Дюймовая резьба

Размеры

Область применения и точное назначение каждого изделия, на котором она нанесена, определяется её геометрическими параметрами. Размеры унифицированной американской резьбы UNF включают параметры, которые занесены в специальную таблицу. Такая таблица имеет строки, в которых отображены номер или размер. Например, обозначение 5/16¢¢-24 UNF свидетельствует, что это резьба дюймовая с указанными размерами. В столбцах указаны наименования и значения уточняющих характеристик: длина, диаметр и шаг, число ниток на один дюйм, необходимый диаметр сверла для сверления отверстия перед нарезанием.


Все параметры приводятся в дюймах и соответствуют трём установленным стандартам:

  • международным ISO 725;
  • английским BS 1580;
  • американские ANSI и ACME D1.1.

В стандартах помещены таблицы, в которых расположены все размеры этого типа. В них приведены особенности этого вида:

  • профиль по спецификации UN;
  • высота профиля (этот показатель обозначается с помощью литеры «Н» и равен 0,866025Р);
  • угол при вершине (для резьбы UNF он равен шестидесяти угловым градусам);
  • максимальная величина наружного диаметра достигает 38,1 мм;
  • шаг резьбы изменяется от минимального в 0,317 миллиметров до максимального 2,117 миллиметров;
  • форма впадины;
  • количество витков на один дюйм её длины;
  • классы точности.

Форма впадины по американскому стандарту бывает двух видов: плоская, обозначаемая UN, и радиусная с обозначениями UNR. В соответствие со стандартом ANSI определено по три класса точности для наружного и внутреннего крепежа. Наружная имеет классы точности с обозначениями 1А, 2А, 3А, внутренняя соответственно 1В, 2В и 3В. Наименьшая цифра (один) свидетельствует о самом низком классе точности. Наибольшая цифра о самом высоком классе. К наивысшему классу предъявляются самые высокие требования при обработке и нарезании. Наиболее распространённым считается средний класс. Для каждого из классов определена своя область применения. Например, низкий класс (первый 1А и 1В) применяется даже для крепежа, где допустимо частичное загрязнение и небольшая деформация. Третий класс используется в агрегатах, где необходимо обеспечить наиболее прочное соединение с наименьшим зазором.

Например, обозначение наружной резьбы болта 1/4” – 28UNFх2 1/2” позволяет определить, что она относится к типу UNF. То есть это унифицированная дюймовая резьба, имеющая мелкий шаг. Дробь 1/4” свидетельствует о размере наружного диаметра равного 6,35 миллиметров. Цифрой 28 обозначен шаг. В этом случае говориться о том, что на одном дюйме (25,4 мм) расположено 28 витков. Конечная цифра указывает на общую длину болта. В этом случае, переводя дюймы в метрическую систему, получают: 2 1/2” соответствует приблизительно 63,5 миллиметра.

Определение шага

Для установления резьбы, и ее шага используют мерительный инструмент под названием резьбомер. Допустимо использование металлической линейки или штангенинструмента, в этом случае штангенциркуля. Есть и «народный» метод измерения шага. Но его желательно использовать только тогда, когда тогда под руками не специального мерительного инструмента.

Для реализации «народного» способа необходимо конец трубы прокатить по листу бумаги и подсчитать количество оттисков на расстоянии в один дюйм в результате будет получено количество витков. Для измерения с использованием резьбомера потребуется перебрать несколько шаблонов и тот, который не оставляет просвета между телом трубы и образцом, и будет искомый размер. На шаблоне выгравировано наименование резьбы.

Какую трубу считать малой — средней -большой?

Даже в серьезных источниках мне приходилось наблюдать фразы типа: «Берем любую трубу среднего диаметра и…», но какой этот средний диаметр никто не указывает. Чтобы разобраться, стоит сначала понять на какой диаметр нужно ориентироваться: он может быть внутренним и внешним. Первый важен при расчете транспортировочной способности воды или газа, а второй для определения возможности выдерживать механические нагрузки.

Внешние диаметры:

  • От 426 мм считается большим;
  • 102-246 называют средним;
  • 5-102 классифицируется, как маленький.

Что касается внутреннего диаметра, то лучше заглянуть в специальную таблицу(см. выше).

Особенности цилиндрической резьбы

Такой вид резьбы как цилиндрическая, основан на резьбе под названием BSW (сокращение British Standard Whitworth, резьбы Витворта). Традиционное обозначение резьбы трубной цилиндрической- BSPP. Она полностью совместима с резьбами BSP (сокр. British standard pipe thread).

В соответствии с гост 6357 81 резьба трубная цилиндрическая обладает следующими характеристиками:

Профиль. По гост резьба цилиндрическая трубная имеет угол профиля при вершине, равный 55 градусам. Гребни и впадины резьбы скруглены, что упрощает герметизацию соединения: на острых гребнях что лен, что лента-герметик режутся, и зачастую собранные без использования краски резьбовые соединения протекают. Отклонение от перпендикуляра к трубе каждой стороны гребня резьбы должно составлять от 27 до 30 градусов, то есть допустима незначительная асимметрия. ГОСТ регламентирует возможный шаг резьбы, высоту исходного треугольника гребня резьбы и высоту рабочего профиля (разница в высоте между скругленным углублением между гребнями резьбы и скругленной вершиной каждого гребня) и радиус скруглений гребней и впадин между ними. Допускается вместо скруглений выполнить нарезку резьбы на трубе с плоскими срезами, но лишь в том случае, если полностью исключена возможность соединения этой резьбы с наружной конической.

Типичный профиль цилиндрической трубной резьбы

Основные размеры. Резьба трубная цилиндрическая гост 6357 81 должна иметь вполне конкретные соотношения шага резьбы, диаметра по вершине гребня, среднего диаметра резьбы и внутреннего диаметра (по углублению между гребнями). ГОСТом оно представлено в виде таблицы, где каждому диаметру соответствуют свои размеры в миллиметрах. Не только соотношения, но и сами диаметры резьб, разумеется, стандартизированы. Существуют резьбы от 1/16 до 6 дюймов. В наших условия, безусловно, список широко используемых резьб куда меньше полного перечня, так что можно не пугаться столь широкого разнообразия: закупаться плашками всех этих размеров для ремонта сантехники необходимости нет. В водопроводах квартир и частных домов можно встретить, как правило, трубы с резьбами от 1/2 до 1 1/2 дюймов, причем общее количество типоразмеров ограничено пятью. Длина свинчивания внутренней и внешних резьб жестко не регламентирована; однако резьбы с большой длиной свинчивания помечаются в обозначаются буквой L, и вот разница между нормальной (N) и длинной резьбой в ГОСТе приводится: все, что для определенного диаметра превышает некое пороговое значение, считается длинной резьбой и должно быть указано в обозначении.


Таблица основных размеров трубных цилиндрических резьб

  • Допуски. Цилиндрическая трубная резьба гост6357-81 имеет ограничения по максимальному размеру допусков двух классов точности: А и В. Разница между ними ровно в два раза для всех диаметров резьб.
  • Обозначения. Обозначение трубной цилиндрической резьбы обязано содержать, цитируя ГОСТ: букву G, указание размера резьбы, указание класса точности для среднего диаметра и, в случае использования длинной резьбы — букву L и длину в миллиметрах. Для левой резьбы в обозначение добавляются буквы LH. Типичное обозначение цилиндрической трубной резьбы- к примеру, G 1 1/2 — A — содержит последовательно: указание на то, что это именно трубная цилиндрическая резьбы; что она имеет диаметр в один и одну вторую дюйма и допуски класса точности А. В следующем варианте — G1 1/2 LH — B — мы, как легко догадаться, имеем дело с левой трубной цилиндрической резьбой диаметром один и одна вторая дюйма, изготовленной с допусками класса точности В и нормальной длиной. Резьба трубная цилиндрическая обозначениеG1 1/2 LH — B — 40 — то же самое длиной 40 миллиметров.
  • Предельные отклонения впадин и срезов вершин резьб. В общем случае ГОСТ их не регламентирует; однако в техническом задании этот параметр может быть указан в том случае, если в силу каких-то причин при изготовлении требуется особая точность подгонки внутренней и внешней резьб.

Разумеется, в идеале свинчиваются строго одинаковые резьбы; впрочем, допустимо вкрутить в муфту с трубной цилиндрической резьбой трубу с трубной конической резьбой соответствующего диаметра.

Трубная резьба

Обособленная стандартная группа, регламентирующая соединение труб с использованием различного материала стенок . Трубная дюймовая резьба подразделяется на типы:

  • цилиндрический тип;
  • конический вид;
  • резьба NPSM.

Цилиндрическая трубная резьба

Известна еще под наименованием резьбы Витворда. Применяется для цилиндрического соединения при помощи резьбы и для стыковки цилиндрической внутренней нарезки с наружной конической трубой.

Обозначение профиля формы – дюймовая резьба с профилем в виде треугольника с равными бедрами и углом вверху в 55º. Разрешается соединять трубы с наибольшим диаметром в 6 дюймов, а для труб большего дюймового размера применяют соединение с помощью сварки.

Коническая дюймовая трубная резьба

Нарезается на поверхности труб для конического соединения труб и для соединения цилиндрической резьбы внутри и конической резьбы снаружи. Использование герметичных прокладок обязательно, роль уплотнения частично играет резьба.

Профиль обозначается как дюймовый тип с конусностью , при буквенном выражении индекса указывается ее расположение. R свидетельствует о наружной нарезке, Rc обозначает внутреннюю нарезку, а буквы LH ставят для левой резьбы.

Тип резьбового профиля NPSM

Такая нарезка витков делается в соответствии с американскими стандартами трубной резьбы, относится по расположению и типу к цилиндрической дюймовой. Определяется формой профиля в виде треугольника с вершиной в 60º и производится в размерах от 1/16 до 24 дюймов .

Этот вид не стоит путать с американским подвидом NPT, являющимся стандартным коническим соединением дюймовой нарезки для труб с требованиями повышенной надежности при работе с повышенным давлением и в сложных условиях эксплуатации.

Различия между трубной и метрической резьбой

Их не так много, наиболее заметным показателем, отличающим один вид от другого, служит форма профиля нарезки резьбового гребня. На вид он кажется острее, его угол при вершине составляет 55º.

Кроме формы профиля, отличием метрической нарезки от трубного дюймового варианта являеются измерительные параметры шага и диаметра. Метрические показатели измеряются в миллиметрах, а дюймовая резьба измеряется в дюймах. Но для выражения метрических показателей в дюймах используют нестандартное значение 2,54 см, а особый трубный дюйм, равный 3,324 см.

Детально исполненную таблицу с указанием соответствующих переводов из дюймов в миллиметры можно посмотреть в указанном ГОСТе. Кроме целых дюймовых показателей указаны и дробные значения. Кроме того, шаг считают не в миллиметрах, а в нитках, обозначающих нарезанные канавки на мерном дюймовом отрезке.

Определение шага происходит с применением рабочих инструментов:

  • гребенков;
  • калибров;
  • механическими измерителями.

Измерения производятся по одинаковым правилам в метрической и дюймовой нарезке. Для начала используем муфту или штуцер с нарезанной наружной или внутренней резьбой, отталкиваясь от известных параметров. Вкручивают болт в резьбу и определяют плотность посадки. Если болт вошел плотно, то шаг и диаметр считают определенным. Если болт не соответствует, то пробуют применить болт другого калибра.

Удобнее использовать резьбомер, тогда работа происходит быстрее – достаточно приложить пластину к резьбе. На пластине инструмента указывается номер резьбы , которая считается определенной, если совпали профили. Штангенциркуль или микрометр применяется только для определения наружного и внутреннего диаметров.

Способы изготовления

Применяются следующие способы получения резьб:

  • лезвийная обработка резанием;
  • абразивная обработка;
  • накатывание;
  • выдавливание прессованием;
  • литьё;
  • электрофизическая и электрохимическая обработка.

Наиболее распространённым и универсальным способом получения резьб является лезвийная обработка резанием. К ней относятся:

  • нарезание наружных резьб плашками;
  • нарезание внутренних резьб метчиками;
  • точение наружных и внутренних резьб резьбовыми резцами и гребёнками;
  • резьбофрезерование наружных и внутренних резьб дисковыми и червячными фрезами;
  • нарезание наружных и внутренних резьб резьбонарезными головками;
  • восстановление повреждённых наружных и внутренних резьб обычным либо специализированным напильником;
  • вихревая обработка наружных и внутренних резьб.

Накатывание является наиболее высокопроизводительным способом обработки резьб, обеспечивающим высокое качество получаемой резьбы. К накатыванию резьб относятся:

  • накатывание наружных резьб двумя или тремя роликами с радиальной, осевой или тангенциальной подачей;
  • накатывание наружных и внутренних резьб резьбонакатными головками;
  • накатывание наружных резьб плоскими плашками;
  • накатывание наружных резьб инструментом ролик-сегмент;
  • накатывание (выдавливание) внутренних резьб бесстружечными метчиками.

К абразивной обработке резьб относится шлифование однониточными и многониточными кругами. Применяется для получения точных, в основном, ходовых резьб.

Выдавливание прессованием применяется для получения резьб из пластмасс и цветных сплавов. Не нашло широкого применения в промышленности.

Литьё (обычно под давлением) применяется для получения резьб невысокой точности из пластмасс и цветных сплавов.

Электрофизическая и электрохимическая обработка (например, электроэрозионная, электрогидравлическая) применяется для получения резьб на деталях из материалов с высокой твёрдостью и хрупких материалов, например, твёрдых сплавов, керамики и т. п.

Как обозначаются соединения деталей с резьбой

Все характеристики трубной конической резьбы указаны в ГОСТ 6211–81. Отечественные стандарты совместимы с зарубежными аналогами: ISO R7, DIN 2999, BS 21, JIS B 0203. Обозначается этот вид резьбы английскими буквами R (наружная) и Rc (внутренняя). В ГОСТе описывается профиль, размеры и допуски соединения. Детальный чертеж показывает характерные особенности соединения. Дополнительные приложения регламентируют подготовку деталей для работы. Сводная таблица основных параметров трубной резьбы является основанием для контроля качества и размеров изделия.

Особое внимание уделяется тому, как делается обозначение соединения. Если используется два вида резьбы, то записываются они в виде дроби

Числитель — это внутренняя, знаменатель наружная часть соединения. Например, Rp/R 3/4 LH. Это означает, что резьба левая, номиналом три четверти дюйма, внутренняя цилиндрическая, а наружная коническая трубная. Совмещение разных видов часто используется в ремонтной практике. Так восстанавливают работоспособность сантехнических, газовых приборов. Конусная резьба предпочтительнее там, где нужна надежная герметизация.

Трубная дюймовая резьба


Особенностью трубной резьбы можно назвать то, что в документации всегда указывается только внутренний диаметр трубы. При этом не учитывается толщина стенок. Дюймовые трубы характеризуются следующими особенностями:

  1. Резьбой называют канавку винтового типа с постоянным шагом и сечением. Она может наносится на трубы, изготавливаемые из различных материалов.
  2. У трубных вариантов основные параметры указываются в дюймах. Следует учитывать, что один дюйм составляет 25,4 мм.
  3. Внутренний диаметр дюймовoй трубы может указываться в специальных таблицах. Этот параметр используется для того, чтобы рассчитать высоту витка. Они обладают более острыми гребнями-впадинами.
  4. Нитки создаваемых канавок слегка закручиваются. За счет этого резьба трубная цилиндрическая обладает более высокой прочностью.
  5. Как ранее было отмечено, профиль витков может отличаться: цилиндрический и конический.

Распространение водопроводных труб с рассматриваемом типом резьбы можно связать с простотой выполнения монтажных работ. Наибольшее распространение получили следующие типы труб:

  1. С 14 нитками на один дюйм. В данном случае шаг составляет 1,814 мм.
  2. С 11 нитками на один дюйм. Подобный вариант исполнения имеет шаг 2,309 мм.

Метрические и трубные варианты исполнения изготавливаются при применении схожих технологий. Стоит учитывать, что проводить нарезку витков можно ручным или механическим способом. Нарезка при применении ручных инструментов проводится следующим образом:

  1. Для фиксации заготовки применяются зажимные тиски. Для применения инструментов могут применять специальные держатели
  2. Плашка предназначена для создания наружной поверхности, метчик внутренней.
  3. Перед выполнением работы следует проводить смазывание инструменты и обрабатываемой заготовки специальным веществом, которое упрощает применение инструмента. Нарезание проводится путем вращения инструмента.
  4. Для повышения качества получаемых витков процедура повторяется несколько раз.

Таблица дюймовой резьбы

Для автоматизации процесса может применяться токарный станок. Работа проводится по следующему алгоритму:

  1. Для образования витков на поверхности применяется специальный резец.
  2. Обрабатываемая труба фиксируется в зажимном патроне.
  3. В большинстве случаев на конце трубы создается фаска обычных проходным резцом, после чего настраивается подходящая скорость перемещения суппорта.
  4. Стоит учитывать, что для нарезания рассматриваемой поверхности подходит исключительно соответствующий станок. Он должен иметь резьбовую подачу.

В промышленности применяются исключительно станки, так как за счет автоматизации процесса ускоряется процесс и снижается себестоимость изделия.

Как узнать диаметр трубы? Измерить!

В большинстве случаев при покупке достаточно посмотреть маркировку или задать вопрос продавцу. Но случается, что нужно делать ремонт одной из коммуникационных систем путем замены труб, и изначально неизвестно какой диаметр имеют уже установленные. Способов определения диаметра есть несколько, но мы перечислим только самые простые:

  • Вооружитесь рулеткой или летной (женщины такими измеряют талию). Оберните ее вокруг трубы и запишите замер. Теперь для получения искомой характеристики достаточно полученную цифру разделить на 3.1415 — это число Пи.
  • После получения наружного диметра можно узнать и внутренний. Только для этого необходимо знать толщину стенок (при наличии разреза просто измерьте рулеткой или другим приспособлением с миллиметровой шкалой). Допустим, что толщина стенок 1 мм. Эта цифра умножается на 2 (если толщина 3 мм, то тоже умножается на 2 в любом случае) и отнимается от внешнего диаметра (18.85- (2 х 1 мм) = 16.85 мм) .

    Отлично, если дома есть штангенциркуль. Труба просто обхватывается измерительными зубами. Нужное значение смотрим на двойной шкале.

Параметры классификации трубной резьбы

Классификацию резьбовых соединений производят по разным параметрам. По способу нарезки можно сгруппировать на следующие виды:

  1. Тип поверхности расположения канавок – в виде цилиндра (цилиндрическая) или конуса (коническая).
  2. Расположение на изделии. Нарезают по наружной или внутренней поверхности.
  3. Число заходов спиральных углублений. Могут быть однозаходные и многозаходные.
  4. Профиль накатки. Это может быть прямоугольник, треугольник или трапеция. Чаще всего используется треугольный профиль, как самый прочный универсального назначения.
  5. Направление витков. Может быть прямоугольной или левосторонней.
  6. Единица измерения диаметров. Резьбовые соединения измеряются в метрической или дюймовой системе.
  7. Назначение. Могут быть крепежными, ходовыми, крепежно-уплотнительными и упорными.

Трубные резьбы, используемые при монтаже систем водоснабжения, отопительной сети и канализации, подразделяются на следующие виды:

  • Цилиндрическая.
  • Коническая.
  • Дюймовая.

Область применение каждого вида профиля уточняется его техническими свойствами и характеристиками.

Коническая

Трубный профиль с нарезом в виде уменьшенного конуса называется конической резьбой.


На чертежах и монтажных схемах обозначается английской буквой G и измеряется в дюймах. Нарезка такого вида применяется для герметичности трубопроводов высокого давления, заполненных жидкостями или газообразными веществами. Коническая накатка обеспечивает прочное монолитное соединение изделий.

В качестве примера можно привести гидропривод тяжелой техники, в котором маслянистая жидкость работает в условиях высокого давления. В этом случае в соединении узлов задействованы профили разного типа. Поэтому конические резьбовые соединения обозначаются показателем в виде дроби, где числитель – это внутренняя резьба, а внешняя – показана в знаменателе.

Круглая метрическая

К трубопроводной арматуре предъявляются высокие требования герметичности и разъемности соединений.

Конструктивные особенности круглой метрической резьбы обеспечивают высокую сопротивляемость к внешним и внутренним усилиям, что значительно увеличивает срок службы всего узла.

Профиль по внешнему виду напоминает окружности, с вершинами и впадинами, соединенных под углом 90 градусов.

Круглой резьбой оборудуются следующие элементы:

  • Смесители холодной и горячей воды.
  • Сантехнические краны.
  • Запорные вентили.
  • Шпиндели.

Круглые нарезки можно использовать в деталях и элементах, эксплуатируемых в загрязненных средах.

National pipe thread — NPT

С маркировкой стандартами NPT (National pipe thread) сталкиваются при покупке сантехнической арматуры и изделий, произведенных в Америке. Резьба NPT соответствует ГОСТу № 6111.1952 года. Несмотря на свою давность этот стандарт применяется практически во всех странах СНГ. В этом документе содержится описание дюймовой конической резьбы с профилем в 60 градусов.

Резьба по стандарту NPT изготавливается в размерах от 1/16 до 24 дюйма. Следует учесть, что такой маркировкой обозначается пропускное сечение полости трубы, а не привычный измеритель — наружные диаметры подключаемых патрубков или штуцеров.

Таблица основных размеров конической дюймовой резьбы по стандартуNPTи ГОСТу 6111.

Размер

(дюймы)

Промежуточный диаметр

(миллиметры)

Длина

(миллиметры)

Количество витков
1/2 19,78 13,5 14
1/16 7,142 6,5 27
2 58,33 19 11,5
1/8 9,52 7 27
3/4 25,12 14 14
1 1/2 46,3 18,5 11,5
1/4 12,45 9,5 18

С этим читают