O'2G2/Ls2 = TTnora + O'2O2/Ls2 + O2G2/Ls2
O'2O2 LÍ2
-----=--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.
Ο?θ2 +
---------= í f (x). p (x). dx,
Lf2 . σ2 - cc kde x je „centrovaná redukovaná“ (normovaná) premenná (variable centrée réduite), rovnajúca sa (ΊΤ2 TTmoy2/a2, ktorá sa môže meniť od -oo do +co a TT2 zodpovedá premenlivej kužeľovitosti, f (x) je Gaussova funkcia =-------exp (- x2/2),
V 2π kde p (x) = x pre x < -ΔΤΤ2/σ2, resp. TT2 < TTnoni, kde p (x) = - ΔΤΤ2/σ2 x pre x > -ΔΤΤ2/σ2, resp. TT2 > TTnom
O2G2 1 -ΔΤΤ2/σ2
----------=------ f x . exp (- x2/2) . dx Lf2 . σ2 ý 2π -oo
TT2+oo
- ----------- j exp (- x2/2) . dx.
2π . σ2 - ΔΤΤ2/σ2
Teraz je možné ľahko odvodiť vzorec:
K2 . σ21
TTlep2 = TTnom + K2 . ΔΤΤ2 +--exp---(Δ ΤΤ2/σ2)2 <2π2
ΚΙ = 2,22
13^ = 6,45% TTmoy2 = 6,25 % σ2 - 0,07 %
-· K2 . ΔΤΤ2 . g (ΔΤΤ2/σ2)
Číselné vyjadrenie na príklade použitia:
TTnora = 6,25% TTmin?. = 6,05 % ΔΤΤ2 = 0 %
TTrep2 = 6,19 % a je obsiahnutá v požadovanom intervale medzi TTmirl2 a TTnom.
Kvôli dobrej funkčnosti 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 1.
Keď majú stredné hodnoty kužeľovitosti takýto vzťah, majú závity tendenciu sa vzájomne presahovať v blízkosti tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov. Vynálezcovia totiž preukázali priaznivý vplyv malého vzájomného presahu závitov na strane tesniacich prostriedkov (5, 6, 7, 8) na úroveň dotykového tlaku tesniacich prostriedkov.
Stredná hodnota TTmoyl kužeľovitosti vonkajšieho závitu môže byť vyššia ako menovitá hodnota TTnom..
Stredná hodnota TTmoy2 kužeľovitosti vnútorného závitu môže byť nižšia ako menovité hodnoty TTnora.
Nasledujúca tabuľka 1 vychádza z numerických výpočtov na zostave rúrok s priemerom 177,8 mm (7) hrúbky 8,05 mm (23 lb/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 presahu závitov
Kužeľovitosť (%) vzájomný presah závitov na strane prvých posledných j ednotk. závitov 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 presahu 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 vzájomný presah 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.
Ale 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 presahu závitov v blízkosti tesniacich plôšok 5, 6 bude vyššia, ako je maximálna hodnota vzájomného presahu 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 uvedeného príkladu sa zistí, pri zohľadnení prípustných tolerancií kužeľovitosti, že maximálna hodnota vzájomného presahu závitov v blízkosti tesniacich plôšok v prípade spôsobu kontroly podľa vynálezu je o 0,07 mm nižšia ako, ako je maximálna hodnota vzájomného presahu závitov 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 kužeľovitosti vyrobených závitov a závitov kontrolovaných spôsobom podľa vynálezu.
Posledným overením, ktoré je potrebné vykonať z hľadiska ekvivalencie vzhľadom na kontrolu 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 celkového vzájomného presahu na zostave závitov.
Ak je totiž hodnota vzájomného presahu závitov do seba v blízkosti tesniacich plôšok 5, 6 dobre zvládnutá použitím spôsobu podľa vynálezu, je hodnota vzájomného presahu 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 presahu závitov do seba, vypočítaná pre stredné rozmery zaskrutkovacieho vnútorného člena 1 a naskrutkovacieho vonkajšieho člena 2 a integrujúca hodnotu vzájomného presahu po celej dĺžke závitov, sa medzi závitmi kontrolovanými spôsobom podľa vynálezu a závitmi kontrolovanými podľa špecifikácie API 5B málo odlišujú.
V prípade rúrok podľa uvedeného príkladu je hodnota tohto vzájomného presahu o 2 % nižšia pre spôsob podľa vynálezu proti 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 medze intervalu tolerancie kužeľovitosti 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 vybavené 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)

1. 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 (500, 700), ležiaci v blízkosti tohto konca, pri ktorom sa kontroluje stredný priemer (Dl) závitu v danej meracej rovine (PI), 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 (PI), styčnej k dotykovým plochám, pričom spôsob obsahuje kroky:
a) nastavovanie, na meracom zariadení (51) s meracou rovinou priemeru, vzdialenosti LA medzi opornou plochou (54, 54') a meracou rovinou (PI) v závislosti od zvolenej vzdialenosti Ll,
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 (Dle) stredného priemeru závitu v meracej rovine (PI),
c) meranie priemeru (Dls) závitu medzi vrcholmi závitových profilov, v meracej rovine (PI), keď je meracie zariadenie (51) priložené do dosadnutia jeho opornej plochy (54, 54') na voľný koniec zaskrutkovacieho vnútorného člena,
d) porovnávanie priemeru (D 1 s) zmeraného medzi vrcholmi závitových profilov vzhľadom na medze prípustného intervalu, vyznačujúci sa tým, že meracia rovina (PI) 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 (D lc) závitu v meracej rovine (PI) zodpovedá nasledujúcim rovniciam:
D L -Dnonl - L1 . Trepi/100
KÍ .σΐ 1
TTrepl = TTnom + KÍ . ΔΤΤ1 +--exp---(ΔΤΤ1/σ1)2
V 2π 2
- KÍ . ΔΤΤ1 . g (- ΔΊΤ1/σ1), kde:
Dnom je menovitá hodnota stredného priemeru závitu v referenčnej rovine, TTrepi je prevodná hodnota kužeľovitosti zaskrutkovacieho vnútorného člena, TTnom je menovitá hodnota kužeľovitosti závitu,
TTmin| je minimálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov, TTmaxl je maximálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov, TTmoyi je stredná hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov, ΔΤΤ1 je algebrická hodnota odchýlky (TTmoyi - TTnom), σΐ je smerodajná odchýlka rozdelenia vytvorených hodnôt kužeľovitosti, KÍ 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 (PI) 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 (600, 800), umiestnený tak, že spolupôsobí s prostriedkom alebo prostriedkami (500, 700), 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 merači prostriedok (55) priemeru kružnice, ležiaci v priečnej meracej rovine (P2), styčnej k dotykovým plochám, pričom spôsob obsahuje kroky:
SK 286843 Β6
a) nastavovanie vzdialenosti LB 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 k rovine zhodujúcej sa s meracou rovinou (PI) 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. Trep2/100
K2.σ2 1
TTrep2 = TTnom + K2 . ΔΤΤ2 +--exp--. (ΔΤΤ2/σ2)2 \'2π 2
- K2 . ΔΤΤ2 . g (- ΔΤΤ2/σ2), kde:
Dnom je menovitá hodnota stredného priemeru závitu v referenčnej rovine,
TTrcp2 je prevodná hodnota kužeľovitosti,
TTnom je menovitá hodnota kužeľovitosti závitu,
TTmin2 je minimálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
TTraax2 je maximálna hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
TTmoy2 je stredná hodnota kužeľovitosti vytvorených závitov,
ΔΤΤ2 je algebrická hodnota odchýlky (TTmoy2 - TTllom), 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 (500, 600).
5. Spôsob kontroly podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že tesniaci prostriedok alebo prostriedky obsahujú opornú priečnu plôšku (700, 800).
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 (TTrnoy|) 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 (TTnora).
9. Spôsob kontroly podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž 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 (Ll, L2) vzdialenosti medzi referenčnou rovinou (PO) a meracou rovinou (PI, P2) hodnotami (Llmin, Llrax, L2min, L2mx), 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 (PI, P2) pri otočení meracieho zariadenia (51) alebo závitov (3, 4) o jednu osminu otáčky okolo osi (XX) závitov medzi každým meraním, pričom sa stredná hod nota 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 (PI, 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.
12. Zariadenie na meranie priemeru (51) v meracej rovine (PI, P2) na vykonávanie spôsobu kontroly podľa 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 (PI) 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 na priečnu koncovú plochu 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 (Dle + 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).
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 TTmoyl, pričom priemer kužeľovej plochy vo vzdialenosti (LA) od koncovej priečnej plochy sa rovná (Dle + 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 zodpovedá profilu tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov (500, 700) 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 na uvedenú koncovú plochu (82) a zbiehajúcimi sa k dnu vnútorného priestoru (81), pričom uhol D medzi naklonenými rovinnými plochami sa rovná 2.arctg (TTmoy,/2) a priečna vzdialenosť medzi uvedenými naklonenými rovinami v pozdĺžnej vzdialenosti (Lb) od koncovej plochy (82) sa rovná (D2e - h), kde h sa rovná súčtu výšky 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 (LB) 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).
SK 286843 Β6
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 zodpovedá profilu tesniaceho prostriedku alebo prostriedkov (600, 800) naskrutkovacieho vonkajšieho člena (2).
SK1193-2001A 1999-02-24 2000-02-17 Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie SK286843B6 (sk)

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 SK11932001A3 (sk) 2002-02-05
SK286843B6 true 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4706110B2 (ja) * 2001-03-02 2011-06-22 Jfeスチール株式会社 鋼管継手のねじ径測定装置及び方法
ATE487021T1 (de) * 2006-01-20 2010-11-15 Exxonmobil Upstream Res Co Verfahren und system zur evaluierung von gruppen von in threads vorliegenden verbindungen
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
US11597022B2 (en) 2020-11-05 2023-03-07 Emerson Professional Tools, Llc Algorithms and methods for controlling threading of pipe

Family Cites Families (18)

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

Also Published As

Publication number Publication date
CN1193207C (zh) 2005-03-16
US6502041B1 (en) 2002-12-31
SK11932001A3 (sk) 2002-02-05
TNSN00021A1 (fr) 2002-05-30
NO334432B1 (no) 2014-03-03
CZ301989B6 (cs) 2010-08-25
DE60025166D1 (de) 2006-02-02
NO20014106L (no) 2001-10-24
FR2790080A1 (fr) 2000-08-25
PL194968B1 (pl) 2007-07-31
EA002698B1 (ru) 2002-08-29
CA2363054C (fr) 2007-01-02
GC0000126A (en) 2005-06-29
EP1155282B1 (fr) 2005-12-28
PL350235A1 (en) 2002-11-18
HRP20010693A2 (en) 2002-10-31
BR0008448A (pt) 2002-01-15
EG22841A (en) 2003-09-30
DE60025166T2 (de) 2006-08-31
WO2000050840A1 (fr) 2000-08-31
DZ3010A1 (fr) 2004-03-27
AU771860B2 (en) 2004-04-01
CA2363054A1 (fr) 2000-08-31
UA70993C2 (uk) 2004-11-15
ATE314623T1 (de) 2006-01-15
NO20014106D0 (no) 2001-08-23
EP1155282A1 (fr) 2001-11-21
MY120374A (en) 2005-10-31
AR022540A1 (es) 2002-09-04
ES2254143T3 (es) 2006-06-16
BR0008448B1 (pt) 2014-08-12
ID29820A (id) 2001-10-11
CZ20013089A3 (cs) 2002-01-16
FR2790080B1 (fr) 2001-04-06
HRP20010693B1 (en) 2009-02-28
EA200100907A1 (ru) 2002-02-28
JP4566411B2 (ja) 2010-10-20
JP2002538417A (ja) 2002-11-12
CN1341203A (zh) 2002-03-20
EP1155282B9 (fr) 2006-05-24
ZA200106255B (en) 2002-07-30
AU2809500A (en) 2000-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK286843B6 (sk) Spôsob kontroly kužeľových závitov a zariadenie na jeho vykonávanie
US5360239A (en) Threaded tubular connection
US4524524A (en) Gage for measuring diameters
EP2344836B1 (en) Inspection assembly for a self-locking threading of a tubular connection used in the oil industry
US5212885A (en) High gas sealibility makeup for API buttress connections
JPH0830545B2 (ja) 管継手スリーブ及びその組立方法
US4965937A (en) Tool joint gauge
US7685736B2 (en) Shoulder refacing indicator
CN209673004U (zh) 测量钢管管端噘嘴或管体外壁径向偏差的组合工具
US4964305A (en) Method and apparatus for gaging pipe threads
EP1561062B1 (en) External refacing indicator for a tool joint
RU208824U1 (ru) Резьбовой замок для бурильных труб
CN115183645A (zh) 环规检测仪
CN219757166U (zh) 一种地热井套管高压流体密封螺纹中径检测校对量块
JPH04250301A (ja) ワ−キングねじゲ−ジ
MXPA01008510A (en) Method for controlling taper pipe thread and corresponding control devices
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

Legal Events

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

Effective date: 20170217