Отличие резьбы метрической от трубной и их параметры

Дюймовые конические резьбы

Если требуется какая-то более прочная скрутка, то для этой цели оптимально подойдет коническая дюймовая насечка. Такую спираль используют чаще всего в трубопроводных магистралях с высоким давлением транспортируемой среды – газа или жидкостей. Также коническая нарезка хорошо зарекомендовала себя при скручивании металлических труб в подземных трассах магистралей, прокладываемых с большим заглублением.

При применении конических насечек места соединений должны обязательно герметизироваться мастиками, битумом или клеевыми составами. Обозначение для наружной винтовой конической нарезки – символ «R», внутренняя насечка обозначается группой символов «Rc». Конусообразная резьба выполняется на элементах конструкций, у которых конечный диаметр меньше начального, то есть, имеет в разрезе вид конуса. Именно из-за конусообразного тела изделия при скручивании элементов резьба деформируется, сжимается и расплющивается, что способствует наибольшей надежности соединения стальных или чугунных конструкций.

С помощью конусной дюймовой насечки соединяются элементы водопроводов, газопроводов и отопительных систем. Широко используется метрический конусный рельеф, отличительной особенностью которого является создание соединений с внешней конической насечкой и внутренней цилиндрической винтовой насечкой.

Разновидности резьбовых насечек

Резьбовыми насечками называют ряды выемок, располагающихся по спирали. Нанесение винтового рельефа может выполняться на элементы в форме цилиндра или конуса. При этом на всем протяжении требуется соблюдение одинакового шага и величины диаметра. Такая резьба используется при создании винтовых соединений. Основная область использования – автомобилестроение и коммуникационные системы.

Винтовой рельеф может быть двух видов:

Трубная насечка считается отдельной разновидностью. Ее делают на элементах, изготовленных из металла и полимерных материалов. Чаще всего трубной насечкой пользуются при сборке систем бытового назначения, таких как водоснабжение и отопление.

Применение дюймовой резьбы

Для обеспечения высокой прочности создаваемого соединения с США и Канаде применяются рассматриваемые резьбы с углом при вершине 60 градусов. Исключением можно назвать производство сантехники. Болты с дюймовой резьбой встречаются и на территории Европы. Они характеризуются высокой прочностью. Кроме этого, может использоваться винт с дюймовой резьбой при создании различной техники и механизмов.

Дюймовая резьба в трубопроводе обеспечивает высокое качество соединения, так как соединение труб должно выдерживать высокое давление и переменные нагрузки. Однако, она стала использоваться и при производстве различной техники, к примеру, фотоаппаратов. Некоторые метрические варианты исполнения схожи по своим параметрам с дюймовыми, что обеспечивает универсальность применения.

В заключение отметим, что не следует путать английскую индустриальную резьбу с той, которая широко применяется сегодня. Старый образец использовался еще 1841 году. Этот вариант исполнения практически полностью повторяет рассматриваемый, однако отличительные особенности все же есть. Стоит учитывать, что винты и гайки с такими витками не сопрягаются с дюймовыми крепежами, которые получили широкое распространение на территории Америки и Канады.

Несколько слов о нарезке резьбы

Достаточно часто нарезание резьбы выполняется самостоятельно при помощи различных приспособлений (плашки, метчики). Для выполнения работ с невысокими требованиями по надежности такой подход вполне допустим, а вот для серьезных соединений лучше все-таки использовать трубы, резьба на которых нарезана на токарных станках.

Это связано с тем, что размер трубной резьбы стандартизирован, кроме того, для получения надежного соединения ее параметры на стыкуемых элементах должны максимально совпадать. Нарезка при помощи плашки не дает такого качества, в этом случае можно говорить только об относительной соосности и размере зуба.

Все это приводит к необходимости применять большее количество подмоточного материала, что впрочем не всегда дает гарантию герметичности соединения.

Цилиндрическая трубная резьба

Чаще всего нашими производителями выполняется трубная цилиндрическая резьба (Витворда или BSW), она обеспечивает высокое качество соединения. По классификации BSW относится к дюймовым резьбам, профиль зуба, который представляет собой равнобедренный треугольник, с углом вершины в 55 градусов.

Стандартное обозначение резьбы такого типа выглядит следующим образом:

G 11/2 — А,  где

G — принятое обозначение резьбы;

11/2 —размер условного прохода (дюймы);

А — класс точности, в данном случае первый.

Размеры резьб такого типа нормированы ГОСТом 6357-81, самыми ходовыми являются резьбы на четверть, половину, три четверти, один и два дюйма. Все размеры трубных резьб цилиндрического типа сведены в удобную для чтения таблицу.

Резьбы конического типа

Трубы с такой резьбой применяются несколько реже, это объясняется необходимость обязательного применения герметиков для обеспечения надежности и качества соединения.

При помощи такой резьбы могут выполняться соединения труб различного диаметра, при этом следует следить за совпадением маркировки, как на муфтах, так и на самих трубах.

Классификация трубной резьбы такого типа несколько расширена, об этом судить по применяемым обозначениям:

• R — резьба наружная коническая
• Rc — резьба внутренняя коническая
• LH — резьба левого направления

Так же как и в случае с цилиндрической резьбой наиболее ходовыми считаются диаметры от четверти до двух дюймов. Все размеры резьб трубных, конического типа, также сведены в общую таблицу. Исходя из этих данных видно отличия профиля резьбы между двумя этими типами соединений.

Коническая и цилиндрическая резьба применяется у нас чаще всего, но существуют и другие типы соединений, которые тоже можно встретить.

Резьба NPSM

Так называемая резьба американского типа (стандарт NSI/ASME) представляет собой разновидность обычной цилиндрической трубной резьбы.

Ее профиль так же представляет собой равнобедренный треугольник, разница заключается только в угле вершины (60 градусов). Остальные размеры резьбы NPSM (дюймового типа) практически не отличаются от отечественных стандартов.

Резьба сантехническая круглая

Подобная резьба применяется для соединений, которые подвергаются частой сборке и разборке. Круглая сантехническая резьба отличается профилем зуба, если у других типов он имеет форму треугольника, то в данном случае применяется закругленная форма. Такая геометрия позволила добиться существенного увеличения срока службы, повысила сопротивление к различным нагрузкам. Именно благодаря своим свойствам резьба подобного типа применяется на различной запорной арматуре, смесителях, кранах. Герметичность соединения элементов с такой резьбой не нарушается даже в случае попадания в него посторонних предметов (загрязнения), поэтому требования к герметизирующим подмоткам не такие жесткие.

При сборке различных коммуникаций следует учитывать особенности каждого вида резьб, только так можно подобрать наиболее оптимальный для различных конструкций вариант. Профессиональный сантехник должен знать, в чем различия, какова сфера применения, а также то, что основные характеристики, которыми отличается резьба трубная — размеры и профиль, определяют свойства соединения. Если у вас нет соответствующего опыта, лучше всего доверить выбор профессионалу, это станет гарантией качества и долговечности соединения труб.

Существующие способы нарезки резьбы

Трубную резьбу наносят следующими способами:

1. Для нарезки внутреннего и наружного профиля используются специальные слесарные инструменты метчики и плашки. Этот способ нарезки часто используют сантехники – любители в самостоятельном монтаже бытовых трубопроводов.
2. Нарезка по способу накатки применяют для металлических водопроводных и газовых труб диаметром 10 мм – 65 мм. Полученный профиль характеризуется высокой точностью.
3. Заготовку обрабатывают специальными резцами на токарных станках. По данной методике наносится трубная резьба любого диаметра.

Первые два способа чаще всего используются в бытовых инженерных коммуникациях, третий используются при строительстве промышленных трубопроводов.

Круглая резьба для санитарно-технической арматуры Кр

Резьба круглая применяется в санитарно-технической арматуре: для шпинделей, вентилей, смесителей, туалетных и водопроводных кранов.

Профиль круглой резьбы образован окружностями, на вершинах и впадинах, соединёнными прямыми с углом профиля при вершине 30°. Резьба применяется для шпинделей, вентилей, смесителей, туалетных и водопроводных кранов.

Стандарт: ГОСТ 13536-68 Резьба круглая для санитарно-технической арматуры. Профиль, основные размеры, допуски.

Условное обозначение круглой резьбы: буквы Кр, номинальный диаметр резьбы, шаг и обозначение стандарта.

Н=1,86603 S; r=0,23851 S; h=0,5 S; R=0,25597 S; a=0,05 S; r₁=0,22105 S

Отклонения отсчитываются от соответствующих номинальных значений диаметров резьбы в направлении, перпендикулярном к оси резьбы.

Черт. 2

Указанные допуски среднего размера включают также и необходимые для компенсации погрешностей шага и угла профиля величины уменьшения среднего диаметра наружной резьбы или увеличения среднего диаметра внутренней резьбы.

Пример условного обозначения круглой резьбы диаметром d = 12 мм, шагом S = 2,54 мм: Кр 12×2,54 ГОСТ 13536-68

Нарезки, используемые в повседневной жизни

В бытовых условиях чаще всего используются трубные изделия с такими видами нарезок:

1. Четырнадцать ниток на дюйм (шаг равен 1,815 мм).
2. Одиннадцать ниток на дюйм (шаг равен 2,310 мм).

Чтобы установить вид и шаг дюймовой резьбы, применяют предмет, называемый резьбомером. Кроме того, возможно использовать обыкновенную линейку, штангенциркуль.

Калибровочным элементом может послужить муфтовая, штуцерная деталь. На ней должна быть выполнена нарезка, располагающая размером, который соответствует диаметру дюймовой резьбы. Деталь закручивают в резьбовое соединение. Если никаких сложностей не возникло, она крепко засела в трубном изделии, значит, измерение можно заканчивать. В противном случае выполняют повтор процедуры с другой калибровочной деталью.

С резьбомером все еще легче. Его измеряющие пластинки напоминают комплект пилочек. Данные пилочки необходимо придавить к нарезке, выполненной на изделии либо внутри его. Если профиль пластинки совпал с трубным, это обозначает, что размер дюймовой резьбы такой же, как и у пилочки.

Штангенциркулем возможно замерить только наружный размер нарезки. Ввиду этого наилучшими приспособлениями для установления шага и размера нарезки считаются калибровочные детали, резьбомеры.

В действительности, разумеется, мало кто сможет достичь безукоризненно точного соблюдения размеров резьбы. Однако вы можете рассчитывать на создание качественной нарезки, если будете руководствоваться минимум одним символом, стоящим в дробной части числа.

Виды дюймовых резьб

Резьба для труб создается при применении специального инструмента. Рассматривая виды дюймовых резьб отметим две основные разновидности:

1. Дюймовая цилиндрическая резьба UNF получила весьма широкое распространение, так как нарезается на цилиндрической поверхности и обладает весьма высокой прочностью. Американская резьба применяется при создании самых различных конструкций, к примеру, узлов для автомобилей. Американский стандарт UNS в Европе встречается крайне редко.
2. Резьба коническая дюймовая также обладает высокой прочностью и подходит для решения самых различных задач. Встречается она намного реже, но все же применяется многими производителями.

Вариант исполнения Брикса и другие разновидности могут также классифицироваться по следующим признакам:

1. класс точности;
2. направление нарезки;
3. область применения.

Коническая резьба встречаются намного реже, но все же применяется при производстве различных деталей. Кроме этого, резьба UNC и резьба Витворта включаются практически во всех справочники.

Что собой представляет трубная резьба

Резьба для труб соответствует мировым стандартам, в сантехнических изделиях применяется цилиндрическая дюймовая резьба, соответствующая стандарту Уитворта, английского инженера, запатентовавшего ее в 1841 году. Обозначение трубной резьбы по ГОСТ — символы «Тр»

Существует также и коническая трубная резьба. Она служит для особо плотного соединения труб, работающих под большими механическими нагрузками, и применяется в основном в газонефтедобыче, в бурильных установках.

Разновидности трубной резьбы и обозначение на чертежах

При строительстве дома и ремонте в квартире потребители сталкиваются с дюймовой цилиндрической трубной резьбой.

Как узнать диаметр трубы? Измерить!

В большинстве случаев при покупке достаточно посмотреть маркировку или 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.

Технология нарезки резьбового конусного соединения

В промышленном производстве npt резьба выполняется на специализированном резьбонарезном станке с помощью мечника, закрепленного на вращающемся шпинделе, в автоматическом режиме формирующий резьбу на неподвижно закрепленной трубе.

Конструкция и типы метчиков

Метчик состоит из деталей:

• хвостовика;
• рабочей части;
• заборного элемента;
• калибровки.

С помощью хвостовика метчик крепят в шпинделе станка или в патроне при нарезке резьбового соединения внутри трубы. Нарезку делает рабочая часть, напоминающая винт со спиральными канавками. Переднюю часть метчика часто называют заборным элементом, имеющим вид конуса. Начинает нарезку резьбы именно заборный элемент, затем продолжает калибровка. Резьбу выполняют зубья,называющиеся режущими перьями, образующие углубления — канавки, по которым удаляется стружка. Заточка зубьев подчинена требованиям технологии к режущим деталям.

Выбор метчика

Выбор метчика зависит от назначения, они бывают ручными и машинными. Ручной инструмент бывает:

• плашечный;
• маточный;
• гаечный;
• специальный.

Плашечный инструмент используют для предварительной нарезки резьбового соединения за 1 проход. Очистку от стружки выполняют маточным приспособлением с канавками в правом направлении.

Бесканавочные приспособления имеют большую прочность, а протяженность завинчивающейся части дает возможность перенастраивать инструмент неоднократно. Преимущество бесканавочных метчиков — в высокой производительности и универсальность — ими можно обрабатывать трубы и глухие соединения.

По виду работ выделяют метчики черновой и чистовой, которые маркируются по размеру резьбы, выполняемой этим инструментом:

• Для резьбы по метрическому стандарту 8…18 мм применяют одинарные счетчики.
• В диапазоне 6…24 мм используют черновой и чистовой метчик.
• Резьбу 2…52 мм нарезают 3 счетчиками.

Метчики имеют прямое и винтовое исполнение, правое и левое, а режущая часть бывает конической и цилиндрической. Коническими вырезают резьбу в трубах со сквозными отверстиями, цилиндрические используют там, где нет сквозных проходов.

Процесс нарезки

Процесс резьбовой нарезки поэтапно происходит в несколько этапов:

1. Задают направление, скорость вращения шпинделя.
2. Заготовку закрепляют на определенном месте.
3. Метчик определенного типоразмера монтируют на шпинделе, фиксируя его головку поддерживающим зажимом.
4. Включают электропривод устройства.
5. Резьбонарезную головку перемещают к трубному изделию управляющим рычагом.
6. Фиксируют и сопоставляют автоматическим роликом заготовку и резьбонарезной резец, станок выполняет нарезку канавок заданных параметров в автоматическом режиме.
7. Завершив операцию, суппорт с метчиком поднимается автоматически, отключают электропривод, демонтируют заготовку со станка.
8. Выполняют проверку точности геометрических параметров, при обнаружении дефектов проводят коррекцию.

Конический профиль резьбы используется в тех случаях, когда на коммуникациях требуется полная герметичность соединений отдельных элементов труб. Неоценим способ конической резьбы при ремонтах изношенных соединений на коммунальных трубопроводах зимой — конусная резьба npt поможет восстановить герметичность.

2 Определение размеров трубы – вычисление шага и диаметра

Для максимально точного определения шага и нужного диаметра трубной резьбы, учитывая сложную систему исчисления по ГОСТ 6357-81, необходимо использовать специальные приборы. Среди наиболее распространенных приборов выделяют калибр, резьбомер, микромер, штангенциркуль. Если у вас есть таблица параметров, вы можете взять специальное приспособление – штуцер или муфту с нарезанными на них калибровками, значение которых вам известно.

Для труб используются две основные размерности

Еще более простым способом является использование стандартного резьбомера. Этот прибор состоит из набора измерительных пластинок, которые прикладываются к резьбовым канавкам с внешней или с внутренней стороны, после чего определяется необходимая величина по номеру пластинки на резьбомере. С помощью микрометра или штангенциркуля получится измерить только наружный диаметр трубной резьбы, но этого иногда достаточно для определения шага и дюймовых величин. Для строительства бытовых трубопроводов из труб с дюймовым типом соединения на сегодняшний день используются две основных размерности:

• Диаметр – 1/2 или 3/4 дюйма с шагом 1,814 мм или 14 ниток;
• Диаметр – 1, 1 и 1/2, 1 и 1/4, 2 дюйма при шаге, равном 2,309 мм или 11 ниток.

При этом дюймовое соединение в трубопроводах используется только на металлических и пластиковых трубах небольших и средних размеров. Во всех остальных случаях рекомендуется применять сварочный тип соединения для повышения надежности на стыках. Таким образом, для определения способа соединения трубопровода необходимо использовать несколько таблиц, включая таблицу размеров самой трубы.

Способы нарезки дюймовой резьбы

И метрическая резьба, и ее трубный аналог нарезаются на внутренней или внешней поверхности всего двумя способами: механическим и ручным. Ручной способ нарезания резьбы предполагает использование таких инструментов, как метчик и плашка. Причем с помощью метчика нарезают внутреннюю резьбу, а с помощью плашки – наружную.

Технология нарезки резьбы вручную реализуется следующим образом:

• Труба фиксируется в тисках, метчик вставляется в вороток, а плашка – в плашкодержатель.
• Далее, плашку надевают на трубу, а метчик вставляют в трубу. После чего, вращая рукояти воротка или плашкодержателя, ввинчивают или навинчивают метчик или плашку на трубу.
• В случае необходимости операцию повторяют несколько раз, постепенно прорезая тело трубы на глубину, равную высоте профиля резьбы.

Разумеется, нарезание наружной и внутренней резьбы происходит не одновременно, а последовательно. Впрочем, чаще всего, пользователя интересуют детали с односторонней резьбовой поверхностью – либо внутренней, либо внешней.

Механический способ нарезки резьбы выгладит проще:

• Трубу зажимают в патроне токарно-винторезного станка, в суппорте которого находится резьбовой резец.
• Станок включают, в трубе (или на трубу) делают фаску.
• После нарезки фаски к внешней или внутренней поверхности подводят резец и включают «резьбовую» подачу, предварительно настроив скорость перемещения суппорта.

Разумеется, и плашку, и метчик можно использовать и на станке, фиксируя инструменты или в передней или в задней бабке, но формирование резьбы резцом дает более качественный результат (при условии достаточной квалификации токаря).

Отличие резьбы метрической от трубной

Основными показателями резьбовых накаток являются их диаметр и шаг, которые регламентируются соответствующими нормативами.

Широко распространенная метрическая резьба, применяемая во всех сферах промышленности, отличается от трубной по следующим параметрам:

Размеры. Трубная имеет наружный диаметр, кратный специальному фиксированному трубному дюйму (33,24 мм.) и его десятым долям, при этом дюйм не является величиной, кратно связанной с единицами измерения в миллиметрах. Понятно, что элемент с дюймовой нарезкой не может подойти по размерным показателям к изделию, выполненному по метрическим стандартам. В трубной резьбе шаг измеряется в количестве ниток на дюйм – из этого следует, шаг резьбы в миллиметрах не будет совпадать с дюймовым.

Профильный угол. Трубная нарезка, регламентированная отечественными ГОСТ 6211-81, 6357-81, имеет профиль равностороннего треугольника с углом конусного гребня в 55 град., в то время как в метрической этот показатель равен 60 град. Понятно, что помимо различного диаметра и шага, эти резьбовые соединения не смогут работать в паре по причине разного угла конусных гребней.

Рис. 6 Резьба NTPS

Накатка. Трубная резьбовая накатка проводится на заготовки с учетом толщины их стенок и внешних габаритов – это позволяет получить максимально прочную стыковку изделий, зависящую от их физических и механических характеристик заготовок. Трубная резьба отличается от метрической тем, что по стандарту для каждого диаметра установлен свой шаг – это позволяет при соблюдении нормативов обеспечить резьбовому стыку высокую и заранее рассчитанную прочность.

Метрическая коническая резьба. ГОСТ 25229 — 82

Единица измерения параметров: мм

Изготавливается на поверхностях с конусностью 1:16

Используется при соединении трубопроводов. Угол при вершине витка равен 60°. Основная плоскость смещена относительно торца (см. рис выше).

Таблица размеров метрической конической резьбы