Трубная резьба

Одним из простых, но достаточно надежных методов соединений водопроводных и газовых труб является резьбовое соединение. Трубная резьба, необходимая в данном случае, получается за счет создания спиралевидного углубления (канала). Нарезка витков возможна как на внешней, так и на внутренней поверхности изделия. Накатка должна соответствовать всем представленным стандартам, в противном случае качество соединения не может быть гарантировано.

Трубная резьба бывает разных видов, каждый из которых имеет свои особенности

Какой может быть резьба трубная?

Нормативные документы разрешают использование следующих разновидностей:

Цилиндрическая. Для ее получения необходима спиралевидная нарезка с профилем, образованным равнобедренным треугольником, с углом при вершине равным 55 градусам.
Коническая. Выполняется спиралевидная нарезка, идентичная предыдущей, но с конусностью на скошенном участке трубы, равной 1 к 16.
Дюймовая. Угол при вершине равнобедренного треугольника в данном случае будет равен 55 градусам. В Соединенных Штатах Америки, а также в Канаде используются дюймовые цилиндрические резьбовые профили, угол при вершине которых составляет 60 градусов. Международное их название – NPSM, они производятся в диапазоне размеров от 1/16 дюйма и до 24 дюймов.

Популярность последнего варианта, дюймовой трубной резьбы, в последнее время сходит на нет. В новых трубопроводах гораздо чаще используется цилиндрическая либо же коническая нарезка.

Цилиндрический тип имеет собственное обозначение – буква «G», о наличии конической нарезки трубы говорит маркировка с буквой «R» или «К» (для конических дюймовых нарезок). Параметры метрической цилиндрической накатки освещаются в ГОСТе под номером 8724-81. Для метрической конической нарезки существует ГОСТ-25229-82, если резьба коническая дюймовая, то используется ГОСТ 6357-81.

Коническая резьба дает более прочное соединение, поэтому трубы с такой нарезкой используют в промышленности и условиях, требующей повышенной надежности

Коническая резьба используется для бытовых целей реже, в основном такой тип резьбы получил распространение при сборке гидравлических аппаратов, постройке маслопроводов и топливопроводов для автомобилей и летательных устройств. Конический тип нарезки отличается более прочным соединением, близким к монолиту. Конические накатки, предназначенные для работы под высоким давлением, производятся по американскому стандарту NPT.

Основными параметрами резьбовых соединений, помимо представленных выше разновидностей, являются такие факторы:

Направление, расположение.
Единица измерения профиля – дюймовая или метрическая (в мм).
Шаг – повторяющееся расстояние между витками.
Внутренний диаметр нарезки.

Также существует такое понятие, как нестандартные резьбы. Они бывают, например, прямоугольными или квадратными. Изготовление такого типа нарезки возможно только с условием предоставления заказчиком подробных чертежей с указанием всех индивидуальных параметров резьбы.

Особенности трубной резьбы

От стандартных метрических резьб, трубная отличается более острой вершиной треугольника (55° против 60°) и слегка закругленными вершинами зубьев. Это обеспечивает максимальную плотность и герметичность трубного соединения, что играет особую роль при монтаже трубопроводов.

Основным параметром резьбы является её наружный диметр, измеряемый в т. н. трубных дюймах (1 дюйм равен 33,24 мм) состоящих из суммы внутреннего диаметра и толщины наружных стенок. Действующими стандартами определены следующие параметры соединения:

Наибольший диаметр трубы – 6 дюймов. При больших значениях применяется сварочное соединение.
Шаг резьбы состоит из 4-х стандартных типоразмеров. Количество нитей составляет 11, 14, 19 и 29 на стандартный дюйм.
Имеется два ряда наружных диаметров. Преимущество при выборе диаметра отдаётся первому ряду.
В международном обозначении указывается символ G (Тр. согласно ГОСТ 6357-81), размера и класс точности. При левом исполнении добавляются буквы LH. Также, в конце, может быть указана длина резьбового соединения.

Читать также: Диаметр сверла для нарезки резьбы таблица

Данный тип разъёмного соединения изготавливается на заводе способом накатки с учетом толщины стенок и наружного размера изделия. Это позволяет получить максимально прочное и герметичное соединение. При этом в отличие от метрических резьб, наличие у каждого из стандартных диаметров своего шага повышает надежность стыковки.

Чем отличается метрическая резьба от трубной?

Главным отличием между двумя видами нарезки является форма резьбового гребня и впадин. В основе метрического профиля берется равносторонний треугольник, поэтому все угловые размеры у такого типа нарезки равны и составляют 60 градусов, в то время как у дюймовой трубы угловые размеры составляют 55 градусов. Все параметры метрической резьбы привязываются к миллиметру, в то время как размеры трубной резьбы исчисляются в дюймах. Еще один нюанс – размеры трубной резьбы учитывают толщину стенок изделия, которые бывают различными в зависимости от рабочего давления, на которые рассчитаны те или иные трубы.

Параметры метрической резьбы представлены в миллиметрах, а дюймовой — в дюймах

На изделиях с метрическим типом нарезки должна присутствовать маркировка с буквой «М». Размеры метрического профиля находятся в диапазоне от 1 мм до 600 мм. Резьбовый метрический шаг может составлять от 0,075 мм до 3,5 мм. Изделия с наименьшим шагом метрической резьбы применяются для тонких работ (измерительный инструмент), со средним шагом – для создания деталей и узлов, работающих в условиях постоянной вибрации. Самые крупные метрические резьбы участвуют в постройке тяжеловесных несущих конструкций.

Это интересно! У труб с дюймовой накаткой шаг вычисляется в форме соотношения числа витков на один дюйм длины накатанной резьбы.

Дюймовая резьба, однако, встречается в промышленности и быту чаще, чем метрическая. Трубная резьба практически повсеместно измеряется в дюймах – более универсальной для водогазопроводной сферы единицы измерения.

Так как различные виды накатки имеют разные углы при вершинах, совместить два вида резьбы, даже имеющие идентичные размеры, невозможно. Для осуществления перехода с метрической резьбы на трубную необходимы специальные фасонные элементы – переходники.

Отличия дюймовой и метрической резьбы

Представленное резьбовое соединение имеет свою стандартизацию с ориентировкой на ГОСТ 6357-81, в котором регламентируются такие параметры резьбы как шаг и диаметр.

Размеры, которыми будут обладать резьбовые соединения, зависят от расстояния между противоположно размещенными верхними точками, расположенными на торце трубы.

Трубная резьба и ее размеры будут напрямую зависеть от значения внутреннего или внешнего диаметра изделия. В настоящее время выделяют такие виды резьб как:

Метрическая;
Дюймовая;
Трапецеидальная;
Цилиндрическая;
Упорная;
Коническая.

Кроме того, различные виды резьб имеют свое обозначение. Так, например обозначение резьбы левого типа маркируется буквами LH. Для более детальной информации резьбовое соединение обозначается на чертежах дополнительными буквами, где:

М — обозначает номинальный диаметр витков;
Ph – значение хода;
Р – значение шага.

Резьба метрическая также как и дюймовая имеет стандарт по диаметрам от 1 до 180 мм. Говоря об отличиях этих двух видов, стоит отметить, что они заключаются в форме профиля виткового гребня.

Дюймовый профиль визуально выглядит более острым. Это обусловлено углом верхнего «исходного треугольника», который равен 55°.

Наружная дюймовая резьба

Также трубная резьба метрическая отличается от дюймовой исчислением значений шага и диаметра. Это связанно с тем, что метрические витки создаются с ориентировкой на миллиметры.

Трубный дюйм же равняется 3,33 см. В обоих случаях параметр шага трубных витков отсчитывается не в миллиметрах, а в нитках.

Нитки здесь — это точное количество канавок, которые имеется на участке трубы в 1 дюйм. Так, к примеру, стандартные водопроводные магистрали имею обозначение резьбы всего в двух вариантах – 11 ниток (метрический шаг в 2,31 мм) и 14 ниток (метрический шаг в 1,8 мм).

Читать также: Линия по переработке горбыля

Резьба трапецеидальная применяется при производстве всевозможных винтов. К ним можно отнести ходовые винты для режущих станков, винты гидравлических прессов, устройств для подъема и червячных передач.

Такие витки существенно отличаются от других видов визуально – они выполнены в форме равнобокой трапеции. Значение угла профиля при этом может быть равно 15, 24, 30 и 40°.

Особенности круглой резьбы

Такой тип нарезки можно встретить на санитарно-технической арматуре (регулируется государственным стандартом под номером 13536-68) и на осветительных приборах, а также на цоколях и патронах для них. Эта разновидность дает возможность получения соединений, периодически подлежащих разбору. Профиль для круглых резьбовых соединений получается путем сопряжения двух дуг с одним и тем же радиусом. Резьбовый шаг всегда измеряется в миллиметрах, а в качестве обозначения используются буквы “Кр”.

Детали, используемые в бытовых целях, оснащаются обычной круглой резьбой

Конструктивные особенности круглой накатки обеспечивают ей длительный эксплуатационный срок и значительную сопротивляемость нагрузкам. Профиль не стирается даже при частом использовании. Также такая резьба может вполне успешно применяться в системах, работающих в условиях загрязненной среды. Круглый тип резьбовых соединений применяется, например, при сцепке железнодорожных вагонов.

Определение размера и типа резьбы

Параметры существующей нарезки можно определить следующими способами:

1. Использование калибров. Специальные калибры позволяют выяснить шаг и диаметр как наружной, так и внутренней накатки. Для измерения внутренней резьбы необходим цилиндрический калибр с нанесенной наружной резьбой, вкручиваемый в трубу. Правильно подобранный калибр будет вкручиваться в трубу легко, при несовпадении даже одного витка поместить калибр внутрь трубы не удастся.

Размер наружного резьбового шага определяется аналогичным способом: для этого берется калибр с резьбой на внутренней стороне и накручивается на трубу.

Недостаток данного метода очевиден: может потребоваться достаточно много времени для подбора нужного калибра, число которых в полном комплекте достигает 120.

Полезный совет! В качестве калибра может применяться штуцер или муфта, параметры нарезки которой известны.

Тип и размер резьбы можно определить при помощи калибра, вкручиваемого в трубу

2. При помощи плоских шаблонов (резьбомеров). Более простой и быстрый способ определения размера, правда, не всегда обеспечивающий точный результат, поэтому в профессиональных условиях почти не применяемый. Пластина с нанесенным профилем нарезки прикладывается к трубной резьбе (снаружи или внутри изделия). Между резьбовыми гребнями и шаблоном, подобранным правильно, не должно оставаться просветов.

Читайте так же:

Сколько заряжается шуруповерт 18 вольт

Также при измерении резьбового шага используются штангенциркули и микромеры, но они годятся только для внутренней нарезки. Калибры и резьбомеры являются более универсальными приспособлениями.

Какие инструменты используются для накатки резьбы?

Процесс накатки нарезки на трубах может осуществляться при помощи ряда способов:

Фабричный метод накатки. Труба с резьбой поступает в продажу в готовом виде.
Механическая нарезка. Этот метод требует наличия специального оборудования, во многих мастерских для данных целей используются токарные станки. В патроне станка зажимается труба, в суппорт помещается резец для накатки резьбы. Внутри и снаружи трубы снимается фаска. Канавки нарезаются при перемещении суппорта, скорость которого необходимо настроить для более точной накатки. В целом данный метод обеспечивает максимально тонкую нарезку.
Ручной способ накатки. В некоторых случаях, когда трубу невозможно поместить в станок (например, при необходимости нарезки резьбы на уже установленном трубопроводе), используются ручные инструменты. Для нарезки вручную потребуется метчик или специальная плашка.

Метчик используется при накатке внутренней резьбы. Хвостовик метчика вставляется в держатель, затем инструмент медленно вкручивается в полость трубы. Этот способ требует достаточных физических усилий.

Чтобы осуществить нарезку плашкой, необходимо закрепить инструмент в зажиме с одной, а лучше – двумя рукоятями. Плашка навинчивается на отрезок трубы по направлению часовой стрелки. При работе с трубами с диаметром более ½” применяются сразу два инструмента: чистовая и черновая плашка.

Перечисленные виды нарезки труб не требуют высокого уровня мастерства, обработка труб плашкой или метчиком – достаточно заурядная процедура, осуществляемая всеми сантехниками при работе с металлическими трубами. Эти методы актуальны при обработке как водопроводных, так и газовых и отопительных труб.

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).

Дюймовая трубная резьба — способы нарезки

Нормативным документом, в котором оговариваются требования к размерам цилиндрической дюймовой резьбы, является ГОСТ 6111-52. Как и любая другая, дюймовая резьба характеризуется двумя основными параметрами: шагом и диаметром. Под последним обычно подразумевают:

наружный диаметр, измеряемый между верхними точками резьбовых гребней, находящихся на противоположных сторонах трубы;
внутренний диаметр как величину, характеризующую расстояние от одной самой нижней точки впадины между резьбовыми гребнями до другой, также находящихся на противоположных сторонах трубы.

Параметры дюймовой резьбы

Зная наружный и внутренний диаметры дюймовой резьбы, можно легко посчитать высоту ее профиля. Для вычисления данного размера достаточно определить разницу между такими диаметрами.

Второй важный параметр – шаг – характеризует расстояние, на котором друг от друга расположены два соседних гребня или две соседние впадины. На всем участке изделия, на котором выполнена трубная резьба, ее шаг не меняется и имеет одно и то же значение. Если такое важное требование не будет соблюдено, она будет просто нерабочей, к ней нельзя будет подобрать второй элемент создаваемого соединения.

Ознакомиться с положениями ГОСТ относительно дюймовых резьб можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

Параметры соединения

Минимальный диаметр трубной резьбы составляет 1/16″ что соответствует 7,72 мм, максимальный – 6″ или 163,8 мм. Всего существует 16 типоразмеров, в зависимости от наружного диаметра соединения который измеряется по верхним гребням. Внутренний диаметр определяется по нижним точкам в противолежащих концах гребня.

Ещё одной ведущей характеристикой является шаг нарезки, который определяется дистанцией между соседними вершинами резьбы или впадинами. Шаг является одинаковым на любом отрезке соединения и измеряется количеством витков на один технический дюйм равный 25,4 мм. Данная характеристика также зависит от высоты профиля и равна половины разницы между внутренним и наружным диаметром.

Отличия от метрической резьбы

По своим внешним признакам и характеристикам метрические и дюймовые резьбы имеют не так много отличий, к наиболее значимым из которых стоит отнести:

форму профиля резьбового гребня;
порядок расчета диаметра и шага.

Различия в профиле резьбы

При сравнении форм резьбовых гребней можно увидеть, что у дюймовой резьбы такие элементы являются более острыми, чем у метрической. Если говорить о точных размерах, то угол при вершине гребня дюймовой резьбы составляет 55°.

Параметры метрических и дюймовых резьб характеризуются различными единицами измерения. Так, диаметр и шаг первых измеряются в миллиметрах, а вторых, соответственно, в дюймах. Следует, однако, иметь в виду, что по отношению к дюймовой резьбе используется не общепринятый (2,54 см), а специальный трубный дюйм, равный 3,324 см. Таким образом, если, например, ее диаметр составляет ¾ дюйма, то в пересчете на миллиметры он будет соответствовать значению 25.

Читать также: Насос улитка для воздуха

Чтобы узнать основные параметры дюймовой резьбы любого типоразмера, который фиксируется ГОСТом, достаточно заглянуть в специальную таблицу. В таблицах, содержащих размеры дюймовых резьб, приведены как целые, так и дробные значения. Следует иметь в виду, что шаг в таких таблицах приводится в количестве нарезанных канавок (ниток), содержащихся на одном дюйме длины изделия.

Чертеж. Основные параметры профиля по ГОСТу

Таблица 1. Основные размеры профиля резьбы

Таблица 2. Основные параметры трубной резьбы

Чтобы проверить, соответствует ли шаг уже выполненной резьбы размерам, которые оговаривает ГОСТ, этот параметр необходимо измерить. Для таких измерений, проводимых как для метрических, так и для дюймовых резьб по одному алгоритму, используются стандартные инструменты – гребенка, калибр, механический измеритель и др.

Проще всего измерить шаг трубной дюймовой резьбы по следующей методике:

В качестве простейшего шаблона используют муфту или штуцер, параметры внутренней резьбы которых точно соответствуют требованиям, которые приводит ГОСТ.
Болт, параметры наружной резьбы которого необходимо измерить, вкручивается в муфту или штуцер.
В том случае, если болт сформировал с муфтой или штуцером плотное резьбовое соединение, то диаметр и шаг резьбы, которая нанесена на его поверхность, точно соответствуют параметрам используемого шаблона.

Шаг дюймовой резьбы – это количество витков на дюйм

Если же болт не вкручивается в шаблон или вкручивается, но создает с ним неплотное соединение, то следует провести такие измерения, используя другую муфту или другой штуцер. По аналогичной методике измеряется и внутренняя трубная резьба, только в качестве шаблона в таких случаях применяется изделие с наружной резьбой.

Определить требуемые размеры можно при помощи резьбомера, представляющего собой пластину с зазубринами, форма и другие характеристики которых точно соответствуют параметрам резьбы с определенным шагом. Такая пластина, выступающая в роли шаблона, просто прикладывается к проверяемой резьбе своей зазубренной частью. О том, что резьба на проверяемом элементе соответствует требуемым параметрам, будет свидетельствовать плотное прилегание к ее профилю зазубренной части пластины.

Использование резьбомера для дюймовой резьбы

Для того чтобы измерить размер наружного диаметра дюймовой или метрической резьбы, можно использовать обычный штангенциркуль или микрометр.

Особенности трубной резьбы

Наибольший диаметр трубы – 6 дюймов. При больших значениях применяется сварочное соединение.
Шаг резьбы состоит из 4-х стандартных типоразмеров. Количество нитей составляет 11, 14, 19 и 29 на стандартный дюйм.
Имеется два ряда наружных диаметров. Преимущество при выборе диаметра отдаётся первому ряду.
В международном обозначении указывается символ G (Тр. согласно ГОСТ 6357-81), размера и класс точности. При левом исполнении добавляются буквы LH. Также, в конце, может быть указана длина резьбового соединения.

Читать также: Устройство электромагнитного клапана для воды

Читайте так же:

Электрика и электроника отличие

Технологии нарезки

Резьба трубная цилиндрическая, которая относится к дюймовому типу (как внутренняя, так и наружная), может нарезаться ручным или механическим методом.

Нарезка резьбы вручную

Нарезание резьбы при помощи ручного инструмента, в качестве которого используется метчик (для внутренней) или плашка (для наружной), выполняется в несколько шагов.

Обрабатываемая труба зажимается в тисках, а используемый инструмент фиксируется в воротке (метчик) или в плашкодержателе (плашка).
Плашка надевается на конец трубы, а метчик вставляется во внутреннюю часть последней.
Используемый инструмент вворачивается в трубу или навинчивается на ее конец посредством вращения воротка или плашкодержателя.
Чтобы сделать результат более чистым и точным, можно повторить процедуру нарезания несколько раз.

Читать также: Точечный свет на кухне на потолке

Нарезка резьбы на токарном станке

Механическим способом трубная резьба нарезается по следующему алгоритму:

Обрабатываемая труба зажимается в патроне станка, на суппорте которого фиксируется резьбонарезной резец.
На конце трубы, используя резец, снимают фаску, после чего выполняют настройку скорости перемещения суппорта.
После подведения резца к поверхности трубы на станке включают резьбовую подачу.

Следует иметь в виду, что резьба дюймовая нарезается механическим методом с помощью токарного станка только на трубных изделиях, толщина и жесткость которых позволяют это сделать. Выполнение трубной дюймовой резьбы механическим способом позволяет получать качественный результат, но применение такой технологии требует от токаря соответствующей квалификации и наличия определенных навыков.

Способы нарезки и методы контроля

Нарезка трубной резьбы может осуществляться вручную с помощью плашек и метчиков, а также на токарно-винторезных и специальных резьбонакатных станках. Способ ручной нарезки ничем не отличается от подготовки метрических резьб – на зафиксированную трубу одевается плашка с воротком и осуществляется вращение по часовой стрелке. Для качественной нарезки необходимо использование смазочных материалов и чередование нескольких рабочих вращений с обратным движением для удаления стружки. Аналогично производится и нарезка метчиком.

Для серийного производства используется механический способ на токарных станках полуавтоматах и ЧПУ. Нарезка осуществляется специальными резцами или с помощью плашек. При заводском производстве труб с готовыми резьбовыми соединениями применяется метод горячей или холодной накатки специальными роликами. Для определения параметра резьбы применяются калибры или плоские шаблоны.

Параметры цилиндрической трубной резьбы определяет ГОСТ 6357-81. Он основан на стандарте мелкой резьбы Уитворта и совместим с европейским стандартом BSP.

Классы точности и правила маркировки

Резьба, относящаяся к дюймовому типу, как указывает ГОСТ, может соответствовать одному из трех классов точности – 1, 2 и 3. Рядом с цифрой, обозначающей класс точности, ставят буквы «А» (наружная) или «В» (внутренняя). Полные обозначения классов точности резьбы в зависимости от ее типа выглядят как 1А, 2А и 3А (для наружных) и 1В, 2В и 3В (для внутренних). Следует иметь в виду, что 1-му классу соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му – самые точные, к размерам которых предъявляются очень жесткие требования.

Предельные отклонения размеров по ГОСТу

Чтобы понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, достаточно разобраться в обозначении резьбы, которая на него нанесена. Обозначение, о котором идет речь, используют многие зарубежные производители, которые работают по американским стандартам, относящимся к элементам резьбовых соединений.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

В такой маркировке содержится следующая информация о резьбе:

номинальный размер (наружный диаметр) – первые цифры;
число витков, приходящихся на дюйм длины;
группа;
класс точности.

В обозначении дюймовой резьбы также могут присутствовать буквы LH, которые указывают на то, что ее витки имеют не правое, а левое направление.

Если возник вопрос- как определить тип и размер резьбы Соединительная арматура для труб и шлангов

соединения пользуйся таблицей ниже.

Обрати внимание на следующее:

соединения с дюймовой резьбой выделены цветом
рядом с размером дюймового шага в tpi указан размер шага в мм
соединения с наружной конической резьбой обычно не имеют зарезьбовой канавки
конические фитинги BSPT и NPT очень похожи, но у BSPT на шестиграннике есть метка – риска

Важный ахтунг – вполне возможны ситуации когда дюймовый и метрический шаги весьма близки по размерам (такое возможно на соединениях JIC).

Читать также: Расчет наплавленного металла при сварке

В этом случае можно спутать дюймовую Резьба дюймовая цилиндрическая американская UNF (Unified Thread Standard)

UNC UNF и метрическую резьбы.

Резьбовой крепеж является одним из самых популярных для присоединения деталей, сборки изделий, оборудования, конструкций. Нет такой отрасли, где бы он не использовался. Характеристик резьбы много: шаг, поле допуска, количество заходов, номинальный диаметр, вид профиля и другие. Одна из таких – единицы измерения, дюймы или миллиметры.

Часто бывает ситуация, когда нужно заменить болт, шпильку или винт, но приобретенный по максимальной схожести “на глазок” крепеж не ввинчивается в посадочное отверстие. Одна из причин – попытка ввинтить в отверстие с метрической резьбой крепежное изделие с наружной дюймовой резьбой. Или наоборот. Такая ситуация часто возникает при замене крепежа на изделиях или оборудовании, произведенных в Великобритании, США, Японии, Австралии. Там дюймовая резьба является приоритетной.

Как отличить дюймовую резьбу от метрической? Есть два основных способа – измерением шага и диаметра или с помощью специального инструмента.

Измерение

Маркировка резьбы крепежной детали в метрической и дюймовой системах выполняется по разному. В метрической, это указание шага резьбы (расстояние между соседними нитками) в миллиметрах, тогда как в дюймовой – количество витков на один дюйм.

Определение типа и размера резьбы крепежа сводится к следующим операциям. С помощью штангенциркуля измерить диаметр. Затем с помощью дюймовой линейки или штангенциркуля измерить количество витков в одном дюйме и шаг резьбы. Можно воспользоваться и обычной линейкой с отмеренными 2,54 мм (1 дюйм = 2,54 мм). Шаг метрической резьбы на мелком крепеже можно узнать, измерив расстояние между 10 витками и полученное значение разделить на 10. Полученные значения следует сопоставить с таблицей ниже. Максимальное совпадение по диаметру, количеству витков, шагу указывает на размер и тип резьбы. Нужно отметить, что существует много разных видов дюймовых резьб. В таблице приведены наиболее распространенные в диапазоне диаметров от 8 мм до 64 мм.

Для измерения резьбы также можно воспользоваться резьбомером. Это его прямое назначение. Резьбомер представляет собой набор пластин с выступающими зубьями под конкретную резьбу объединенных на единой оси. Размер резьбы выгравирован или нанесен несмываемой краской на самой пластине. Проверка резьбы выполняется путем прикладывания к резьбе наиболее близких по размеру пластин. При полном совпадении, без зазоров резьбу можно считать определенной, а ее размер посмотреть на пластине резьбомера. Выпускаются резьбомеры отдельно под метрическую, дюймовую резьбу или под оба вида.

Чем отличается метрическая резьба от дюймовой визуально

Трубы: выбор, монтаж, обслуживание

По принятым стандартам трубную резьбу измеряют в специальных и обычных дюймах, она насчитывает несколько видов, которые в зависимости от назначения отличаются определенными параметрами. При самостоятельном ручном или механическом нарезании на токарных станках эти различия необходимо учитывать для того, чтобы правильно выбрать размеры, обеспечивающие наиболее качественные стыки для определенных условий эксплуатации.

Рис.1 Профильные размеры конусной резьбы

Почему в дюймах

Хотя в странах мира повсеместно распространена метрическая система измерений, и резьбовой шаг привязан к миллиметру, вся современная сантехника, насосное, отопительное оборудование и прочие системы с использованием трубопроводов рассчитаны на систему измерения в дюймах.

Связано это с тем, что неметрическая система вместе со всем оборудованием пришла к нам из развитых стран мира, где вся промышленность с 15 века были ориентирована на английский дюйм, приблизительно равный ширине большого пальца в 25,4 мм. Появившаяся значительно позднее в 19 веке система с основной размерной единицей в 1 метр используется везде, но так и не смогла вытеснить дюймы из измерений элементов оборудования, газовых и водопроводных магистралей.

Частично это произошло потому, что считать десятые доли миллиметров слишком неудобно и при этом страдает точность, в то время, как резьбовые элементы в полдюйма, три четверти, полтора и так далее проще обозначать и производить. При изготовлении бытовой сантехники стандартный дюймовый шаг составляет 1/4″ — это в 6 раз больше миллиметра и позволяет существенно уменьшить число типоразмеров соединительных патрубков сантехнической арматуры.

Рис.2 Цилиндрический профиль и его размерные показатели

Параметры резьбы

Любая резьба определяется показателями:

Наружный диаметр. Соответствует расстоянию от вершин гребней на разных сторонах и равен окружности цилиндра, на который производится нарезание.
Внутренний диаметр. Расстояние между впадинами диаметрально расположенных профильных гребней.
Шаг или ход. Расстояние между вершинами профиля резьбы. В трубных накатках оно измеряется витками на дюйм.
Профильный угол. Измеренный в градусах угол конусного гребня.
Глубина. Высота гребня от верха до его основания.

Упорная резьба

Упорная резьба в соответствии с ГОСТ 10177-82 имеет профиль в виде неравнобокой трапеции. Угол наклона одной грани гребня составляет 3°, а второй грани — 30°. Этот тип применяют для крепежных элементов диаметром от 10 мм до 600 мм. Шаг резьбы составляет 2–25 мм. Этот вид резьбового соединения используется для крепления деталей, которые в процессе эксплуатации испытывают значительные осевые нагрузки в одном направлении. Профиль нарезки позволяет эффективно противостоять таким нагрузкам.

Читайте так же:

Болт с головкой под внутренний шестигранник

Трубные резьбы, применяемые в быту

Отечественными ГОСТ регламентируется два основных вида трубной резьбы: конические и цилиндрические, главное отличие которых состоит в профиле заготовки. В первом случае он конической формы (конусность 1 к 16), во втором типе основанием является цилиндрическая заготовка.

Также известны американские разновидности стандартов трубных дюймовых накаток NPSM и NPT, главное отличие которых — профильный угол в 60 градусов. Отечественный аналог американского стандарта NPT — ГОСТ 6111-52 на коническую резьбу с углом конуса гребня в 60 градусов.

Рис. 3 Таблица резьбы трубной конической

Коническая трубная резьба по ГОСТ 6211-81 и ее маркировка

Резьбовые соединения этого вида предназначены для работы в условиях высокого давления, применяются в гидравлических системах мобильного инструмента, приводящих в движение тяжелые механизмы (гидростанции), для подключения гибких рукавов и муфт, рассчитанных на давление 700 и более бар. Данный вид резьбового соединения имеет следующие особенности:

ГОСТ регламентирует не только максимальный наружный диаметр в 6″, но и длину нарезки, которая разбивается на полную длину и рабочую часть.
Уклон конуса имеет соотношение 1:16 по всей длине, ход резьбовой насечки включает в себя четыре позиции и привязан к внешнему диаметру.
Маркировка включает в себя номинальный диаметр резьбы в дюймах и тип изделия, который обозначается латинской буквой R с дополнительными символами C и Р, означающими внутреннюю коническую или внутреннюю цилиндрическую нарезку. Направление указывается для левостороннего исполнения, имеет символьное обозначение LH.

Особенности трубной резьбы

Наибольший диаметр трубы – 6 дюймов. При больших значениях применяется сварочное соединение.
Шаг резьбы состоит из 4-х стандартных типоразмеров. Количество нитей составляет 11, 14, 19 и 29 на стандартный дюйм.
Имеется два ряда наружных диаметров. Преимущество при выборе диаметра отдаётся первому ряду.
В международном обозначении указывается символ G (Тр. согласно ГОСТ 6357-81), размера и класс точности. При левом исполнении добавляются буквы LH. Также, в конце, может быть указана длина резьбового соединения.

Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева

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.

Все вышесказанное означает, что на практике метрическую гайку не накрутишь на болт с дюймовой накаткой — детали не совпадут по ходу и диаметру.

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.

Маркировка и обозначение. В государственных стандартах основные трубные резьбовые размеры привязаны к дюйму (обозначается одной или двумя косыми чертами), в то время как метрические приведены в миллиметрах. Основная разница видов в указании хода — в дюймовом варианте указывается количество ниток на 1″.

Отличия дюймовой и метрической резьбы

Метрическая;
Дюймовая;
Трапецеидальная;
Цилиндрическая;
Упорная;
Коническая.

М — обозначает номинальный диаметр витков;
Ph – значение хода;
Р – значение шага.

Наружная дюймовая резьба

Читать также: Пилки для лобзика разновидности

Нарезка трубной резьбы своими руками

Как и метрическая, трубная резьба бывает наружной и внутренней, выполняется ручными или механическими способами. Для создания нарезки ручным способом используют метчики (для внутренней насечки) и плашки (для нарезания внешних поверхностей).

Самостоятельная нарезка резьбы на трубе внутри и снаружи проводится в следующем порядке:

Перед нарезанием стачивают внешнюю или внутреннюю кромки, делая небольшую фаску — это помогает установить режущий инструмент без перекосов. Также под рукой необходимо иметь машинное масло, которым будет смазываться поверхность трубы и режущий инструмент в процессе проведения работ.
Труба надежно фиксируется в тисках и смазывается машинным маслом, плашка закрепляется в плашкодержателе, а метчик в воротке, после чего инструмент надевают или вставляют в трубу.
Вращая плашку или метчик, вворачивают их в заготовку на необходимую глубину. Вращательные движения совершает в одну и другую сторону, при большой глубине нарезания плашку или метчик периодически извлекают и очищают от стружки вместе с поверхностью детали.

Рис.8 Ручной способ создания резьбы

Для качественного выполнения нарезаемой резьбы используются два типа плашек и метчиков: черновые и чистовые, первыми, более выработанными, проход совершают в начале, после чего проходку довершают чистовыми.

При наличии в домашнем хозяйстве токарного станка, применяют механический способ нарезания, при этом выполняемая работа состоит из следующих операций:

Метрическая и трубная резьба отличия

Связано это с тем, что неметрическая система вместе со всем оборудованием пришла к нам из развитых стран мира, где вся промышленность с 15 века были ориентирована на английский дюйм, приблизительно равный ширине большого пальца в 25,4 мм. Появившаяся значительно позднее в 19 веке система с основной размерной единицей в 1 метр используется везде, но так и не смогла вытеснить дюймы из измерений элементов оборудования, газовых и водопроводных магистралей.

Рис.2 Цилиндрический профиль и его размерные показатели

Параметры резьбы

Любая резьба определяется показателями:

Наружный диаметр. Соответствует расстоянию от вершин гребней на разных сторонах и равен окружности цилиндра, на который производится нарезание.
Внутренний диаметр. Расстояние между впадинами диаметрально расположенных профильных гребней.
Шаг или ход. Расстояние между вершинами профиля резьбы. В трубных накатках оно измеряется витками на дюйм.
Профильный угол. Измеренный в градусах угол конусного гребня.
Глубина. Высота гребня от верха до его основания.

Читайте так же:

Пильные диски по дереву для болгарки 125

Чем отличается метрическая резьба от трубной?

Параметры метрической резьбы представлены в миллиметрах, а дюймовой — в дюймах

Это интересно! У труб с дюймовой накаткой шаг вычисляется в форме соотношения числа витков на один дюйм длины накатанной резьбы.

Трубные резьбы, применяемые в быту

Рис. 3 Таблица резьбы трубной конической

Коническая трубная резьба по ГОСТ 6211-81 и ее маркировка

ГОСТ регламентирует не только максимальный наружный диаметр в 6″, но и длину нарезки, которая разбивается на полную длину и рабочую часть.
Уклон конуса имеет соотношение 1:16 по всей длине, ход резьбовой насечки включает в себя четыре позиции и привязан к внешнему диаметру.
Маркировка включает в себя номинальный диаметр резьбы в дюймах и тип изделия, который обозначается латинской буквой R с дополнительными символами C и Р, означающими внутреннюю коническую или внутреннюю цилиндрическую нарезку. Направление указывается для левостороннего исполнения, имеет символьное обозначение LH.

Отличие резьбы метрической от трубной

Все вышесказанное означает, что на практике метрическую гайку не накрутишь на болт с дюймовой накаткой — детали не совпадут по ходу и диаметру.

Рис. 6 Резьба NTPS

Отличия дюймовой и метрической резьбы

Метрическая;
Дюймовая;
Трапецеидальная;
Цилиндрическая;
Упорная;
Коническая.

М — обозначает номинальный диаметр витков;
Ph – значение хода;
Р – значение шага.

Наружная дюймовая резьба

Читать также: Как правильно хранить никель кадмиевый аккумулятор шуруповерта

Нарезка трубной резьбы своими руками

Самостоятельная нарезка резьбы на трубе внутри и снаружи проводится в следующем порядке:

Перед нарезанием стачивают внешнюю или внутреннюю кромки, делая небольшую фаску — это помогает установить режущий инструмент без перекосов. Также под рукой необходимо иметь машинное масло, которым будет смазываться поверхность трубы и режущий инструмент в процессе проведения работ.
Труба надежно фиксируется в тисках и смазывается машинным маслом, плашка закрепляется в плашкодержателе, а метчик в воротке, после чего инструмент надевают или вставляют в трубу.
Вращая плашку или метчик, вворачивают их в заготовку на необходимую глубину. Вращательные движения совершает в одну и другую сторону, при большой глубине нарезания плашку или метчик периодически извлекают и очищают от стружки вместе с поверхностью детали.

Рис.8 Ручной способ создания резьбы

Для качественного выполнения нарезаемой резьбы используются два типа плашек и метчиков: черновые и чистовые, первыми, более выработанными, проход совершают в начале, после чего проходку довершают чистовыми.

Трубу фиксируют в патроне токарно-винтового станка, в его суппорт устанавливают специальный резец.
Включают станок, выставляют заданные режимы скорости вращения шпинделя и движения суппорта с резцом, а также глубину погружения резца. Прорезание наружной трубной поверхности проводят с применением смазывающей охлаждающей жидкости или масла.
В начале вырезают фаску, затем совершают проходы, с каждым постепенно увеличивая глубину погружения резца. Последний проход совершают с минимальным снятием металла на малых оборотах.

Читайте так же:

Не пилит бензопила под нагрузкой

Рис. 9 Изготовление резьбы на токарном станке

Какие инструменты используются для накатки резьбы?

Процесс накатки нарезки на трубах может осуществляться при помощи ряда способов:

Фабричный метод накатки. Труба с резьбой поступает в продажу в готовом виде.
Механическая нарезка. Этот метод требует наличия специального оборудования, во многих мастерских для данных целей используются токарные станки. В патроне станка зажимается труба, в суппорт помещается резец для накатки резьбы. Внутри и снаружи трубы снимается фаска. Канавки нарезаются при перемещении суппорта, скорость которого необходимо настроить для более точной накатки. В целом данный метод обеспечивает максимально тонкую нарезку.
Ручной способ накатки. В некоторых случаях, когда трубу невозможно поместить в станок (например, при необходимости нарезки резьбы на уже установленном трубопроводе), используются ручные инструменты. Для нарезки вручную потребуется метчик или специальная плашка.

Дюймовая резьба

Резьбовые соединения получили весьма широкое распространение. Дюймовая резьба чаще всего используется при изготовлении труб, которые могут соединяться с различными фитингами. Рассматриваемая резьба может наносится на трубы из металла или пластика. Размер в дюймах указывается согласно ГОСТ, в интернете можно встретить различные таблицы, на которые можно ориентироваться при работе.

Основные характеристики дюймовой резьбы

Размеры резьбы в дюймах и многая другая информация указывается в нормативной документации, которая связана с ГОСТ 6111-52. Как и любая другая резьба, рассматриваемая характеризуется двумя основными параметрами: диаметр наружных витков и их шаг расположения. К их особенностям можно отнести нижеприведенные моменты:

Шаг дюймовой резьбы определяет то, на каком расстоянии витки находятся относительно друг друга. Стоит учитывать, что подобный метрический размер определяет то, насколько прочным будет соединение. Некоторые параметры дюймовой резьбы должны оставаться неизменными по всей длине трубы. К примеру, шаг должен оставаться неизменным, так как в противном случае могут возникнуть затруднения с использованием трубы или фитинга.
Наружный диаметр измеряется между верхними точками создаваемых гребней. Размеры трубной резьбы в этом случае определить достаточно просто, так как можно использовать обычный измерительный прибор.
Внутренний диаметр определить намного проще. Этот показатель характеризуется расстоянием от одной самой нижней точки до другой, расположенной на противоположней стороне трубы.

Измеряя размеры резьб, можно провести вычисление высоты профиля. Для определения этого показателя достаточно от большего показателя вычесть меньший.

Таблица размеров применяется для соотношения метрического варианта исполнения с дюймовым. Она применяется для подбора трубы и фитингов. В этой таблице указываются диаметры резьбы и другие важные показатели.

Основные параметры дюймовой резьбы

Резьбомер дюймовый позволяет определить основные показатели. Данный инструмент работает по принципу шаблона, когда маркированный резьбомер накручивается. При плавном ходе резьбомера можно с высокой точностью определить типоразмер резьбы.

Виды дюймовых резьб

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

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.
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:

класс точности;
направление нарезки;
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.

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:

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

С 14 нитками на один дюйм. В данном случае шаг составляет 1,814 мм.
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:

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

Таблица дюймовой резьбы

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

Для образования витков на поверхности применяется специальный резец.
Обрабатываемая труба фиксируется в зажимном патроне.
В большинстве случаев на конце трубы создается фаска обычных проходным резцом, после чего настраивается подходящая скорость перемещения суппорта.
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.

Принципы обозначения

Для определения основных качеств следует разобраться с ее обозначением. Обозначение резьбы на чертежах несколько отличается от тех, которые применяются изготовителем при производстве изделий. Таблицы резьб позволяют только по обозначению определить основные характеристики.

К особенностям маркировки можно отнести нижеприведенные моменты:

Условное обозначение рассматриваемой резьбы G.
Размер диаметра указывается после буквы. Примером обозначения назовем 1 ½.
Символ L указывает на то, что витки левосторонние.
Следующий символ H указывает на класс точности.
Длина свинчивания представлена цифрами в конце маркировки.

Обозначение конической резьбы на чертеже предусматривает указание класса точности. Символ, обозначающий класс точности, может указываться в технической документации. Создание витков проводится при соблюдении одного из трех классов. Кроме этого, рядом с цифрой может указываться буква «А» и «В»: первая обозначает наружный показатель, вторая внутренний. Первому классу соответствуют самые грубые резьбы, третьему самые качественные.

Соответствие двух систем обозначений

Метрическая и дюймовая резьба имеют относительно небольшое количество отличий. Примером назовем следующие признаки:

Форма профиля резьбового гребня.
Порядок определения диаметра и шага расположения витков.

Для обозначения основных параметров применяются различные единицы измерения. Рассматривая трубный дюйм в миллиметрах следует учитывать, что показатель не стандартный, составляет 3,324 см. Поэтому дюймовые резьбы в миллиметрах с нестандартным обозначением ¾ в пересчете на метрическое обозначение составляет 25 мм. Перевод проводится довольно часто, так как диаметральный размер важен при выборе фитингов и других элементов. Таблица дюймовых и метрических резьб встречается в специальных справочниках.

Отличия дюймовой резьбы от метрической

Стоит учитывать тот момент, что не многие варианты исполнения метрических и дюймовых витков сопрягаются. Именно поэтому в большинстве случаев перевод выполняется для определения диаметрального размера изделия, на котором проводится нарезание соединительной поверхности.

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.

голоса

Рейтинг статьи