зачем нужна конусная резьба

Все о многоликой трубной конусной резьбе: 5 секретов использования

Классификация резьбовых соединений весьма обширна. Даже если рассматривать отдельный случай, например, трубную нарезку в форме конуса, то и здесь не обойтись без уточнения ее особенностей и типов. Конические резьбы используются достаточно широко, позволяя создавать надежные герметичные соединения без сварки. Их даже называют универсальными, поскольку это единственный тип винтовой нарезки, допускающий подключение к трубам других форм и сечений.

Виды и классификация: дюймовая Fanuc и другие

По форме поверхности трубы, на которой выполняется резьба, она может быть:

При этом различают внутреннюю и наружную винтовую нарезку в соответствии с ее расположением на стенках. Назначение же может быть только одно: трубная внутренняя коническая резьба, как и наружная, образует крепежно-уплотняющие соединения.

По привязанной системе измерений выпускаются трубы с резьбой двух типов:

Направление витков может быть правым, реже – левым. Также следует учитывать количество их заходов.

Для диаметров от 1ʺ до 6ʺ чаще используют нарезку в 11 ниток на дюйм.

Отличается большим количеством витков на единицу длины благодаря сокращенному шагу нарезки. Делается это для сохранения толщины и прочности стенок, максимальной герметичности соединений или тонкой регулировки взаимного расположения деталей.

Для труб диаметром не больше дюйма (½ʺ и ¾ʺ) принимают 14 витков, но возможна нарезка 19 и 28 ниток при d от 1/16ʺ до 3/8ʺ.

Коническая резьба и ее применение: внутренняя со стандартным калибором и естественным моментом завинчивания

Коническая трубная резьба широко используется в создании трубопроводов, работающих под давлением (водопровод, отопление, топливные магистрали и газопроводы), поскольку обеспечивает герметичность соединений даже при напоре в десятки МПа.

Когда говорят об универсальности конической нарезки, имеют ввиду возможность ее монтажа совместно с цилиндрическими муфтами. К такому типу соединения приходится прибегать при подключении к трубам, у которых частично разрушилась или деформировалась внутренняя резьба, а заменить дефектный участок или решить проблему сваркой не представляется возможным.

Конечно, в этом случае контакт двух труб будет минимальным – только в той части, где диаметр конуса и цилиндра совпадут. О надежности говорить не приходится, поэтому способ рассматривают только как временную меру.

Впрочем, при соблюдении установленных норм взаимозаменяемости по ГОСТ 6357-81 внутренняя трубная цилиндрическая резьба может идти в соединении с конической. Но в этом случае должна выдерживаться длина ввинчивания отдельных элементов, допуски по диаметру и класс точности исполнения.

Стандарты трубной конической резьбы по гост 6211 81: диаметр и другие размеры

Давая классификацию соединений, мы сознательно не коснулись всего многообразия резьбовых профилей. Потому как для нарезки винта на конических трубах подходит только треугольная форма – самая надежная и прочная. Правда, она имеет несколько вариантов исполнения вершины и основания ниток в зависимости от применяемых стандартов. И вот здесь уже возможны отличия.

Так называемая британская трубная коническая резьба имеет профиль треугольника со скругленными зубцами и ответными впадинами (стандарт BSPT). Это позволяет использовать ее одновременно с жидкими герметиками и уплотняющими лентами. Кроме того, округлые кромки отлично держат динамические нагрузки. Угол α у вершины каждого треугольника составляет 55º, а все размеры задаются по стандартам дюймовой системы мер.

Отечественный аналог – ГОСТ 6211 81 жестко регламентирует параметры дюймового конического профиля:

В профиле NPT равнобедренные треугольные витки (α=60º) имеют плоские вершины с такими же ответными основаниями. Винтовая нарезка выполняется в соответствии с американскими стандартами UNS (с крупным шагом), UNF и UNEF (с мелким и особо мелким). Здесь более скромный выбор диаметра: от 1/16ʺ до 4 дюймов. У нас для такого типа соединений разработан отдельный ГОСТ на коническую резьбу 6111-52 (дюймовая) и ГОСТ 25229-82 (метрическая).

Источник

Коническая трубная резьба

Ответственные узлы конструкций, механизмов имеют повышенные требования по обеспечению герметичности. Для этой цели используется коническая трубная резьба. Применение такого вида соединения гарантирует необходимую герметичность при сборке трубопроводов высокого давления, механизмов гидравлики. Выполняется такая резьба с помощью специальных инструментов, обеспечивающих нужный угол конуса, форму профиля. При соединении деталей обеспечивается более плотное их прилегание. Конические резьбовые соединения встречаются и в бытовых сантехнических приборах, системах водоснабжения и газовых коммуникациях.

Параметры конической трубной резьбы

Данный вид соединений обозначается исключительно в дюймах. Указываются значения в целых и дробных частях. Профиль конической трубной резьба отличается от стандартного дюймового аналога. Угол при вершине составляет 55° в первом случае и 60° во втором. В отдельных случаях допускается соединения обоих видов. Условия определены в ГОСТ 6211–81. В § 4.7 сказано, что в этом случае можно использовать наружную трубную коническую резьбу совместно с цилиндрической внутренней. Номинальные значения должны совпадать. Например, диаметр 1½ должен быть одинаковым у обеих деталей. Внутренняя трубная дюймовая коническая резьба не соединяется наружным цилиндрическим элементом.

Если в обозначении стоят буквы LH, то значит направление вращения левое. Конусность — 1° 47′ 24″. Это значение дает соотношение длины резьбы к разнице диаметров как 1:16.

Этот параметр одинаков для всех видов конической трубной резьбы, а вот шаг существенно отличается. Исторически принято измерять его в количестве ниток на дюйм. Но в процессе эволюции производства некоторые значения не соответствуют указанным данным. Поэтому вся дюймовая резьба сегодня имеет расшифровку в привычных европейских стандартах. Метрическая система измерения гораздо удобнее в работе.

Ниже указаны соответствия дюймовых номиналов аналогам в мм:

У конической трубной резьбы различают три диаметра: наружный, внутренний и средний. Чертеж соединения выполнен в виде трапеции. Ее основание — наружная резьба, вершина внутренняя. Среднее значение вычисляется математически. Оно примерно соответствует размерам обычной цилиндрической дюймовой резьбы. Это важно знать при совмещении различных типов соединения. То есть, когда конусная деталь вкручивается в обычную дюймовую резьбу, то вначале вращения соединение получается прослабленное. К середине длины оно уплотняется, дальше движение производится с увеличивающимся натягом. Преимущества конуса часто используется в стандартных соединениях при прослабленной внутренней резьбе. Если деталь изношена и внутреннее отверстие становится больше нормы, то можно заменить цилиндрический элемент. Угол конуса компенсирует прослабление по диаметру.

Следует знать, что при подготовке деталей к обработке необходимо учитывать припуски. Делая конус на входящей детали ориентируются на наружное значение диаметра по таблице. Затем проверяют длину заготовки и лишь потом делают нужный уклон. На токарном станке выставляют угол на верхней каретке суппорта. Второй вариант — использование фасонного резца. В обоих случаях придется делать ручную настройку, и точно выставить режущий инструмент сложно, поэтому обязательно проверяют угол специальным калибром.

Угол вершины профиля 55° выбран не случайно. Это гарантирует лучшую герметизацию соединения. При закручивании происходит притирка деталей с легким заминанием профиля. Однако применять силу при сборке не рекомендуется. Конусность деталей приводит к тому, что вектор нагрузки направлен наружу. Деталь может просто разорвать при избыточных усилиях. Особенно, если толщина элемента с внутренней резьбой небольшая. Не рекомендуется применять технологию на тонкостенных латунных и алюминиевых деталях. Об этом нужно помнить, когда решено сочетать трубную коническую и трубную цилиндрическую резьбу, которая не рассчитывалась при производстве на такой вид нагрузки.

Способы нарезки конической трубной резьбы

В отличие от стандартной цилиндрической резьбы, где диаметр одинаков на протяжении всей длины детали, коническая делается с учетом особенностей соединения. Выполняют ее на станках, допускающих движение суппорта под заданным углом, либо с помощью слесарных приспособлений: плашек и метчиков. При нарезании конических резьб важно точно соблюдать направление движения и положение инструмента. Контролируют процесс с помощью угольника. Отклонения серьезно ухудшают качество и резьбу уже нельзя использовать в ответственных соединениях. Рабочий инструмент может состоять из комплекта метчиков, плашек с указанными на них номерами.

Как нарезать резьбу самостоятельно? Прежде всего необходимо надежно зафиксировать деталь в тиски с таким расчетом, чтобы обеспечить доступ измерительного угольника. Если есть сверлильный станок, то достаточно без перекосов зажать ее. Когда используется дрель, то проконтролировать угол сложнее. Можно воспользоваться дополнительными приспособлениями, например, кондуктором или направляющей муфтой. Особую аккуратность следует проявить при чистовом проходе коническим сверлом или разверткой. Точно выполненное отверстие позволит метчику правильно сделать заход. Когда уклон наружного конуса детали соответствует указанному углу, то плашка легко самоориентируется по нему и резьба получится качественной.

Оборудование для нарезки

В практической деятельности обычному слесарю не часто приходится делать коническую резьбу, если специфика производства не связанна с изготовлением деталей с таким видом соединений. Домашний мастер сталкивается с этой операцией еще реже. Помощником в работе станет таблица определения диаметров.

Наибольший диаметр конуса обозначают d_o, а наименьший d_c. Для облегчения захода инструмента делается фаска. В цилиндрическом отверстии сделать метчиком нарезку сложно и долго. Для снижения трудоемкости и ускорения операции используют конические сверла и развертки нужного размера. Если инструмент комплектный, то сначала берут метчик или плашку с номером 1. Это черновая резка. Затем проходят инструментом №2. Иногда в комплекте может быть 3 вида метчиков. В цветных металлах коническая резьба может делаться за один проход, если использовать смазочно-охлаждающие жидкости. Работая со сталью желательно проходить отверстие последовательно всеми метчиками.

На плашках указано направление конуса. Если соответствующего значка нет, или есть непонятная аббревиатура, то нужно ее с обеих сторон замерить штангенциркулем.

Увидеть конус можно и по губкам для внутренних измерений. Достаточно их вставить вовнутрь и будет виден уклон на плашке относительно параллельных губок штангенциркуля. Конусные плашки шире обычных, поскольку они должны полностью перекрывать длину обрабатываемой детали. Работать ими тяжелее. Нагрузка распределяется по всей режущей поверхности, поэтому используют мощный вороток с длинными рукоятками, либо удлиняют их для создания рычага. Обозначается машинная плашка 2684-0015, ручная 2684-0015р. Все характеристики указаны в ГОСТ 6228-80. Метчик имеет аббревиатуру 2680-0016. Технические характеристики описаны в ГОСТ 6227-80.

Конические соединения используется в ответственных узлах, поэтому требования в чистоте обработки поверхности высокие. Добиться ее можно только при использовании качественных смазочно-охлаждающих жидкостей. Выбор составов широк. Но если профессиональных материалов под рукой нет, то в домашних условиях можно для работы использовать животный жир. По своим характеристикам он отлично подходит для этой цели. Многие опытные мастера часто его используют в своей практике. Он гарантирует хорошее скольжение, качественную резку металла без сколов.

Режущий инструмент изготовляется из инструментальных, быстрорежущих сталей. В ГОСТе указан рекомендуемый ресурс плашек и метчиков. Рассчитывается он для инструмента из сплава Р6М5 по заготовкам из стали 45. Плашка должна гарантированно выполнить обработку от 125 (более 1 дюйма) до 225 (менее дюйма) наружных резьб, соответствующих требованиям ГОСТ. Соответственно, если в работе используются более прочные сплавы деталей, то ресурс уменьшается. Для проверки качества обработки, геометрических размеров и соответствия профилю используются специальные шаблоны — калибры. Такие же приспособления применяются при заточке резцов для токарных станков.

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.

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.

Источник

Коническая трубная резьба

Видео

Коническая трубная резьба

Прочитав наши советы Вы сможете выбрать наилучший вариант резьбы и труб для конкретной Вашей задачи.

На сегодняшний день встретить привычные трубы из стали в домашних водопроводах можно только там, где несколько десятков лет не делался капитальный ремонт. Изделия подобного рода вытеснили из сферы бытового применения полипропиленовые и металлопластиковые аналоги. С появлением труб из полипропилена с их абсолютной герметизацией деталей из стальных материалов почти перестали делать и розливы систем водоснабжения или отопления, и стояки под них.

Но в местах, где нужно добиться высокой механической прочности, традиции не меняются.

Существует две причины для использования традиционного изделия:

Разумнее делать стальной водопровод в том случае, если он проходит под грунтовой дорогой на небольшой глубине. Полипропиленовое изделие просто расплющит весом проезжающей фуры.

В отдельных местах применение сварки для соединения водопроводных или канализационных труб из стали является нежелательным или попросту невозможным. Это либо взрывоопасная внешняя среда, либо неудобство доступа. Помимо этого, некоторые соединения нужно делать разборными.

Обычно для соединения труб применяют резьбовые соединения, второе название – трубные. Одной из главных особенностей такого соединения является особенная форма гребней резьбы – они сглаженные. Это дает возможность применять для обеспечения герметичности герметизирующие ленты и лен. Рассмотрим подробнее особенности резьбового соединения труб.

Виды резьбы труб

Трубная резьба бывает двух видов: коническая и цилиндрическая. Со вторым вариантом все, вроде бы, понятно – резьбу такого типа можно видеть всегда и везде. Что же такое коническая трубная резьба?

Коническая трубная резьба

Основной повод применять коническую трубную резьбу — это те места, где полностью трубу заменить невозможно.

Трубная резьба с уменьшающимися диаметрами к концу резьбы называется конической. При этом конец трубы с такой резьбой в профиль выглядит не как цилиндр, а как конус.

У конечной резьбы есть два основных способа применения:

Стандарты конической трубной резьбы

Рассмотрим существующие на сегодняшний день стандарты:

Внутреннюю цилиндрическую резьбу помечают Rp, внутреннюю коническую – Rc. Спросите, а при чем тут цилиндрические? Суть в том, что наружные конические резьбы часто применяются именно вместе с цилиндрическими внутренними такого же шага.

Разберемся с обозначениями, которые могут находиться на конической трубной резьбе.

Обозначения конической трубной резьбы

В связи с тем, что в данном случае могут соединяться резьбы разных типов, резьбовое соединение обозначается дробью, при этом знаменатель – внешняя резьба, числитель – внутренняя. Таким образом, Rp/R ¾ LH представляет собой левое резьбовое соединение, которое включает внутреннюю цилиндрическую резьбу и наружную диаметром ¾ дюйма.

Само собой, при соединении резьбы разного типа необходимо максимально ограничивать свой энтузиазм в вопросе приложения силы, чтобы не переусердствовать.

Источник

Характеристики и особенности конической резьбы

Описание

Трубная коническая резьба имеет аналогичный профиль с цилиндрической, но отличается уменьшением диаметра от начала нарезки до торца детали. Конусность выполняется в пропорции 1:16.

Создание дюймовых коническо-цилиндрических соединений невозможно. Поэтому дюймовые востребованы только для решения специфических задач.

При накручивании гайки уплотнение достигается за счёт плотного прилегания нарезанных канавок по причине увеличения диаметра от конца к середине детали. Поэтому её применяют в трубопроводах высокого давления.

Коническая трубная резьба

Прочитав наши советы Вы сможете выбрать наилучший вариант резьбы и труб для конкретной Вашей задачи.

На сегодняшний день встретить привычные трубы из стали в домашних водопроводах можно только там, где несколько десятков лет не делался капитальный ремонт. Изделия подобного рода вытеснили из сферы бытового применения полипропиленовые и металлопластиковые аналоги. С появлением труб из полипропилена с их абсолютной герметизацией деталей из стальных материалов почти перестали делать и розливы систем водоснабжения или отопления, и стояки под них.

Но в местах, где нужно добиться высокой механической прочности, традиции не меняются.

Существует две причины для использования традиционного изделия:

Разумнее делать стальной водопровод в том случае, если он проходит под грунтовой дорогой на небольшой глубине. Полипропиленовое изделие просто расплющит весом проезжающей фуры.

В отдельных местах применение сварки для соединения водопроводных или канализационных труб из стали является нежелательным или попросту невозможным. Это либо взрывоопасная внешняя среда, либо неудобство доступа. Помимо этого, некоторые соединения нужно делать разборными.

Обычно для соединения труб применяют резьбовые соединения, второе название – трубные. Одной из главных особенностей такого соединения является особенная форма гребней резьбы – они сглаженные. Это дает возможность применять для обеспечения герметичности герметизирующие ленты и лен. Рассмотрим подробнее особенности резьбового соединения труб.

Характеристики

ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

2.1. Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения основных размеров конической (наружной и внутренней) резьбы должны соответствовать указанным на черт. 2 и в табл. 2.

2 — длина наружной резьбы от торца до основной плоскости.

Допускается применять более короткие длины резьб.

2.2. Числовые значения диаметров d

2 и
d
1 вычисляют по следующим формулам

Числовые значения диаметра d

2.3. Разность действительных размеров l

1 —
l
2 должна быть не менее разности номинальных размеров
l
1 и
l
2, указанных в табл. 2.

2.4. Длина внутренней конической резьбы должна быть не менее 0,8 (l

1 — D1
l
2), где D1
l
2 — в соответствии с табл. 3.

2.5. Обозначение размеров резьбы, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров внутренней цилиндрической резьбы должны соответствовать указанным на черт. 3 и в табл. 2.

2.6. Конструкция деталей с внутренней резьбой (конической и цилиндрической) должна обеспечивать ввинчивание наружной конической резьбы на глубину не менее (l

Требования ГОСТ

Основные требования ГОСТ 6111-52:

Коническая резьба по ГОСТу (Фото: Instagram / metall_detal)

Требования ГОСТ 6211-81

Величины среднего d2 и внутреннего d1 диаметров должны быть вычислены по формулам:

где d — наружный диаметр;

Коническая трубная резьба

Основной повод применять коническую трубную резьбу — это те места, где полностью трубу заменить невозможно.

Трубная резьба с уменьшающимися диаметрами к концу резьбы называется конической. При этом конец трубы с такой резьбой в профиль выглядит не как цилиндр, а как конус.

У конечной резьбы есть два основных способа применения:

Обозначение на чертежах

Обозначение трубной конической резьбы:

На чертеже обозначение выносят при помощи выноски на полке, стрелка указывает на основную линию. Длины нарезки не указываются, поскольку является стандартной. Коническая резьба указывается в виде дробной величины: числителем выступает маркировка внутренней нарезки, а знаменателем — наружной.

Основная плоскость резьбы обозначается сплошной тонкой линией.

Обозначения конической трубной резьбы

В связи с тем, что в данном случае могут соединяться резьбы разных типов, резьбовое соединение обозначается дробью, при этом знаменатель – внешняя резьба, числитель – внутренняя. Таким образом, Rp/R ¾ LH представляет собой левое резьбовое соединение, которое включает внутреннюю цилиндрическую резьбу и наружную коническую трубную резьбу диаметром ¾ дюйма.

Само собой, при соединении резьбы разного типа необходимо максимально ограничивать свой энтузиазм в вопросе приложения силы, чтобы не переусердствовать.

ДОПУСКИ

3.1. Осевое смещение основной плоскости D1l

2 наружной и D2
l
2 внутренней резьб (черт. 4) относительно номинального расположения не должно превышать значений, указанных в табл. 3.

Смещение основной плоскости является суммарным, включающим отклонения среднего диаметра, шага, угла наклона боковой стороны профиля и угла конуса.

3.2. Предельные отклонения среднего диаметра внутренней цилиндрической резьбы должны соответствовать указанным в табл. 3.

Примечание. В основной плоскости средний диаметр имеет номинальное значение.

Примечание. Предельные отклонения ±D1l

3.3. Допускается соединение наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой класса точности А по ГОСТ 6357-81.

3.4. Рекомендуемые предельные отклонения отдельных параметров резьбы приведены в справочном приложении.

Стандарты

Резьба конического типа, согласно ГОСТ, отличается профилем с углом в 55 гр. Ее витки закругляются. Также она отличается различным шагом между витками. Размер шага зависит от диаметра. Предельный диаметр детали, на которой нарезана резьба конического типа, составляет 6 дюймов. При диаметре, превышающем это значение, для соединения применяется сварка.

Согласно ГОСТ, у трубной резьбы данного типа есть регламентированное соотношение между диаметром средним, снаружи и внутри. Также имеет значение и длина нарезки. Различается длина полная и длина рабочая. Их соотношение также должно быть фиксированным. Чем больше витков на элементе, там надежней и герметичней будет соединение.

Применение

Трубная резьба конического типа обычно применяется при следующих условиях:

Источник