1.10. Особенности обозначения трубной резьбы

Резьба NPT – это стандарт США на трубную конусную резьбу. С ним отечественный потребитель сталкивается, приобретая сантехнические арматурные изделия и трубы американского производства.

Главное о дюймовой резьбе – обратимся к стандартам

Конусность интересующей нас трубной  резьбы составляет 1:16. А величина угла конуса равняется 3°34’48″. Стандарту NPT соответствует ГОСТ 1952 года №6111, который используется до настоящего времени на территории почти всех стран СНГ. В этом документе описывается дюймовая коническая резьба (ДКР) с профильным 60-градусным углом. Также NPT-стандарту соответствует ГОСТ 6211. Его ввели в действие в 1981 г. В нем указаны нормативы взаимозаменяемости ДКР.

Дюймовая резьба

В прочих распространенных стандартах форму и размеры соединений NPT можно найти в следующих документах: 2999 (система DIN); 10255 и 1600 (нормативы BS); ANSI Размеры, указанные в них, аналогичны геометрическим параметрам, приведенным в ГОСТ 6111. Описываемый класс соединений представлен в двух конфигурациях. Она может быть внутренней и наружной. Трубные изделия с ДКР располагают специальным штуцером. Он выполнен в виде суженого конуса.

Главное о дюймовой резьбе – обратимся к стандартам

Благодаря этой особенности, соседние элементы различных магистралей (водопроводных труб, нетфегазовых систем) соединяются в одну конструкцию максимально прочно.

Коническая резьба нарезается на штуцерах всех труб, из которых создается какая-либо инженерная коммуникация. На одной из сторон трубных изделий при этом делается внешний, а на второй – внутренний конус. Конический дюймовый стандарт достаточно редко можно встретить в бытовых системах. Он рекомендован исключительно для магистралей, где требуется достичь высокого уровня прочности и надежности. К таковым обычно относят газовые и нефтяные трубопроводы. Также ДКР по ГОСТ 6111 применяется в разнообразном гидравлическом оборудовании, в сфере станко- и машиностроения.

Резьба и ее основные параметры:

шаг (Р) выражается натуральным числом: 14,17, 19 и 28 и обозначает расстояние между одноименными боковыми сторонами профиля. Шаг измеряется в миллиметрах, в долях дюйма или числом ниток на дюйм в знаменателе обыкновенной дроби, числителем которой является дюйм;

наружный диаметр (D, d) — это диаметр цилиндра, описанного вокруг впадин внутренней резьбы (D). либо вершин наружной (d);

средний диаметр (D2, d2) — это диаметр цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы так, что ее отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы;

внутренний диаметр (D1, d1) — это диаметр цилиндра, который вписан во впадины наружной (d1) или вершины внутренней резьбы (D1);

ход (Рh ) — это величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°.

Кинематические (или ходовые) резьбы

Трапецеидальная резьба (рис. ). Профиль резьбы — равнобочная трапеция с углом α = 30°. Резьба применяется для передачи осевых усилий и движения в ходовых винтах.

Симметричный профиль резьбы позволяет применять ее для реверсивных винтовых механизмов.

Читайте также:  10 мифов об утеплении фасада пенопластом!

В настоящее время действуют следующие стандарты на трапецеидальную резьбу: профиль резьбы по ГОСТу 9484—81; основные размеры однозаходной резьбы — ГОСТ 24737—81; диаметры и шаги однозаходной резьбы — ГОСТ 24738—81; диаметры, шаги, ходы и допуски многозаходной резьбы — ГОСТ 24739—81; допуски для однозаходной резьбы — ГОСТ 9562—81.

Примеры обозначений однозаходной трапецеидальной резьбы:

Тr 40 х 6 — 8е (Tr — трапецеидальная, 40 — номинальный диаметр резьбы на стержне; 6 — ход; 8е — поле допуска);

Tr 40 х 6 LH — 8e (та же резьба, но левая).

Рис. Профиль и основные размеры трапецеидальной резьбы

Примеры обозначений многозаходной трапецеидальной резьбы (рис. ):

Тr 40 х 9 (Р3) — 6е (Тr — трапецеидальная, 40 — номинальный диаметр резьбы на стержне, 9 — ход, 3 — шаг в мм, 6е — поле допуска).

Рис. Пример обозначения трапецеидальной резьбы

Упорная резьба (рис. Профиль резьбы по ГОСТу 10177—82 — неравнобочная трапеция с углом рабочей стороны 3° и нерабочей — 30°. Этот же стандарт регламентирует и основные размеры резьбы. Допуски — по ГОСТу 25096—82.

Рис. Профиль и основные размеры упорной резьбы

Упорная резьба характеризуется высокой прочностью. Винтовая пара с упорной резьбой обладает высоким КПД. Резьба применяется в грузовых винтах для передачи больших усилий, действующих в одном направлении (в мощных домкратах, прессах и т.д.).

Примеры обозначений упорной резьбы (рис. ):

S 80 х 16 — 7h (S — упорная; 80 — номинальный диаметр; 16 — шаг; 7h — поле допуска);

S 80 х 16 LH — 7h (для стержня, LН — для отверстия, левая);

S 80 х 20 (Р5) — 7h (80 — номинальный диаметр, 20 — ход, 5 — шаг у четырёхзаходной резьбы).

Рис. Пример обозначения упорной резьбы

Прямоугольная (квадратная) резьба (рис. ) имеет высокий КПД и дает большой выигрыш в силе, поэтому подобные резьбы применяют для передачи осевых усилий в грузовых винтах и движения в ходовых винтах. Прямоугольные (квадратные) резьбы не стандартизованы, так как имеют следующие недостатки:

а) в соединении (типа «болт — гайка») трудно устранить осевое биение;

б) они обладают меньшей прочностью, чем трапецеидальная резьба, так как основание витка у трапецеидальной резьбы при одном и том же шаге шире, чем у прямоугольной резьбы;

в) их труднее изготовить, чем трапецеидальную.

В ответственных соединениях эти резьбы заменены трапецеидальной.

Так как профиль и шаги этой резьбы не стандартизованы, на чертеже изделия с подобной резьбой приводят все данные, необходимые для ее изготовления.

Рис. Профиль и основные размеры прямоугольной (квадратной) резьбы

Специальная резьба. Имеет стандартный профиль, но нестандартный шаг или диаметр. В обозначении специальной резьбы перед буквенным указанием профиля (М, Tr, S) добавляют сокращенное слово Сп, например: Сп М34 х 2 — 6 d.

Ключевые характеристики нарезок

Всякая нарезка располагает следующими ключевыми характеристиками:

Ключевые характеристики нарезок
  • шаг (P) – дистанция между боковыми профильными сторонами. Измерение осуществляется в долях метра/дюйма либо количеством ниток на дюйм;
  • внешний диаметр (d, D) – диаметр цилиндра, который описан вокруг вершин внешней (d) либо углублений внутренней нарезки;
  • средний диаметр (d2, D2) – диаметр цилиндра, имеющего образующую, пересекающую резьбовый профиль так, что ее части, которые пересекаются с канавкой, равняются одной второй шага;
  • внутренний диаметр (d1, D1) – диаметр цилиндра, который вписан в углубления внешней (d1) либо вершины внутренней нарезки (D1);
  • ход (Ph) – дистанция, на которую относительно перемещается начальная средняя точка по винтовой резьбовой линии на триста шестьдесят градусов.
Читайте также:  Зачем нужна обработка дерева морилкой и лаком?

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.

Как обозначаются соединения деталей с резьбой

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

2.1. Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 2.

Таблица 2

Размеры в миллиметрах

Обозначение размера резьбы

Шаг Р

Диаметры резьбы

Ряд 1

Ряд 2

d = D

d2 = D2

d1 = D1

1/16

0,907

7,723

7,142

6,561

1/8

9,728

9,147

8,566

1/4

1,337

13,157

12,301

11,445

3/8

16,662

15,806

14,950

1/2

1,814

20,955

19,793

18,631

3/4

5/8

22,911

21,749

20,587

26,441

25,279

24,117

7/8

30,201

29,039

27,877

1

11/8

2,309

33,249

31,770

30,291

37,897

36,418

34,939

11/4

41,910

40,431

38,952

11/2

13/8

44,323

42,844

41,365

47,803

46,324

44,845

13/4

53,746

52,267

50,788

2

59,614

58,135

56,656

65,710

64,231

62,752

21/2

75,184

73,705

72,226

3

23/4

81,534

80,055

78,576

87,884

86,405

84,926

31/4

93,980

92,501

91,022

31/2

33/4

100,330

98,851

97,372

106,680

105,201

103,722

4

113,030

111,551

110,072

5

41/2

125,730

124,251

122,772

138,430

136,951

135,472

6

51/2

151,130

149,651

148,172

163,830

162,351

160,872

При выборе размеров первый ряд следует предпочитать второму.

2.2. Числовые значения диаметров d2 и d1 вычисляют по следующим формулам

d2 = D2 = d — 0,640327 P

(1)

d1 = D1 = d — 0,280654 P

(2)

Числовые значения диаметра d установлены эмпирически.

Некоторые положения ГОСТа 6211-81

Коническая трубная резьба по ГОСТ 6211 от ´81 года имеет конусность 1:16. В документе, как и в стандарте 6357 для цилиндрической, приведены ее профиль, допуски и размеры.

Обратите внимание! Трубная резьба конической формы имеет размеры, шаг и диаметр (в основной плоскости) такие же, как и в документе 6357 от ´81 года.

Параметры конической резьбы оговариваются в документе ГОСТ 6211

Ее возможная длина с условными обозначениями размера как в Табл. 1 приведена в таблице.

Таблица 6

Некоторые положения ГОСТа 6211-81
Размер резьбы Рабочая длина, *102 мм Длина внешней резьбы от основной плоскости до торца, *10 мм
a 0,065 0,40
b 0,065 0,40
c 0,097 0,60
d 0,101 0,64
e 0,132 0,82
f 0,145 0,95
1 0,168 1,04
j 0,191 1,27
l 0,191 1,59
2 0,234 1,75
o 0,267 2,06
3 0,298 2,06
s 0,314 2,22
4 0,358 2,54
5 0,401 2,86
6 0,401 2,86

Допустимо соединять наружную коническую резьбу с цилиндрической внутренней, имеющей класс точности А.

Обозначают трубную коническую резьбу (ГОСТ 6211) буквой R – для наружной, Rс – для внутренней, Rр – для внутренней цилиндрической. Левая резьба дополняется условным обозначением LH.

ГОСТ 6211, а также 6357, утвержденные в ´81 году, определяют размерные величины для трубной резьбы. Структурно документы похожи, однако различность форм влияет на численные значения.

Резьба NPSM (National pipe thread)

Резьба дюймовая трубная цилиндрическая (англ. NPSM

) — американский стандарт резьбы по ANSI/ASME Стандарт предусматривает размеры резьбы от 1/16″ до 24″ для труб по стандартам ANSI/ASME , BS 1600, BS EN 10255 и ISO 65.

Угол профиля при вершине 60°, теоретическая высота профиля Н=0,866025Р. Обозначение размера резьбы NP, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы, мм

Обозначение размера резьбы Число ниток на дюйм Длина резьбы Диаметр резьбы в основной плоскости
Рабочая От торца трубы до основной плоскости Наружный d=D Средний d2=D2 Внутренний d1=D1
1/16″ 27 6,5 4,064 7,895 7,142 6,389
1/8″ 7,0 4,572 10,272 9,519 8,766
1/4″ 18 9,5 5,080 13,572 12,443 11,314
3/8″ 10,5 6,096 17,055 15,926 14,797
1/2″ 14 13,5 8,128 21,223 19,772 18,321
3/4″ 14,0 8,611 26,568 25,117 23,666
1″ 11½ 17,5 10,160 33,228 31,461 29,694
1¼» 18,0 10,668 41,985 40,218 38,451
1½» 18,5 10,668 48,054 46,287 44,520
2″ 19,0 11,074 60,092 58,325 56,558
2½» 8 72,699
3″ 88,608
3½» 101,316
4″ 113,973
5″ 141,300
6″ 168,275
8″ 219,075
10″ 273,050
12″ 323,850

Типы трубной резьбы и их характеристика

Существующие нормативные документы допускают применение следующих типов резьбы:

Первый тип – спиральная нарезка, образованная треугольным сечением с углом при вершине 55 градусов.

Второй тип – это нарезка аналогична предыдущей на скошенном участке трубы равной 1/16.

Третий тип – это резьба профиль которой, это сечение, в форме равнобедренного треугольника с углом при вершине в 55 градусов.

В некоторых странах, например в США или Канаде угол при вершине равен 60 градусам. Справедливости ради, надо отметить, что последний тип резьбы постепенно уходит из оборота.

В трубопроводных соединениях чаще применяется трубная цилиндрическая или коническая нарезка. Цилиндрический тип носит обозначение «G», буквы «R» и «К» говорят о наличии конической резьбы. Характеристики метрической накатки регламентированы в ГОСТ 8724-81, метрическая коническая нормирована в ГОСТ 25229-82, в отношении конической дюймовой резьбы действует ГОСТ 6357-81.