Що таке конусове різьблення. Нарізання трубного конічного різьблення bspt

Найбільш поширеним у США типом трубного різьблення є стандарт NPT, з яким можна зіткнутися при покупці труб та американського виробництва. Даний стандарт застосовується в з'єднаннях, від яких потрібна підвищена герметичність при роботі в умовах сильного тиску середовища, що циркулює по трубопроводу.

У статті ми розглянемо конічну NPT різьблення, вивчимо її типорозміри та параметри, а також підберемо взаємозамінний вітчизняний стандарт.

Зміст статті

Загальна інформація, маркування

Трубна конічна різьблення класу NPT існує у двох конфігураціях – зовнішня та внутрішня. Штуцер труби з таким різьбленням має форму звуженого конуса, за рахунок такої структури забезпечується підвищена міцністьз'єднання двох елементів трубопроводу між собою.

Для з'єднання двох труб конічний різьблення формується на штуцерах кожної з них, при цьому на одній нарізається внутрішній, а на іншій - зовнішній конус. Кут нахилу конуса уніфікований і становить 3034'49”, що дорівнює конусності (С)1:16.

Існує два типи розмірності конічного різьблення– дюймова та метрична, залежно від яких відрізняється номенклатурне позначення NPT з'єднання на схемах та кресленнях. Якщо одна зі сторін труби або фітинга, на якій нарізаний конус, метрична, використовується абревіатура NPT-E, якщо обидві сторони конусів, що з'єднуються, дюймові додаткова абревіатура не використовується і вказується просто NPT.

Технічні вимоги до розмірів та конфігурації NPT різьблення наведені у таких міжнародних стандартах:

ANSI/ASME B36.10M;
BS 1600, 10255;
DIN 2999.

Також існують вітчизняні нормативні документи на конічну сполуку:

ГОСТ №6111-52 “Різьба конічна дюймова з кутом профілю 60 градусів”;
ГОСТ №6211-81 "Основні норми взаємозамінності - різьба трубна конічна".

На сьогоднішній день у спеціалізованих магазинах представлена широка кількість перехідників і , що мають з одного боку циліндричну, а з іншого – конічну нарізку, що дозволяє без проблем використовувати труби зі штуцерами американського стандарту.

Трубна конічна NPT різьблення (відео)

Схема та технічні характеристики

Профіль конічної різьби представлений на наведеній нижче схемі, на якій позначені:

d ( зовнішній типрізьблення), D ( внутрішній тип) - Зовнішній діаметр;
d1, D1 – внутрішній діаметр;
d2, D2 – середній (проміжний) діаметр;
p – крок профілю;
f – кут конуса;
H-висота вихідного трикутника;
Н1 – робоча висотапрофілю;
R – радіус закруглення западини та вершини;
C – зріз западини та вершини.

Різьблення NPT має стандартні розміривід 1/16 до 24″, при цьому дане позначеннявказує не на зовнішній діаметр штуцера, а на пропускний діаметртруби, де нарізується конічне з'єднання.

Розглянемо основні параметри найпоширеніших NPT з'єднань:

Типорозмір (“)	Кількість витків профілю на дюйм (шт)	Довжина (мм)		Діаметр (мм)
Типорозмір (“)	Кількість витків профілю на дюйм (шт)	Робоча	Від торця до площини	D=d	D1=d1	D2=d2
1/16	27	6.5	4.06	7.89	6.389	7.142
1/8	27	7	4.57	10.27	8.77	9.52
1/4	18	9.5	5.10	13.58	11.31	12.45
3/8	18	10.5	6.10	17.06	14.80	15.93
1/2	14	13.5	8.13	21.22	18.32	19.78
3/4	14	14.0	8.61	26.57	23.67	25.12
1	11.5	17.5	10.16	33.23	29.70	31.47
1 1/4	11.5	18	10.67	41.99	38.46	40.22
1 1/2	11.5	18.5	10.67	48.06	44.52	46.30
2	11.5	19	11.08	60.10	56.56	58.33

Незалежно від типорозміру, кут вершини профілю завжди становить 60 градусів, яке теоретична висота – 0.86 мм.

Технологія нарізки

У промислових умоврізьблення NPT формується на спеціальних різьборізних верстатах. Основним робочим інструментом такого обладнання є , який закріплений на шпинделі, що обертається, при цьому оброблювана труба нерухомо фіксується на столі верстата.

Процес нарізки складається з наступних етапів:

Встановлюється необхідний напрямок та швидкість обертання шпинделя, у посадковому гнізді закріплюється заготівля.
На шпиндель монтується мітчик необхідного типорозміру, його головка фіксується затискачем, що підтримує.
Вмикається електропривод верстата.
За допомогою важеля важеля різьбонарізна головка переміщається до оброблюваної труби.
Автоматичний ролик фіксує та зіставляє інструмент та заготівлю, відбувається автоматичне нарізування різьблення заданої конфігурації.
Після завершення ходу мітчика супорт піднімається вгору, електропривід вимикається і заготовка демонтується зі верстата.

Стаття розповідає про речі, які необхідно знати під час роботи з конічним різьбленням. Але для початку слід розглянути, для чого зараз застосовується металеве різьбове з'єднання.

Залізні труби нині можна зустріти лише у будинках, які не ремонтувалися протягом кількох десятиліть. Залізо було витіснене трубами з металопластику та поліпропілену. Останні розробки дозволяють забезпечити повну герметизацію з'єднання, що призвело до відмови від сталі як матеріал для стояків та інших систем.

Але в місцях з необхідною надійністю, що перевищує звичайні значення, використання металу продовжується і є найчастіше єдиним виходом із ситуації.

Цьому є дві основні причини:

механічні навантаження ззовні;
великі значення тиску у трубопроводі.

Наприклад, автомобіль, що проїжджає, легко розчавить неглибоко закопану. пластикову трубу, в той час як труба, швидше за все, витримає це навантаження.

Варто врахувати, що зварюванням з'єднувати каналізаційні та водопровідні трубине скрізь можливо та бажано. Це може призвести до неможливості доступу до місця зварювання або небезпеки вибуху. Також, часто потрібно створити роз'ємне з'єднання, що дозволяє приєднувати до труби за потребою різні вимірювальні пристрої. З'єднання за допомогою різьблення та застосовуються з цією метою. Особливість у вигляді гладких країв різьблення забезпечує щільність з'єднання за допомогою герметиків або спеціальних.

Класифікація

Різьблення поділяються на два основні типи:

конічні;
циліндричні.

Відповідно різьбові з'єднання можуть бути:

конічні-циліндричні;
циліндричні-циліндричні;
конічні-конічні.

Конічна трубна різьба

Таким різьбленням називають різьблення на трубних виробах з профілем, що звужується до кінця виробу. Якщо внутрішнє різьблення різьбового з'єднанняє вже зношеною або зірваною і не підлягає повній заміні, застосовується саме різьблення з конічним профілем. Вона може надати деякий період часу герметичність з'єднанню. Так, якщо в зимовий періодроки треба здійснити запуск тепломережі можна використовувати цю особливість. Однак, як з'явиться можливість, слід повністю поміняти з'єднання.

Згідно технічним регламентамрізьблення з конічним профілем використовують лише тоді, коли є необхідність у забезпеченні ділянки, яка перебуває в умові великого тиску, повною герметичністю. Так, системи гідравлічного привиду працювати габаритних машин є подібним випадком.

Технічні регламенти

Не можна забувати і про чинні норми:

1. Необхідно дотримуватись значення кута профілю різьблення рівним 55 градусам.

2. За стандартами для різних діаметрів є свій крок.

3. Повинне дотримуватися значення кута відхилення конусної поверхні від осі труби незалежно від її діаметра. Повинен дотримуватися ухил, що дорівнює співвідношенню 1 до 16.

4. Шість дюймів становить максимально можливий діаметр. Зварювальне або з'єднання фланцями застосовується до труб, що характеризуються великими діаметрами.

5. Необхідно дотримуватись фіксованого співвідношення діаметра з довжиною конічної різьби. Уся довжина зовнішньої різьбиі її робоча довжина поділяються. Повинно суворо дотримуватись відношення всієї довжини з робочою довжиною нарізаного різьблення.

6. Стандарти також регламентують варіанти позначень. Літера R говорить про зовнішню конічну трубну різьблення. Літери LH говорять про різьблення з лівою спіраллю. Також до позначення входить розмір різьблення. Rc позначає внутрішнє різьблення конічного профілю, а Rp циліндричного профілю, що часто використовується разом з аналізованим різьбленням.

Нарізка різьблення з конусним профілем

Основними інструментами нарізки різьблення є:

1. різці та гребінки на верстатах;

2. мітчики, плашки, різьбонарізні головки;

3. накатні плашки;

4. фрези для нарізки різьблення;

5. кола з абразивним покриттям.

Нарізування з використанням різця. Різці для нарізки та гребінки на верстатах дозволяють виготовляти як зовнішні, так і внутрішні різьблення. Метод можна охарактеризувати як такий, що має невисоку швидкість нарізки. Зараз його застосовують у дрібному виробництві або при виготовленні гвинтів, які мають високою точністю. До гідності можна віднести легкість використання інструментом та виготовлення різьблення високої точності.

Нарізування з використанням плашки та мітчика. бувають двох видів: круглі та розсувні. Перші використовуються для нарізки 52 міліметрового різьблення. Другі включають дві половини, які зближуються при . Мітчиком називають сталевий стриженьз різьбленням з ріжучими краями. Мітчики бувають машинні та ручні.

Нарізка різьблення накочуванням. Цей метод є основним промисловим способом. Виріб пропускають між двох плоских плашок, які мають різьбовий профіль, а на деталі утворюється відповідне йому різьблення.

Фрезерування різьблення виробляють на відповідних верстатах. Фреза, що обертається з великою кутовою швидкістю, при радіальній подачі заглиблюється в деталь і нарізує різьблення на її поверхні. Деталь або фреза поступово переміщається в осьовому напрямку на відстань, яка дорівнює кроку майбутнього різьблення.

Шліфування використовується в основному при нарізанні різьблення на деталях, невеликої довжини. Шліфувальне колорозташований по відношенню до деталі під таким кутом, що відповідає підйому різьблення.

Як позначаються з'єднання деталей з різьбленням

Оскільки деталі, що з'єднуються, можуть мати різні різьблення, їх з'єднання позначають відношення зовнішнього різьблення до внутрішнього. Наприклад, Rp/R R є з'єднанням деталей з лівим різьбленням за допомогою внутрішньої циліндричної і зовнішньої конічної.

При приєднанні деталі з різьбленням одного типу до другої деталі з різьбленням іншого типу необхідно бути обережними, щоб уникнути пошкодження гребенів. Тому все ж таки рекомендується з'єднувати деталі, що мають один тип різьблення.

Отже, було детально розібрано всі питання, які можуть виникнути під час роботи з різьбленням конічного профілю. Можна бути впевненим, що отримані знання стануть у нагоді в майбутньому.

Дуже велика. Навіть якщо розглядати окремий випадокнаприклад, трубну нарізку у формі конуса, то й тут не обійтися без уточнення її особливостей та типів. досить широко, дозволяючи створювати надійні герметичні з'єднання без зварювання. Їх навіть називають універсальними, оскільки це єдиний тип гвинтової нарізки, що допускає підключення до труб інших форм та перерізів.

Рідкісна форма різьблення

Види та класифікація: дюймова Fanuc та інші

За формою поверхні труби, на якій виконується різьблення, вона може бути:

Циліндричній – традиційна нарізка на прокаті постійного діаметра;
Конічною – тут основою виступає конусна труба, тобто та, у якої зовнішній діаметрдо торця поступово зменшується.

При цьому розрізняють внутрішню та зовнішню гвинтову нарізку відповідно до її розташування на стінках. Призначення ж може бути тільки одне: трубне внутрішнє конічне різьблення, як і зовнішня, утворює кріпильно-ущільнюючі з'єднання.

За прив'язаною системою вимірювань випускаються труби з різьбленням двох типів:

кутом профілю 60º) – найпоширеніший вид з'єднань, що застосовуються в нашій країні під час виробництва нового обладнання.
, чий зовнішній діаметр та інші параметри прив'язані до англійській системімір, тобто виражаються у дюймах. Конічна дюймове різьбленнявідрізняється тим, що немає прив'язки до кроку нарізки. Натомість використовується кількість витків на одиницю довжини.

Напрямок витків може бути правим, рідше – лівим. Також слід враховувати кількість їхніх заходів.

Нормальна

Для діаметрів від 1? до 6? частіше використовують нарізку в 11 ниток на дюйм.

Дрібна

Відрізняється великою кількістювитків на одиницю довжини завдяки скороченому кроці нарізки. Робиться це для збереження товщини та міцності стінок, максимальної герметичності з'єднань або тонкого регулювання взаємного розташуваннядеталей.

Для труб діаметром не більше дюймаʺ і ¾ʺ) приймають 14 витків, але можлива нарізка 19 і 28 ниток приdвід 1/16? до 3/8?.

Конічне різьблення та його застосування: внутрішнє зі стандартним калібором і природним моментом загвинчування

Конічна трубне різьбленняшироко використовується у створенні трубопроводів, що працюють під тиском (водопровід, опалення, паливні магістралі та газопроводи), оскільки забезпечує герметичність з'єднань навіть при натиску в десятки МПа.

Коли говорять про універсальність конічної нарізки, мають на увазі можливість її монтажу разом з циліндровими муфтами. До такого типу з'єднання доводиться вдаватися при підключенні до труб, у яких частково зруйнувалося або деформувалося внутрішнє різьблення, а замінити дефектну ділянку або вирішити проблему зварюванням неможливо.

Звичайно, у цьому випадку контакт двох труб буде мінімальним – тільки в тій частині, де діаметр конуса та циліндра збігатимуться. Про надійність говорити не доводиться, тому спосіб розглядають лише як тимчасовий захід.

Втім, за дотримання встановлених нормвзаємозамінності згідно з ГОСТ 6357-81 внутрішня трубна циліндричне різьбленняможе йти у поєднанні з конічною. Але в цьому випадку має витримуватись довжина загвинчування окремих елементів, допуски по діаметру та клас точності виконання.

Стандарти трубної конічної різьби по ДЕРЖСТАНДАРТ 6211 81: діаметр та інші розміри

Даючи класифікацію з'єднань, ми свідомо не торкнулися всього різноманіття різьбових профілів. Тому що для нарізки гвинта на конічних трубахпідходить тільки трикутна форма - найнадійніша і найміцніша. Щоправда, вона має кілька варіантів виконання вершини та основи ниток залежно від застосовуваних стандартів. І ось тут уже можливі відмінності.

Так зване британське трубне конічне різьблення має профіль трикутника із заокругленими зубцями і відповідними западинами (стандарт BSPT). Це дозволяє використовувати її одночасно з рідкими герметикамита ущільнюючими стрічками. Крім того, округлі кромки чудово тримають динамічні навантаження. Кут α у вершини кожного трикутника становить 55º, а всі розміри задаються за стандартами дюймової системи.

Вітчизняний аналог – ГОСТ 6211 81 жорстко регламентує параметри дюймового конічного профілю:

Ухил по відношенню до осьовий лініїтруби (конусність) витримується лише на рівні 1:16. При цьому її довжина та обраний розмір перерізу ролі не відіграють.
Конусне з'єднання допускається тільки для труб, діаметр яких не перевищує 6?, так що різьблення теж має відповідні обмеження за розміром.

У профілі NPT рівнобедрені трикутні витки (α=60º) мають плоскі вершини з такими ж основами у відповідь. Гвинтова нарізка виконується відповідно до американських стандартів UNS (з великим кроком), UNF і UNEF (з дрібним та особливо дрібним). Тут більш скромний вибір діаметра: від 1/16 до 4 дюймів. У нас для такого типу з'єднань розроблено окремий ГОСТ на конічне різьблення 6111-52 (дюймове) та ГОСТ 25229-82 (метричне).

Гвинт з кутом профілів у 60º працює на зминання, створюючи герметичний, але нероз'ємне з'єднання. Застосовується в машино- та станкобудуванні для трубопроводів, у яких циркулюють ПММ, вода або газоподібні робочі середовища під тиском. Конічне трубне різьблення здатне витримати максимально-можливий тиск.

Позначення: метчик, креслення

ГОСТ для конічного різьблення передбачає такі позначення:

R або Rc – зовнішня чи внутрішня. Потім обов'язково вказується номінальний діаметр, виражений у дюймах.
LH – ліва. Якщо конусове різьблення має праве виконання, в позначенні це маркування відсутнє (параметр за замовчуванням).
Rр - вказує на циліндричну форму внутрішньої нарізкисумісну з зовнішньої конусної.

Застосовуйте конусне різьблення за призначенням

Американське позначення трубного конічного різьблення складніше, але інформативніше. Крім уточнення положення нарізки (MNPT – зовнішня, FNPT – внутрішня) у маркуванні вказуються такі параметри:

номінальний діаметр;
число витків на одиницю довжини;
група на кшталт виконання профілю;
клас точності для зовнішньої (А) та внутрішньої нарізки (В).

ПОДИВИТИСЯ ВІДЕО

Діаметр задається в дюймах дробом або за номером. Конічне трубне різьблення часто застосовується в з'єднаннях комунікацій. Конусна дюймова трубаодна з найпопулярніших у використанні у місцях з великим тиском.

Трубне конічне різьблення ГОСТ 6211-81 в основному застосовується в з'єднаннях де потрібна підвищена герметичність труб при великих тисках рідини або газу. За міжнародною кваліфікацією має позначення BSPT (British Standard Pipe Thread). У Російської Федераціїосновне застосування цього трубного конічного різьблення зустрічається при монтажі систем водопостачання, опалення, а також при монтажі труб газозабезпечення. Профіль конічного трубного різьблення має кут 55°, вершини та западини його закруглені. Крок цього різьблення виражається числом витків однією дюйм. Кут ухилу конуса, на якому нарізається трубне конічне різьблення, дорівнює 1°47′24″, що відповідає конусності 1:16. Зовнішнє трубне конічне різьблення умовно позначається буквою R, а внутрішнє конічне трубне різьблення буквами Rc. Позначення лівого конічного різьблення доповнюється літерами LH, а права RH.

Дуже часто конічне трубне різьблення називають конусним. При виборі різьбонарізного інструменту потрібно особлива увагазвертати на маркування різців - різьбонарізне гребінець. Там вказується розмір і тип різьблення. Також не плутайте конічне трубне різьблення BSPT і конічне трубне різьблення NPT. NPT (National Pipe Thread) призначені для виготовлення трубних різьблення конічних(ГОСТ 6111-52) і застосовуються в основному в США, а також при монтажі обладнання на нафту та газопереробних заводах у Росії, виготовленого в США. Різьблення NPT має інший крок і не сумісні з трубним різьбленням BSPT. Що б подивитися як правильно нарізати трубне конічне різьблення BSPT клупом.

Нарізати різьблення на трубі, за місцем, можна за допомогою різьбонарізних плашок для трубного різьблення, а також за допомогою різьбонарізних дупів. Сантехніки-професіонали в основному використовують різьбонарізні клупи. Різьбонарізні плашки, на відміну від клупа, є ціличним різальним інструментом. Клуп складається з корпусу - головки, чотирьох різьбонарізних гребінець - різців, верхньої притискної шайби і чотирьох гвинтів кріплення. Різьбонарізні гребінці позначені номерами від 1 до 4 і встановлюються в корпус головки посадкове місцез відповідним позначенням. Для нарізування трубного різьблення клупом не потрібно попереднє зняття фаски на торці труби, так як гребінки мають невеликий скіс для цього і виконують легкий захід на трубу знімаючи зайвий метал. Для нарізування різьблення за допомогою плашок необхідно мати рівний торець і фаску, інакше можна занапастити ріжучі кромки.

При невеликих обсягах нарізування трубної різьби (ремонт квартири, заміна труби, встановлення радіатора опалення тощо) використовують ручну тріщину. Іноді, при разовій нарізці різьблення, використовують трубний газовий ключ . Захоплення ключем можна здійснити за хвостовик клупа – різьбонарізної головки. У важкодоступному місці, з головкою у якої чотиригранний хвостовик, буде складно виконати роботу із застосуванням трубного ключа. Трещітки для дупів мають знімну рукоятку для зручності транспортування та зберігання.

При монтажі трубопроводів опалення, газопостачання та водопостачання, також при ремонті великих об'ємів, найкраще нарізати трубне різьблення клупом використовуючи електричний привід. Найчастіше його називають електроклуп або електричний клуп. Нарізання трубного різьблення за допомогою електричного приводупотрібно виконувати згідно з інструкцією експлуатації, встановлювати на трубу за допомогою струбцини - фіксатора (читайте інструкцію). Якщо труба (її кінець) виходить зі стіни, підлоги або стелі, то її необхідно дотримувати за допомогою трубного ключа або зафіксувати іншими трубними захватами таким чином, щоб запобігти її провертанню під час нарізування різьблення. Це необхідно робити і при використанні ручної тріскачки, і при використанні електричного приводу.

Нарізуючи трубне різьблення як за допомогою ручної тріскотки, так і при використанні електричного приводу, потрібно враховувати дуже великий момент, що крутить, при обертанні різьбонарізного клупа. Утримати руками трубу вам не вдасться, як би ви не намагалися. У таких випадках краще встановлювати - фіксувати трубу використовуючи трубні лещата, встановивши їх на робочий стіл або складні верстати триноги з трубними лещатами.

Відеоролики ви можете переглянути у розділі Відеоролики.
Ціни, інструкції та описи пристроїв можна переглянути на сторінках у розділі

ВІДТВЕРДЖЕННЯ ПІД НАРІЗАННЯ
ТРУБНОГО КОНІЧНОГО РІЗАННЯ

ДІАМЕТРИ

ГОСТ 21350-75

ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ СТАНДАРТІВ
РАДА МІНІСТРІВ СРСР

Москва

РОЗРОБЛЕНО, ВНЕСЕНО І ПІДГОТОВЛЕНО ДО ЗАТВЕРДЖЕННЯ Всесоюзним науково-дослідним інститутом з нормалізації в машинобудуванні (ВНІІНМАШ)

В.о. директора Герасимов Н.М.

Керівник теми та виконавець Зарослова М.П.

ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітетустандартів Ради Міністрів СРСР від 12 грудня 1975 р. № 3877

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

ВІДТВЕРДЖЕННЯ ПІД НАРІЗАННЯ ТРУБНОГО КОНІЧНОГО РІЗЬБА

Діаметри

Holes for threading pipe taper screw thread.
Diameters

ГОСТ
21350-75

Натомість
МН 5389-64

Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 12 грудня 1975 р. № 3877 термін дії встановлено

з 01.01.77

1. Цей стандарт встановлює діаметри отворів під нарізування трубної конічної різьби за ГОСТ 6211-69 у виробах зі сталей за ГОСТ 380-71, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1050-74, ГОСТ 5058-75 та ГОСТ 5632-7 нікелевій основі) та міді за ГОСТ 859 -66.

2. Діаметри отворів з розгортанням на конус та їх граничні відхиленняповинні відповідати зазначеним на рис. 1 та в табл. 1.

Таблиця 1

Розміри в мм

Число ниток на 1 ²

Крок Р

Діаметр отвору

Глибина свердлінняl

d c

d o

Номін.

Попер. вимкнути.

Номін.

Попер. вимкнути.

0,907

8,10

0,20

8,57

0,10

1,337

10,80

0,24

11,45

14,30

14,95

1,814

17,90

18,63

23,35

0,28

24,12

2,309

29,35

30,29

1 1/4

37,80

0,34

38,95

1 1/2

43,70

44,85

55,25

0,40

56,66

Примітка. Для різьблення з номінальним розміром понад 2² номінальні діаметри отворівd o та їх граничні відхилення повинні дорівнювати встановленим ГОСТ 6211 -69 для внутрішнього діаметрарізьблення.

3. Діаметри отворів без розгортання на конус та їх граничні відхилення повинні відповідати зазначеним на рис. 2 та в табл. 2.