Трубная резьба

Какие инструменты используются для накатки резьбы?

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

1. Фабричный метод накатки. Труба с резьбой поступает в продажу в готовом виде.
2. 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.
3. 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.

Трапецеидальная

К резьбовым соединениям этого вида относятся чаще всего соединения типа винт-гайка. Трапецеидальная резьба выполняется в соответствии с ГОСТ 9481-81. Ее форма представляет собой равнобокую трапецию. Угол наклона граней составляет 30°. Для резьбы крепежных элементов, применяемых в червячных передачах, предусмотрен угол наклона 40°.

Трапецеидальный профиль резьбы позволяет достичь повышенной прочности соединения. Благодаря этому ее применяют для соединения деталей механизмов, работающих под воздействием динамических нагрузок, например, в ходовых гайках, которыми фиксируются штоки задвижек и т. д.

Разновидности трубной резьбы и сферы применения отдельных видов

Трубная резьба может быть классифицирована по нескольким показателям:

• виду;
• техническим параметрам.

Отдельные виды трубной резьбы и их особенности

Для соединения труб в систему водоснабжения, отопления и так далее можно использовать следующие виды резьбы:

• цилиндрическую. Применяется для сооружения трубопроводов разного вида бытового и промышленного назначения;
• каноническую. Преимущественно используется при строительстве трубопроводов, проводящих жидкость или газ, которые находятся под высоким давлением. Такая резьба позволяет достичь более герметичного соединения;
• дюймовую.

Дюймовая резьба в последнее время практически не используется. По этой причине рассмотрим более подробно цилиндрический и канонический виды резьбы.

Цилиндрическая резьба (обозначается на схемах буквой G) изготавливается в соответствии с ГОСТ 6357-81 и имеет форму равнобедренного треугольника с углом в 55º при вершине.

Чертеж цилиндрической резьбы в соответствии с ГОСТ

Основными параметрами являются:

• наружный, внутренний и средний диаметр резьбы (d, d1 и d2 соответственно);
• наружный, внутренний и средний диаметры соединительной муфты (D, D1 и D2);
• шаг резьбы (Р);
• высота треугольника и рабочего профиля (Н и Н1);
• радиус закругления (R).

Цилиндрическая резьба нарезается на трубах, диаметр которых находится в пределах 1/16 дюйма (7,723 мм) – 6 дюймов (163,86 мм). Основные размеры труб приведены в таблице:

Типовые размеры резьбы цилиндрической

Дополнительными параметрами, регламентируемыми ГОСТ, являются:

класс точности. Резьба может быть изготовлена с классом точности А (более точный) и В (менее точный);

Для каждого класса точности устанавливаются свои нормы отклонений, допустимые регламентирующим документом.

длина свинчивания. Устанавливаются два значения параметра: N – нормальная длина и L – длинная длина.

Длина свинчивания резьбы по ГОСТ

Все рассмотренные параметры цилиндрической резьбы указываются в маркировке.

Например, G1/2-A-40. Это означает, что цилиндрическая резьба (G) имеет следующие параметры:

• диаметр ½ дюйма;
• класс точности А;
• длину свинчивания L 40 мм. Нормальная длина свинчивания (N) в маркировке не указывается.

Каноническая резьба (маркируется буквой R) изготавливается по ГОСТ 6211-81. Основные отличительные признаки:

• угол вершины треугольника 55º;
• конусность 1:16.

Основные параметры, применяемые при обозначении этой резьбы, полностью соответствуют параметрам, используемым при обозначении цилиндрической.

Чертеж и рабочие параметры канонической резьбы

Диаметр труб, на которых возможна нарезка конической резьбы, составляет от 1/6 дюйма до 6 дюймов, что соответствует 7,723 – 163,83 мм.

Таблица указывает все типовые размеры резьбы конического вида:

Размеры выпускаемой конической резьбы на трубах

В маркировке конической резьбы указываются следующие параметры:

• тип: внутренняя (Rc) или наружная (R);
• диаметр (в дюймах).

Например, R1/2 означает, что наружная коническая резьба диаметром  ½ дюйма.

Параметры трубной резьбы

Дополнительными техническими параметрами трубной резьбы являются:

• единицы измерения;
• направленность.

Трубная резьба может измеряться:

• в дюймах (дюймовая резьба);
• в миллиметрах (метрическая резьба).

Основное отличие метрической резьбы от дюймовой – это угол треугольника, соблюдаемый при нарезке резьбы. Если на дюймовой резьбе угол составляет 55º, то при нарезке метрической резьбы размер угла увеличивается до 60º.

Основные параметры метрической резьбы

Для строительства трубопроводов бытового назначения (системы отопления, водоснабжения или газоснабжения, водоотведения и так далее) используется дюймовая резьба. Метрическая (более точная) резьба преимущественно применяется при строительстве трубопроводов, находящихся под действием вибрации, а также тяжеловесных конструкций.

Если используется метрическая резьба, то в маркировке присутствует буква «М».

Существенное значение при определении резьбы также имеет направление вращения профиля. По данному показателю трубная резьба подразделяется на следующие виды:

• левая;
• правая.

Направленность резьбы

Левая резьба наносится исключительно на трубы при условии, что основная нагрузка, действующая на соединение, направлена в сторону отвинчивания соединительного элемента. В остальных ситуациях используется правая резьба.

На чертежах левая резьба дополнительно маркируется буквами LH.

Калибры для контроля резьбовых болтов и гаек

Калибры для контроля годности цилиндрических резьбовых соединений действуют как комплект жестких средств, осуществляющих контроль годности резьбы. Преимущество их состоит в том, что они обеспечивают полную взаимозаменяемость рези скручиваемых деталей. Все калибры делятся на две основные группы: для внешней и для внутренней резьбы. По принципу построения они делятся на непроходные и проходные, каждый из которых контролирует свою границу поля допуска, по форме поверхности – на нарезные и гладкие. Резьбовые соединения с полным профилем проходного калибра имеют контур номинального профиля и параметры, выполненные с высокой точностью.

Читать также: Где можно поточить ножницы

Чем отличается метрическая резьба от дюймовой? – Станки, сварка, металлообработка

Качество резьбы, нарезаемой на водопроводной трубе, как и соотношение ее с осью трубы, крайне важны при монтаже водопровода или отопления.

Нарезание плашкой вручную не особенно эффективно – намного более удобно, когда резьба метрическая и трубная нарезается резцом с помощью токарного станка.

Трубная резьба

Что собой представляет трубная резьба

Резьбой называют винтовую канавку с постоянным шагом и сечением, которая наносится на поверхность деталей машин слабо конической или цилиндрической формы, таких, как болты, винты, а также на поверхности деталей, соединяемых с ними – к примеру, гаек.

В домашнем быту сталкиваться приходится в основном с цилиндрической трубной резьбой. Наряду с резьбой метрической, в нашей стране очень успешно применяется дюймовая резьба трубная.

Основные характеристики метрической резьбы – шаг (расстояние от одной впадины до другой или между гребнями резьбы, измеренное вдоль детальной оси, которое выражается в миллиметрах) и диаметр.

Главными параметрами дюймовой трубной резьбы является диаметр, выраженный в дюймах или частях дюйма, а также число нарезанных по длине дюйма витков. Здесь надо напомнить, что один дюйм составляет 25,4 мм. Примером для рассмотрения может послужить цилиндрическая трубная дюймовая резьба гост – наиболее часто приходится работать именно с ней.

Тут придется встретиться с несколько непривычной единицей измерения – это «трубный дюйм», который равен 33, 249 мм. Получился он следующим образом: к размеру в дюймах, который характеризует внутренний диаметр трубы, прибавили толщину обеих стенок.

Итогом стал следующий результат:

• труба дюймовая с наружным диаметром – 33,249 мм;
• труба полудюймовая – 21,25 мм.

Таблица гост трубных резьб

Резьба дюймовая трубная гост от метрической отличается, кроме уже описанных особенностей, следующими нюансами:

• она обладает более острыми гребнями-впадинами;
• слегка закругленными вершинами ниток резьбы.

Резьбы, применяемые в быту

В быту наиболее часто применяются трубы со следующими типами резьб:

1. С резьбой 14 ниток на один дюйм (шаг трубной резьбы 1,814 мм)

• • диаметром 1/2″
  • диаметром 3/4″

1. С резьбой 11 ниток на один дюйм (шаг резьбы 2,309 мм)

• • диаметром 1″
  • диаметром 1 1/4″
  • диаметром 1 1/2″
  • диаметром 2″.

Совет! 11 ниток, приходящихся на дюйм в комбинации с шагом 2,309 мм, сохраняют резьбу на трубах, диаметр которых 1″- 6″.

Определение шага трубной резьбы

Чтобы определить тип, а также шаг резьбы трубной, используют инструмент, который называется резьбомером. Можно также воспользоваться линейкой или штангенциркулем.

При определении шага метрической резьбы замеряется расстояние между вершинами нескольких ниток резьбы, после чего расстояние делится на количество ниток. При наличии дюймовой резьбы подсчитывают нитки, которые могут поместиться в одном дюйме (25,4 мм).

На практике, конечно, вряд ли кому-то удается обеспечить такую точность диаметра, но можно надеяться на получение вполне удовлетворительной резьбы, руководствуясь хотя бы одной цифрой, которая идет после запятой.

Резьбомер – инструмент для определения типа и шага резьбы

Нарезка трубной резьбы

Выполняется метрическая и трубная резьба приблизительно так. В случае если данная операция совершается вручную, а не с помощью токарного станка, ее осуществление сопряжено с дополнительными трудностями – особенно при нарезке резьбы на трубах, у которых диаметр больше одного дюйма.

Удобнее всего будет воспользоваться специальным прибором для нарезания резьбы вручную (КЛУПП). Прибор представляет собой корпус с двумя ручками, где размещены регулируемые подвижные гребенки, которыми  резьба трубная метрическая постепенно углубляется до полного профиля.

Помимо этого, можно воспользоваться и сменными гребенками с полным профилем резьбы и неполным профилем. Этот инструмент не относится к категории дешевых, и поскольку доступен он не всем, можно упомянуть о нескольких приспособлениях для обыкновенной лерки (ее еще называют плашкой), с помощью которой и выполняется собственно трубная резьба метрическая.

Совет!

С использованием резьбовой втулки с разными диаметрами диапазон нарезаемой резьбы довольно легко расширить.

Резьба метрическая трубная, которая нарезается леркодержателями без удлинителей или подобных приспособлений, в большинстве случаев никакой критики не выдерживает. Их можно снабдить изготовленными на токарном станке вкладышами.

Применение калибров

Пробки со вставками являются главным типом резьбовых пробок, имеют конусный хвостовик. Они изготавливаются диаметром от 1 до 50 мм. Уплотнение резьбовых соединений с внешним диаметром от 50 до 100 мм делают в виде насадок, фиксируемых на концах пластмассовой ручки винтами. Проверку внешней резьбы производят резьбовыми кольцами, изготовленными диаметром от 1 до 100 мм. Проходные кольца нарезаются по всей ширине кольца. Их внешняя поверхность накатывается. Непроходимые кольца обладают укороченной резьбой (оставляют только два три витка с укороченной резьбой). На них создают отличительную проточку посередине внешней накатанной цилиндрической поверхности кольца.

Резьбы трубные — разновидности и характеристики

Современные нормативные акты утверждают, что в категорию трубных резьб попадают лишь три типа спиралевидных нарезок, а именно:

• Цилиндрический вариант – образуемый спиралеобразной канавкой треугольного профиля с углом в 55 градусов при вершине.
• Конический вариант – образуемый спиралеобразной канавкой аналогичного типа, нарезанной на пологом участке с конусностью 1:16
• Дюймовый вариант – образуемый спиралеобразной канавкой треугольного профиля с углом в 60 градусов при вершине, нарезанной на конической поверхности.

Причем последний вариант – дюймовый — не используется в производстве новых трубопроводов с конца прошлого века. В современных конструкциях используется либо цилиндрический, либо конический вариант. Причем цилиндрический вариант (G-тип) используется для стыковки водогазопроводных трубопроводов, а конический вариант (R-тип) применяется для стыковки нагруженных узлов в гидроприводах, топливопроводах или маслопроводах станков, самолетов или автомобилей.

Подробное описание G-типа и R-типа – именно такое обозначение трубной резьбы на чертежах характерно для цилиндрического и конического вариантов — будет представлено ниже по тексту. Классический дюймовый вариант – коническая резьба NPT типа – регламентированный ГОСТ 6111-52, в данной статье рассматриваться не будет, по причине неактуальности подобной информации.

Обзор резьбы трубной цилиндрического типа

Трубная цилиндрическая резьба, регламентируемая по ГОСТ 6357-81, нарезается на (или в) трубах диаметром от 7,723 миллиметра (соответствует 1/16 дюйма) до 163,83 миллиметра (соответствует 6 дюймам ровно). Общее количество оригинальных разновидностей (по диаметру) трубной резьбы соответствует 16 типоразмерам.

Впрочем, помимо диаметра, очень важной характеристикой для любой резьбы является еще и шаг нарезки – расстояние между двумя соседними вершинами профиля. Причем, как утверждает основной документ, которым регламентируется цилиндрическая резьба для трубы (ГОСТ 6211-81), шаг резьбовой нарезки измеряется не в миллиметрах, а по количеству витков, нарезанных на дюймовом (25,4 миллиметра) сгоне

И согласно этому определению и вышеупомянутому ГОСТу существует четыре варианта резьбового шага на 11, 14, 19 и 28 витков.

Таким образом, общее число типоразмеров, которым соответствует стандартная трубная цилиндрическая резьба G типа (ординарная, дюймовая резьба Витворта) равняется 64 единицам (четыре типоразмера по шагу для каждого из 16 типоразмеров по диаметру).

Обзор резьбы трубной конического типа

Трубная коническая резьба R-типа регламентируется ГОСТ 6211-81, в котором указано, что данный тип нарезки встречается на (или в) торцах труб в конусностью 1:16 и диаметрами от 1/16 дюйма (7,723 миллиметра) и до 6 дюймов (163,83 миллиметра).

Общее количество оригинальных резьбовых типоразмеров равняется 64 единицам: ведь трубная коническая резьба делится на такое же количество разновидностей, что и цилиндрический вариант (шестнадцать типоразмеров по диаметру увеличенных четырьмя типоразмерами по шагу резьбы для каждого диаметра).

Причем, как утверждает документ, которым стандартизируется резьба трубная дюймовая коническая — ГОСТ 6211 от 1981 года – число резьбовых ниток на дюйме сгона, в данном случае совпадает с аналогичным параметром типовой цилиндрической резьбы.

Совместимость резьбы конической и цилиндрической

Каждый из описанных выше вариантов основан на нарезке дюймовой резьбы British Standard Whitworth (резьбы Витворта). Поэтому сгоны, на которых накатана стандартная, цилиндрическая резьба трубная – обозначение BSW / BSPT в международном формате или G в отечественном – вкручиваются в муфты, внутри которых нарезана коническая резьба – обозначение BSW / BSPР в международном формате или R в отечественном

Для чего это важно знать

Каждый автовладелец, который занимается ремонтом авто своими руками, хоть раз, но сталкивался с ситуацией, когда гайка одинакового размера не заворачивается на подходящий по диаметру болт. Причина скрывается в том, что резьба, нанесённая на «проблемную» деталь, отличается от той, которая нарезана на накручиваемом изделии.

Это подтверждает то, что резьба на них отличается друг от друга. Поэтому для беспроблемного закручивания вам понадобится подобрать винт или гайку с одинаковой нарезкой.

Определение использующихся терминов

В данном обзоре используется несколько специфических понятий, разобраться с которыми без дополнительных разъяснений будет проблематично. С целью избежать ошибочных самостоятельных «домысливаний» приводим перечень и расшифровку используемых определений:

• Диаметр резьбы – диаметр металлической поверхности (стержня, трубы, шпильки), на которой нарезаются витки резьбы. Сокращённая аббревиатура – d.
• Шаг резьбы – расстояние между центральной частью наружной стороны двух соседних витков относительно противоположному профилю. Для сокращённого обозначения этого термина в схемах используется английская буква «P».
• Ход резьбы (Ph) – значение относительного осевого перемещения заготовки с резьбовым шагом за один виток (360°). Существует 2 разных понятия: однозаходная и многозаходная резьба. Первая получается в результате смещения одного профиля, ход её равен величине заданного шага. Изготовленная движение двух и более нарезающих элементов называется многозаходной. Используется она при сборке высокоточного оборудования (например, электротехнике, радиоэлектронике). Одновременная нарезка нескольких спиралей гарантирует более точное позиционирование присоединяемых элементов относительно друг друга при их смещении относительно друг друга.

• Наружный (номинальный) диаметр d (D) – диаметр воображаемых цилиндров, описанных вокруг вершины, применяющейся с ней вместе резьбы. В большинстве случаев именно это значение является определяющим и характеризует условную величину данной резьбы.
• Средний диаметр d2 (D2) – воображаемый диаметр цилиндра, прямая которого пересекает его центр так, что каждый из отрезков, полученных при перекрещивании с ложбинкой, равен половине стандартного шага.
• Внутренний диаметр d1 (D1) – воображаемый диаметр цилиндра, который вписан в центральную часть ложбинки резьбы любого вида (наружной или внутренней).

Какие диаметры труб существуют

Различают внутренний и внешний диаметры трубы. Кроме того, при сопоставлении дюймов и миллиметров используют в качестве показателя среднее значение этого параметра, которое часто входит в формулы расчета.

Стальные

Для определения диаметра стальных соединителей с нанесенной резьбой используют дюймы. В этом случае измеряют внутренний диаметр, или ДУ (диаметр условного прохода).

Пластиковые

В случае с полипропиленовыми, пластиковыми или ПНД-трубами измеряют наружный диаметр. Чаще всего в России его указывают в мм. Из-за разницы в единицах измерения часто возникают ошибки: например, при установке пластиковых труб диаметра 20 мм (3/4 дюйма) используют фитинги размером 1/2 дюйма (15 мм).

Трубное крепление цилиндрической формы

Высокой прочностью и надежностью характеризуется состыковка методом скручивания, хотя этот вариант достаточно прост в использовании. Единственным недостатком является необходимость использования пакли для большей герметизации. Такая ситуация возникает очень редко, когда требуется максимальная прочность соединения.

С помощью трубной резьбы достигается герметичное скручивание не только труб, но и других тонкостенных конструкций, имеющих цилиндрическую форму. В разрезе винтовая насечка имеет вид равнобедренного треугольника, верхний угол которого равен 55. Главный параметр винтовой насечки для цилиндров – условный диаметр

Если при нанесении винтовой насечки во внимание принимается внешний и внутренний диаметр, то условный важен для качественного монтажа сантехники.

Под определением условного диаметра понимается показатель, который определяет пропускную способность трубного изделия. Измеряется данный показатель в дюймах. У каждого условного значения имеется соответствующие параметры внешнего и внутреннего диаметра.

Метод скручивания допускается использовать на трубах, диаметр которых не превышает 6 дюймов. В остальных случаях применяется сварочное оборудование.

Для транспортировки горячей и холодной воды в большинстве случаев используются чугунные трубы с трубной резьбой из стали. Объясняется это качественными характеристиками материала. Чугунные изделия более хрупкие, стальные – более прочные, что способствует повышению качества креплений. Допускается нанесение цилиндрических насечек на трубные изделия, имеющие диаметр от 1/16 до 6 дюймов.

Применение

Трубная резьба конического типа обычно применяется при следующих условиях:

• Наличие деформированной нарезки внутри со следами износа на соединениях тогда, когда проблему невозможно ликвидировать посредством полной замены элемента. Такая нарезка позволяет придать системе большую герметичность. Однако это временная мера. Полная замена элемента неизбежна, и лучше произвести ее как можно быстрее. Стоит помнить, что в ином случае система может прийти и вовсе в аварийное состояние;
• Используется для обеспечения нужной герметичности в конструкции, в которой находится носитель под высоким давлением. Витки такого типа обеспечивают надежность соединения даже при применении в экстремальных условиях.

Прибор для нарезание внешней резьбы

Как нарезают резьбу – резьбонарезное оборудование и инструмент

Выбор резьбонарезного оборудования зависит от типа и масштабов производства, материала и размеров труб, требований к точности резьбы и других факторов.

Резьбу можно получить методом накатки или нарезки.

Резьбу методом накатки получают с помощью специальных резьбонарезных роликов. Для этого заготовку устанавливают между роликами с необходимым контуром резьбы и накатывают витки резьбы на резьбонакатных автоматах и полуавтоматах, а иногда на токарных и револьверных станках. Благодаря плавному распределению волн напряжения между витками за счет деформации металла, такая резьбы отличается высокими механическими характеристиками и высокой производительностью.
Однако точность используемых роликов должна быть на очень высоком уровне, а материал изготовления обладать повышенными механическими свойствами – чаще всего используется высоколегированные штампованные стали.

Нарезанные резьбы более просты в изготовлении, однако по механическим свойствам и пределу выносливости уступают накатанным. Это связано с наличием более острых кромок профиля и более высокого значения коэффициента напряжения.

По способу нарезки резьбы подразделяется на ручную и с помощью специального станка.

При ручной нарезке используются специальные приспособления: метчик (для внутренней трубной резьбы) и плашки (для наружной трубной резьбы), или специальный резьбонарезной ручной инструмент – клупп, осуществляющий нарезку с помощью подвижных регулируемых гребенчатых резцов. Ручную нарезку рекомендуется производить при диаметрах труб до 1 дюйма, так как большие диаметры требуют значительно больших физических усилий.

Для больших нагрузок и объемов работ сегодня существует огромный выбор надежного резьбонарезного инструмента: от переносных электрорезьбонарезных инструментов до специальных станков, способных справиться с нарезкой резьбы любого типа на трубах всевозможных диаметров из любых материалов.

В нашей компании ITC (АйТиСи) представлен широкий ассортимент резьбонарезного инструмента Ridgid и Rex. Мы являемся официальным дилеров в России этих торговых марок, поэтому можем предложить не только лучшие цены, но и гарантийное и постгарантийное обслуживание.