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: Компрессор с ресивером в автомобиль
Как выбирать вид соединителя
Протечки в трубопроводах в доме очень дорого обходятся, поэтому нужно выбирать только качественные резьбовые фитинги – то есть в магазине, от известного производителя, с сертификатом и гарантией. В целом выбор фитингов определяется материалом труб – для меди выбирают только медь и латунь, для пластика – обычно латунные изделия. На стальные трубы можно устанавливать латунь и сталь.
Нужно обратить внимание на вес детали. Сталь и чугун по весу не перепутаешь ни с чем, а вместо латуни могут использовать более легкий силумин
Кроме того, слишком легкий фитинг, скорее всего, имеет тонкие стенки и быстрее выйдет из строя.
Метрические резьбы
Метрические резьбовые соединения каждого диаметра в интервале 1–600 мм могут изготавливаться с шагами нескольких размеров. Однако они должны быть не более 6 мм. Большие шаги имеются только в резьбе диаметром 1–68 мм. Они используются, когда необходимо соединить большие детали. Кроме того, предусмотрен ряд мелких шагов, которые делают при тонкостенных деталях и ограниченной длине скручивания для повышения прочности и самотормозящих свойств при вибрационных нагрузках. А также в случаях, когда необходимо получить малые осевые передвижения при значительных углах поворота (например, микрометрические винты устройств). Длина скручивания с мелким шагом непостоянна и колеблется от 0,3 до 2d. ГОСТ 8724-81 содержит все указания о наличии и преимущества метрической резьбы (табл).
Таблица «Размеры и шаги метрических резьб» приведена ниже.
Диаметры, d, D, мм | Шаги, P, мм | |||||
1-й ряд | 2-й ряд | 3-й ряд | большие | мелкие | ||
4 | 3 | 2 | 1,5 | 1,25 | 1 | 0,75 |
Метрические резьбы
Метрические резьбовые соединения каждого диаметра в интервале 1–600 мм могут изготавливаться с шагами нескольких размеров. Однако они должны быть не более 6 мм. Большие шаги имеются только в резьбе диаметром 1–68 мм. Они используются, когда необходимо соединить большие детали. Кроме того, предусмотрен ряд мелких шагов, которые делают при тонкостенных деталях и ограниченной длине скручивания для повышения прочности и самотормозящих свойств при вибрационных нагрузках. А также в случаях, когда необходимо получить малые осевые передвижения при значительных углах поворота (например, микрометрические винты устройств). Длина скручивания с мелким шагом непостоянна и колеблется от 0,3 до 2d. ГОСТ 8724-81 содержит все указания о наличии и преимущества метрической резьбы (табл).
Таблица «Размеры и шаги метрических резьб» приведена ниже.
Диаметры, d, D, мм | Шаги, P, мм | |||||
1-й ряд | 2-й ряд | 3-й ряд | большие | мелкие | ||
4 | 3 | 2 | 1,5 | 1,25 | 1 | 0,75 |
Трапециевидная резьба
Резьбовые спиралевидные профили с трапециевидными контурами. Они являются самыми востребованными формами, применяемыми для свинцовых силовых винтов. Главными преимуществами являются повышенная прочность и легкость производства.
Преимущественно встречаются в тисках или свинцовом винте токарного станка, а также в других устройствах, где требуется высокая нагрузка. Стандартные вариации включают многозначные, левосторонние и самоцентрирующиеся нити, которые менее склонны связываться под влиянием боковых сил.
Трапециевидный профиль обеспечивает максимально высокий уровень скрепления. Поэтому ее активно используют для сцепления конструкционных частей в механизмах, функционирующих под сильным влиянием динамических нагрузок, к примеру, в ходовых гайках, которые отвечают за фиксацию штоковых задвижек.
Достоинства и недостатки соединения стальных труб на резьбе
У соединения резьбой есть свои плюсы и минусы. К положительным моментам надо отнести:
Простоту проведения сборочного процесса. Никакие особые знания здесь не нужны
Главное – точно соблюдать последовательность проводимых операций.
Возможность стыковать стальные трубы разного диаметра.
Высокую устойчивость стыка к осевым нагрузкам на трубопровод.
Гарантию долгосрочной эксплуатации соединения (при правильном проведении работ).
Возможность обойтись энергонезависимым процессом, проводимым без дорогих аппаратов и приборов.
Возможность проведения всех работ самостоятельно, не привлекая мастера, которому надо платить.
Стопроцентную точность стыка по оси, что немаловажно в большом количестве случаев.
Отрицательные стороны тоже имеются:
- Если на стальных трубах нет резьбы, то ее придется нарезать вручную. Это займет время, а процесс не самый легкий. Иногда вместо нарезки используют патрубки с уже нарезанной резьбой, которые необходимо к трубам приварить.
- При неоднократном скручивании и раскручивании фитингов резьба быстро изнашивается и приходит в негодность.
- В помещениях, где присутствует вибрация, дополнительно к фитингам устанавливают приспособления, которые противостоят их самораскручиванию. Это увеличивает стоимость монтажа.
Правильная герметизация стыка
При правильном подходе к стыковке стальных труб резьбовым способом можно гарантировать достаточно надежное соединение, которое проработает много лет. Основное требование к стыку – стопроцентная герметичность
Поэтому важно грамотно использовать герметизирующий материал. Даже самая малая протечка выведет из строя соединение за несколько месяцев
Предлагаем ознакомиться с несколькими видео по теме статьи.
Соединение стальных труб: резьба или сварка.
Резьбовые соединения — какие бывают, монтаж труб, вид резьбы на трубах.
- https://iseptick.ru/truby-i-fitingi/soedinenie-stalnyx-trub-na-rezbe-osobennosti-metoda.html
- https://trubtraid.ru/obsluzhivanie-trub/rezbovoe-soedenenie/vse-o-rezbovykh-soedineniyakh.html
- https://eurobion.info/soedinenie-stalnyh-trub-na-rezbe-osobennosti-metoda-sovety-video
Преимущества
Благодаря своей продуманной конструкции трубные резьбовые соединения обеспечивают надежный и безопасный монтаж гидравлических систем. Их популярность обусловлена множеством преимуществ:
- возможность установки в труднодоступных местах;
- короткое время монтажа гидравлической системы (на 60–70 % быстрее, чем при использовании сварных крепежей);
- создание оптимальных условий прокладки трубопроводов для широкого диапазона рабочей среды, в том числе труб высокого давления;
- простота в укладке гидравлических труб – нет необходимости в применении специального оборудования и привлечения высококвалифицированных сварщиков (работы выполняются механосборочными слесарями);
- отсутствие окалины на трубах после сборки.
Стальные изделия отличаются доступной ценой и позволяют выполнять экономически выгодный монтаж труб согласно запланированному бюджету. Благодаря большому ассортименту размеров и конфигураций потребители могут подбирать трубное соединение, которое полностью отвечает их потребностям при укладке трубопроводов.
Полипропиленовых
Стояки диаметром меньше 63 мм скрепляются с применением раструбной или муфтовой сварки. Для этого используют дополнительный элемент – муфту. Для резьбовой или иной стыковки стояков применяют фитинги с раструбами.
В случае сочленения стояков 63 мм в диаметре и выше применяют стыковой тип сварки. Если же в наличии соответствующие фитинги, то можно воспользоваться муфтовой сваркой. Когда же нужно, чтобы скрепление было разборным, применяют фланцы.
С помощью специального сварочного аппарата и насадкам к нему можно надежно, быстро соединить полипропиленовые или полиэтиленовые трубы. Используя такое приспособление, скрепляют стояки диаметром 16-40 мм. Для покрытия насадок используют антипригарный тифлон, что представляет возможным осуществлять стыковку самого высокого качества.
Типы резьбовых соединений между трубами
Подобно безрезьбовым способам, резьбовые трубные соединения также могут быть разъёмными и неразъёмными. Хотя, казалось бы, любая резьбовая конструкция в принципе может быть разобрана, но встречаются ситуации, когда две соединённые резьбой трубы дополнительно приварены к неподвижным поверхностям, что препятствует их разъединению. В этом случае говорят о неразъёмном резьбовом соединении.
Тем не менее, вышеописанная ситуация является скорее исключением; в целом же резьбовые способы рассматриваются как разъёмные виды трубных соединений. Разновидностей их существует несколько, однако наибольшее практическое применение находят два: сгон и двунаправленная резьба.
Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая
Трубная цилиндрическая резьба нашла свое применение при сооружении трубопроводов. Производители выпускают изделия, на которых наносят резьбу от 1/16 до 6 дюймов. При этом, на один дюйм может быть нанесено до 28 до 11 ниток резьбы.
Трубная коническая резьба
Она этого вида применяется как крепежно-уплотняющая. Требования к ней определены в ГОСТ 6211-81. В этом документе говорится о том, что профиль должен соответствовать дюймовому профилю. Ее изготавливают на конусе с углом 1:16.
В основании лежит угол в 55⁰.
Она обеспечивает герметичность соединения без применения, каких либо дополнительных приспособлений (шайб, герметиков и пр.). Использование этого вида соединения резко снижает время на сборку/разборку соединения. Ее можно встретить в системах подачи масла, топлива, пара и пр.
Дюймовая коническая резьба
Ее чаще все применяют для соединения элементов, входящих в топливные, масляные и другие трубопроводы. Еще не так давно, она была стандартизирована на основании дюймовой системы мер.
Плашка дюймовая коническая
В основании лежит треугольник с углом в 60 ⁰. Но, в последние годы, на практике стали чаще использовать конический профиль изготовленный на основании метрической системы мер.
Типы резьбовых соединений между трубами
Подобно безрезьбовым способам, резьбовые трубные соединения также могут быть разъёмными и неразъёмными. Хотя, казалось бы, любая резьбовая конструкция в принципе может быть разобрана, но встречаются ситуации, когда две соединённые резьбой трубы дополнительно приварены к неподвижным поверхностям, что препятствует их разъединению. В этом случае говорят о неразъёмном резьбовом соединении.
Тем не менее, вышеописанная ситуация является скорее исключением; в целом же резьбовые способы рассматриваются как разъёмные виды трубных соединений. Разновидностей их существует несколько, однако наибольшее практическое применение находят два: сгон и двунаправленная резьба.
Соединение посредством сгона применяется в тех случаях, когда трубы неподвижны относительно собственной оси, и при этом одна из них имеет длинный резьбовой участок, а другая – короткий (про
Виды резьбы
Цилиндрическая резьба по металлу классифицируется по размерам, положению на поверхности, числу заходов и области использования. В производстве выделяют несколько видов резьбы:
- метрическую;
- дюймовую (условные обозначения размеров в дюймах);
- метрическую коническую;
- круглую;
- трапецеидальную;
- упорную.
Данные виды используются в промышленности для соединения деталей различных видов.
Метрическая
Такой вид резьбового профиля применяется для крепежных соединений. В результате соблюдения технических условий ее можно использовать как ходовую. В разрезе резьба имеет вид треугольника с равными боковыми сторонами, угол вершины которого равен 55°. Изготавливается с одним или несколькими заходами для увеличения прочности соединения деталей.
В промышленности выделяют резьбы с размерами от 0,25 мм до 600 мм, при шаге 0,25 мм до 6мм, правого и левого исполнения. Мелкий шаг применяется для тонкостенных поверхностей. В маркировке изделия присутствует буквенное обозначение М, размер, шаг, а также добавляют число заходов и вид исполнения.
Метрическая резьба
Дюймовая
Применяется такой тип резьбы для соединения труб и запорной арматуры. Наносится на металлические поверхности и пластик. Размеры указываются в дюймах, в разрезе имеет вид треугольника с равными сторонами с углом вершины 55°. Впадины и вершины удаляются для предотвращения притирания металла. Размерный ряд начинается от 3/16 до 4 дюймов.
Метрическая коническая
Данный резьбовой профиль наносят на заготовку конического вида по внутренней или внешней поверхности. По техническим условиям угол конусности составляет значение 1:16. Применяется в трубных креплениях для создания повышенной герметичности. На чертежах метрическая коническая резьба маркируется МК, затем указывается значения размера и шага.
Круглая
Круглая резьба используется в трубных крепежах, при соединении кранов, стыков и ответвлений. В документации маркируется Кр, после указаны номинальные размерные значения. В основании и на вершинах производятся округлый профиль с углом 30°.
Трапецеидальная
Резьбу такого вида считают ходовым. Отличается от аналогов свойством самостоятельного торможения. Данная характеристика достигается при вращательном движении гайки по валу, в результате которого появляется повышенное трение. Не требует использования дополнительных элементов для закрепления деталей.
Применяется трапецеидальная резьба для преобразования вращения в поступательное трапецеидальное. Используется в автомобильной технике, промышленном оборудовании, станках, робототехнике. Движение детали на валу проходит плавно без рывков. Номинальные размеры от 8 мм до 640 мм, при шаге от 1,5 мм до 12 мм. На схемах маркируется Тр, а после указываются основные параметры.
Упорная
Используется такой тип резьбового профиля для оборудования, на валах которого наблюдается повышенная осевая нагрузка. В разрезе представляет собой трапецию с расположением рабочей стороны под углом 3°, а другой под углом 30°. Обозначается латинской буквой S.
Упорная резьба
Виды соединений
Современные коммуникации могут быть смонтированы из металлических, пластиковых, металлопластиковых, пвх, пнд и иных труб. Материал изготовления определяет выбор способа соединения стояков в единую конструкцию. Поэтому, элементы трубопроводной системы могут быть разборного и неразборного типов.
Среди множества разъемных стыковок в равной мере популярными являются соединения как с помощью резьбы, так и без нее.К резьбовым способам относятся соединения с использованием:
- сгона, муфты, контргайки;
- американки с накидной гайкой;
- резьбы двунаправленного типа.
Безрезьбовой способ включает в себя сочленение с применением:
- фланцев;
- сварки;
- компрессионных фитингов.
и иных приспособлений, в зависимости от материала изготовления труб.
Об этих типах соединений дальше расскажем более подробно.
Трапециевидная резьба
Резьбовые спиралевидные профили с трапециевидными контурами. Они являются самыми востребованными формами, применяемыми для свинцовых силовых винтов. Главными преимуществами являются повышенная прочность и легкость производства.
Преимущественно встречаются в тисках или свинцовом винте токарного станка, а также в других устройствах, где требуется высокая нагрузка. Стандартные вариации включают многозначные, левосторонние и самоцентрирующиеся нити, которые менее склонны связываться под влиянием боковых сил.
Трапециевидный профиль обеспечивает максимально высокий уровень скрепления. Поэтому ее активно используют для сцепления конструкционных частей в механизмах, функционирующих под сильным влиянием динамических нагрузок, к примеру, в ходовых гайках, которые отвечают за фиксацию штоковых задвижек.
Контрящие устройства резьбовых крепежных деталей
Причиной самопроизвольного ослабления резьбовых соединений является полная или частичная потеря предварительного натяга, которая, в свою очередь, вызывается эффектами осаждения (ослабления) или относительными перемещениями по линии разъема (выворачивание).
Ослабление
Контактное напряжение fz, вызванное пластичной деформацией, приводит к потере предварительного натяга
Fz = (Rp Rs / RP + Rs) fz
Контактное напряжение fz в мкм зависит от свойств поверхности и количества линий разъема (см. табл. » Контактное напряжение fz зависящее от свойств поверхности и количества линий разъема» ).
Общее контактное напряжение равно сумме напряжений отдельных компонентов. Однако, значение контактного напряжения, определенное таким образом, действительно только в том случае, если не превышено предельно допустимое поверхностное давление. В противном случае будет иметь место значительно более высокое осаждение. Контрящие устройства предназначены для снижения или компенсации осаждения.
Надежная защита от ослабления соединений может быть обеспечена посредством следующих мер:
- Большой предварительный натяг;
- Применение упругих резьбовых крепежных деталей;
- Обеспечение низких поверхностных давлений за счет большой площади опорных поверхностей и достаточной длины резьбовой части;
- Небольшое количество линий разъема;
- Отсутствие пластмассовых или квазиупругих элементов (например, уплотнений).
Выворачивание
Динамические напряжения, в особенности, действующие перпендикулярно к оси крепежной детали, могут вызывать ослабление затяжки резьбовых крепежных деталей, несмотря на достаточный предварительный натяг. Если могут иметь место поперечные перемещения, предотвратить выворачивание и сохранить функцию соединения могут помочь контрящие устройства. Надлежащие меры включают:
- Предотвращение поперечных перемещений посредством надежного стопорения по линии разъема;
- Применение упругих резьбовых крепежных деталей;
- Большая полезная длина болта;
- Большой предварительный натяг;
- Применение подходящих контрящих устройств (стопорные или самоконтрящиеся элементы(см. рис. «Контрящие устройства» ).
Как подобрать трубное соединение
Главная причина отказа трубопровода состоит в неправильном подборе соединителей. Поэтому при монтаже следует подбирать элементы согласно цели их применения с учетом множества разных критериев:
- совместимости с рабочей средой;
- типа гидравлического трубопровода;
- нагрузки давлением;
- расхода рабочей среды;
- термической нагрузки;
- условий эксплуатации гидравлической системы;
- коррозионного воздействия.
Особенно важным критерием является устойчивость крепежей к коррозионным процессам. Так, трубопроводы некоторых станков по обработке металла регулярно подвергаются действию шлифовальной пыли и смазочно-охлаждающих жидкостей, а установки медицинской и пищевой промышленности могут страдать от агрессивной среды. В такой ситуации нельзя использовать соединители из простой стали, в том числе с гальваническим покрытием. Более эффективными будут изделия из нержавеющей стали, которые смогут надежно защитить гидравлическую систему от коррозии.
Чтобы правильно подобрать трубные резьбовые соединения, необходимо учитывать новейшие стандарты и предписания
При покупке важно принимать во внимание технические требования для конкретного трубопровода, а также использовать опыт применения выбранного изделия, накопленный заводом-производителем
Метрическая резьба
Метрическая выполняется на основании ГОСТ 8724-2002 – чаще всего применяется при изготовлении крепежных изделий. При соблюдении определенных условий этот вид допустимо использовать в качестве ходовой.
В основе этого вида лежит равносторонний треугольник (с углом в основании 60 градусов). Она может иметь один или несколько заходов. Многозаходную применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить повышенную прочность сочленения узлов.
Отечественные и зарубежные производители выпускают изделия имеющие диаметр от 0,25 до 600 мм и шаг от 0,25 до 6 мм. Изделия с малым шагом применяют тогда, когда необходимо обеспечить разъемную сборку изделий с тонкой стенкой. Кстати, в автомобильной промышленности этот вид применяют достаточно часто. Она может иметь левое и правое исполнение.
Метрическая резьба
Ее обозначают следующим образом – на первом месте указывают букву, в этом случае — это М. Затем, показывается ее номинальный размер и шаг, в отношении этого вида применяют обозначение только в мм. Кроме этого в обозначение параметров входит количество заходов, исполнение (левое или правое). Разумеется, должен быть указан допуск на изготовление. Маркировка М12*1 говорит о том, что она имеет номинальный диаметр 12 мм и шаг 1.
Назначение и сфера применения
Резьба, согласно положениям ГОСТ №2.331-68, определяется как поверхность сформированная совокупностью чередующихся впадин и выступов определенного профиля, размещенная на внутренних либо наружных стенках тела вращения.
Функциональным назначением резьбы является:
- удержание деталей на требуемом расстоянии по отношению друг к другу;
- фиксация деталей и ограничение возможности их смещения;
- обеспечение плотности соединения стыкующихся конструкций.
Основой любой резьбы является винтовая линия, в зависимости от конфигурации которой выделяют следующие виды резьбы:
- цилиндрическая – резьба, сформированная на цилиндрической поверхности;
- коническая – на поверхности конической формы;
- правая – резьба, винтовая линия которой направлена по часовой стрелке;
- левая – с винтовой линией против часовой стрелки.
Резьбовое соединение – стыковка двух деталей посредством резьбы, обеспечивающая их неподвижность либо заданное пространственное перемещение относительно друг друга. Такие соединения классифицируются на две основные категории:
- соединения, полученные с применением специальных соединительных элементов – винтов, шпилек, гаек и шайб (сюда относится все разновидности фланцевого монтажа);
- соединения, образованные свинчиванием двух стыкующихся конструкций без сторонних крепежей (в сантехнике – муфтовое соединение труб).
Схема муфтового соединения труб
Действующие ГОСТ определяют следующие основные параметры резьбы:
- d – номинальный наружный диаметр винта либо болта, указывается в миллиметрах;
- d1 – внутренний диаметр гаек, размер которого должен совпадать с величиной d ответного крепежного элемента;
- p – шаг резьбы, указывающий на расстояние между двумя соседними гребнями винтовой линии;
- a- угол профиля, указывает на угол между смежными выступами винтовой линии в осевой плоскости.
Шаг резьбы определяет, к какому классу она относится – основному либо мелкому. На практике отличия между ними заключаются в том, что мелкие резьбовые соединения (в такой конфигурации выполняются все крепежи диаметром от 20 мм), за счет минимального расстояния между гребнями винтовой линии, более устойчивы к самоотвинчиванию.
Преимущества и недостатки
Широкое распространение резьбовых соединений обуславливается наличием у данного метода крепежа множества эксплуатационных преимуществ, к числу которых относится:
- надежность и долговечность;
- возможность контроля над силой сжатия;
- фиксация в заданном положении благодаря эффекту самоторможения;
- возможность сборки и демонтажа с применением широко распространенных инструментов;
- сравнительная простота конструкции;
- обширный сортамент и типоразмеры крепежных элементов, их низкая стоимость;
- минимальные размеры крепежей в сравнении с размерами соединяемых деталей.
К недостаткам данных соединений относится неравномерное распределение нагрузки по винтовой линии резьбы (около 50% давления приходиться на первый виток), ускоренный износ и ослабление стыка при частой разборке крепежа и его склонность к самоотвинчиванию под воздействием вибрационных нагрузок.