406
Время чтения 7 минутСодержание
Дюймовая резьба – это особый вид резьбы, имеющий треугольный профиль с углом 55 градусов в вершине. Её размер, то есть внешний диаметр на стержне, указывается в дюймах. Стандарт BSW, придуманный Джозефом Уитвортом в середине 19 века, хоть и был первым, стал официальным лишь спустя десятилетия. Еще раньше, в 1864 году, Уильям Селлерс предложил сделать резьбу проще и дешевле, изменив её угол и форму. Это привело к тому, что в середине 20 века была создана международная система дюймовых резьб, впитавшая в себя идеи Уитворта и Селлерса. Самые распространенные типы этой системы – UNC и UNF – используются и по сей день.
Дюймовая резьба, в основном, предназначена для соединения труб. Её нарезают на самих трубах и на соединительных элементах (фитингах), которые могут быть сделаны из пластика или различных металлических сплавов, чтобы улучшить их работу. Это позволяет соединять трубы разного назначения. Чтобы убедиться, что резьба на конкретной трубе или фитинге соответствует требованиям, нужно обращаться к государственным стандартам. В них подробно описаны характеристики резьбовых элементов, необходимые для их эффективного использования. Для удобства созданы таблицы, где указаны размеры дюймовой резьбы, которые служат ориентиром при создании соединений труб разного типа.
Классификация видов дюймовой резьбы
Согласно Госстандарту, дюймовая резьба делится на три класса точности: первый, второй и третий. Рядом с цифрой класса ставят букву «А» или «Б», чтобы указать, где резьба находится - внутри или снаружи детали. Чтобы понять параметры конкретной резьбы, нужно уметь расшифровать эти обозначения. Это важно, поскольку многие зарубежные фирмы, работающие по американским стандартам, используют именно такую маркировку.
Маркировка дюймовой резьбы – это своего рода паспорт, который сообщает нам важную информацию о её характеристиках. Она включает в себя несколько ключевых параметров. Во-первых, это номинальный размер, который обычно указывается первыми цифрами в маркировке и соответствует внешнему диаметру резьбы. Это основной габаритный размер, который помогает нам понять, для каких соединений подойдет данная резьба. Во-вторых, маркировка указывает на класс точности, который может быть первым, вторым или третьим. Класс точности определяет, насколько точно изготовлена резьба и насколько плотным будет соединение. Чем выше класс, тем более точная и плотная резьба. Далее, маркировка сообщает количество витков на дюйм длины. Это параметр, который определяет шаг резьбы – расстояние между соседними витками. Шаг влияет на прочность и герметичность соединения. Также в маркировке может быть указана группа резьбы, которая классифицирует её по типу профиля. Кроме того, в обозначении может присутствовать буквенное обозначение LH, которое означает, что резьба является левой. Если такого обозначения нет, значит, резьба – правая. Левая резьба используется в особых случаях, когда необходимо предотвратить самопроизвольное откручивание. Таким образом, полная маркировка дает нам исчерпывающую информацию обо всех необходимых характеристиках дюймовой резьбы.
Основные технические параметры дюймовой резьбы
Для точного понимания требований к размерам цилиндрической резьбы стоит обратиться к ГОСТ 6111-52. Этот документ описывает основные параметры, определяющие её применение, такие как шаг и диаметр. Диаметр, в свою очередь, делится на наружный и внутренний. Наружный диаметр измеряется как расстояние между вершинами гребней резьбы, расположенных друг напротив друга на трубе. Внутренний диаметр – это расстояние между доньями впадин резьбы, также находящихся друг напротив друга.
Зная наружный и внутренний диаметры резьбы, мы можем легко вычислить её профильную высоту. Это делается просто – нужно найти разницу между этими двумя диаметрами. Профильная высота – важный параметр, который определяет глубину резьбы. Не менее важен и шаг резьбы. Он характеризует расстояние между соседними витками – будь то вершины или впадины. Шаг должен быть строго постоянным на всём протяжении резьбового соединения. Если это условие не соблюдено, то резьба становится непригодной для использования. Нарушение шага делает невозможным подобрать подходящую ответную часть для создания прочного и надежного соединения. В результате, вкручивание элементов становится либо невозможным, либо соединение получается слабым и ненадежным, что недопустимо в большинстве технических применений, где важна герметичность и прочность соединения.
При создании резьбовых соединений часто нужно сравнивать метрическую резьбу с различными видами дюймовой. Чтобы получить точные данные, стоит использовать специальную таблицу соответствий. Её полезно держать под рукой, чтобы всегда иметь возможность проверить значения и избежать ошибок, которые могут сократить срок службы и снизить эффективность трубопровода.
Особенности резьбы цилиндрического типа
Согласно государственному стандарту, диаметр резьбы, будь то наружный или внутренний, остаётся неизменным по всей длине нарезанного участка. Это правило применяется ко всем видам крепежных элементов, независимо от их размера, что позволяет создавать надёжные соединения деталей одинаковых габаритов. Подробные технические характеристики и требования к резьбе изложены в ГОСТ 6357-81. Профиль резьбы имеет форму равнобедренного треугольника, у которого боковые стороны сходятся под углом 55 градусов. Вершина треугольника не острая, а закруглена, причем это закругление точно повторяет форму канавок резьбы, обеспечивая плавное и надежное зацепление. Для точного определения размеров, производители наносят на изделия специальную маркировку. Она включает в себя следующие обозначения: “G” - указывает на то, что это дюймовая резьба цилиндрической формы; цифры “1”, “2” или “3” обозначают класс точности изготовления резьбы; буквы “A” или “B” показывают, где расположена резьба – снаружи или внутри, соответственно; а символы “LH” указывают на левостороннее направление витков, что отличает ее от стандартной правой резьбы. После буквы “G” обычно указывается внутренний диаметр резьбы, но уже в дюймах, что позволяет быстро определить её нужные размеры для применения. Таким образом, маркировка дает полную информацию о типе, точности и размере резьбы.
Особенности резьбы конического типа
Коническая дюймовая резьба отличается тем, что ее диаметр уменьшается по направлению к краю заготовки. Детали с такой резьбой изготавливаются в соответствии с ГОСТ 6211-81. На чертежах профиль резьбы выглядит как равнобедренный треугольник, у которого угол между боковыми сторонами составляет 55 градусов, что соответствует стандарту ГОСТ 6211-81.
Вершина треугольника, как и в случае с цилиндрической резьбой, закруглена, чтобы соответствовать форме канавок. При этом существует также коническая дюймовая резьба, изготавливаемая по ГОСТ 6111-52. В этом случае угол между боковыми сторонами треугольника составляет уже 60 градусов. Такая конфигурация, по сравнению с 55-градусной резьбой, обеспечивает более прочное и устойчивое к механическим нагрузкам соединение, особенно при больших давлениях. Для идентификации конической резьбы на чертежах производители используют обозначение в виде буквы “К”, что позволяет отличать ее от цилиндрической резьбы. Таким образом, стандарты и маркировка позволяют точно определять характеристики и назначение различных видов резьбовых соединений.
Характеристика момента соединения UNC
Резьба UNC, или Unified National Coarse, является распространенным стандартом дюймовой резьбы, и понимание характеристик ее момента соединения критично для обеспечения надежности соединения. Момент соединения – это сила, нужная для затягивания резьбы до определенного уровня, и именно он определяет силу прижима между деталями. UNC имеет более крупный шаг резьбы, чем UNF, что означает большее расстояние между витками. Это способствует быстрому соединению, но и требует большего крутящего момента для достижения той же силы зажима. Большая площадь контакта, достижимая при использовании более мелкой резьбы, здесь меньше, что тоже влияет на нужный момент. UNC обладает меньшей способностью к самоторможению, что может привести к ослаблению соединения из-за вибраций и требует дополнительных средств фиксации. Хотя UNC может иметь большую прочность на срез из-за более массивных витков, рекомендуемые моменты затяжки зависят от размера резьбы, материала деталей и смазки. Важно создавать правильное предварительное натяжение, затягивая крепеж до определенной степени, чтобы избежать ослабления или повреждений. Слишком малый момент приведет к недостаточному зажиму и ослаблению, а слишком большой - к деформации и срыву резьбы. Таким образом, момент соединения UNC играет важную роль в обеспечении надежности резьбовых соединений, и правильное соблюдение рекомендаций по крутящему моменту необходимо для предотвращения повреждений и обеспечения надежного соединения.
Сравнение метрической и дюймовой резьбы: стандартизация и применение
На первый взгляд, при визуальном осмотре и изучении характеристик дюймовой и метрической резьбы сложно заметить какие-либо различия. Тем не менее, специалисты выделяют несколько ключевых отличий, включая конфигурацию профиля гребня и методику расчета диаметра и шага. Если сравнить форму гребней, то у дюймовой резьбы они имеют более острую форму, чем у метрической. Однако, при точном измерении, угол при вершине гребня дюймовой резьбы составляет 55°. Важно помнить, что параметры этих двух типов резьбы измеряются в разных единицах. Диаметр и шаг метрической резьбы указываются в миллиметрах. Для дюймовой резьбы, наоборот, используются дюймы. При этом стоит учитывать, что для дюймовой резьбы применяется не общепринятый дюйм, равный 2,54 см, а специализированное трубное значение, которое составляет 3,324 см. Это различие в единицах измерения и значениях является еще одним важным отличием между двумя видами резьбы.
Для точного определения основных параметров дюймовой резьбы любого типоразмера, закрепленного в ГОСТ, рекомендуется использовать специализированные таблицы. В них значения характеристик резьбы представлены как в виде целых чисел, так и в виде дробей. Важно помнить, что шаг в них обязательно указывается как число канавок (или ниток), которые содержатся в одном дюйме длины изделия, будь то труба или фитинг. Для проверки соответствия фактического шага резьбы значениям, указанным в Госстандарте, необходимы специальные измерения. Принцип измерения шага одинаков как для дюймовой, так и для метрической резьбы.