Резьба для труб: основные разновидности и их отличия

Содержание

1. Трубная резьба — особенности
2. Сферы применения
3. Параметры резьбы
4. Трубная резьба размеры и виды
5. Цилиндрическая трубная резьба с углом профиля 55°
6. Коническая с профилем 55°
7. Цилиндрическая с углом конуса 60°
8. Коническая с профилем 60°
9. Условные обозначения
10. Нарезка трубной резьбы своими руками

Трубная резьба — особенности

Резьбой называют специальной формы выступы, нанесенные по винтовой линии на поверхности тел вращения. Существуют в большом количестве различные типы резьб, отличающиеся формой своего профиля и расстоянием между гребнями. Обычный пользователь часто сталкиваются с метрической резьбой, какая наносится на крепежные детали — болты, гайки, шпильки. Существует ряд резьб прямоугольного или конусного сечения, передающих усилия от вращающихся деталей другим элементам.

Что касается трубной резьбы, то как следует из названия, она предназначена для резьбового соединения фрагментов труб, различного вида оборудования и арматуры, используемых в трубопроводах.

Ее основные особенности:

• Резьбовой зубец имеет треугольный профиль со скругленными вершинами и впадинами определенного радиуса.
• Размеры трубной резьбы задаются наружным диаметром, равном расстоянию от ее диаметрально расположенных вершин зубцов.
• Ее размерной единицей является трубный дюйм, равный величине в 33,249 мм. Остальные размеры задаются в долях трубного дюйма, имеют вид дробного числа, при этом минимальный шаг дроби — 1/16.
• При задании резьбового шага используют обычный дюйм, равный 25,4 мм. На этом расстоянии считают количество нитей (зубцов).

Рис. 2 Типоразмеры водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75

• Для нанесения трубной резьбовой насечки идеально подходят водогазопроводные трубы, технические условия на которые приведены в ГОСТ 3262-75. Если сравнить их наружные диаметры с размерными параметрами трубных резьб, то первые окажутся чуть больше, при этом полностью совпадут их типоразмеры. Для примера, если сопоставить небольшой ряд диаметров водогазопроводных труб и размеров резьб, то получим следующий ряд соответствий в мм: 10,2 — 9,72; 13,5 — 13,15; 17 — 16,66; 21,3 — 22,91; 165 — 163,83; 140 — 138,43; 114 — 113,03; 101,3 — 100,33; 88,5 — 87,88; 75,5 — 75,18 и так далее. То есть все типоразмеры сварных оцинкованных и неоцинкованных стальных труб для подачи воды и газа специально предусмотрены для нанесения на них трубных резьбовых витков. Следует заметить, что одной из форм выпуска данной разновидности трубной продукции являются изделия с уже нанесенной резьбой.
• Трубную резьбовую насечку вполне можно наносить и на горячедеформированные бесшовные трубы из стали, сортамент которых регламентирован ГОСТ 8732-78. В отличие от шовных, имеющих 15 типовых размеров, их ассортимент намного шире и включает в себя на порядок большее количество изделий (около 150 типоразмеров). Их диаметры лежат в диапазоне от 20 до 550 мм и отличаются друг от друга не только на единицы, но и на десятые доли миллиметров.
• К положительным качествам трубной резьбы следует отнести ее высокую степень герметичности — при использовании уплотнительных материалов из льноволокна и ФУМ-ленты они не прорезаются скругленными вершинами зубцов.

Рис. 3 Распространенные резьбовые профили

Статья по теме:

Отличие резьбы метрической от трубной и их параметры. На нашем сайте есть отдельная статья, где подробно описаны различия между метрической и трубной резьбой. Почитайте, возможно, будет также интересно.

Сферы применения

Так как трубную резьбу наносят на водогазопроводные трубы, то и сферы ее применения аналогичны областям использования этих трубопроводов, а именно:

• В контурах систем отопления.
• В трубопроводах подачи горячей и холодной воды.
• В газоподающих магистралях на поверхности земли и внутри зданий.
• Для монтажа стальных обсадных колонн скважин.
• При сборке различных конструкций из труб, к примеру, в качестве сборной колонны из резьбовых штанг для шнекового, гидравлического бурения.
• Понятно, что все фасонные элементы и фитинги для монтажа трубопроводов, а именно отводы, тройники, крестовины, переходники, муфты, ниппели, водорозетки и прочие тоже имеют трубную резьбу.
• Также вся сантехническая резьбовая арматура, а именно шаровые и вентильные краны, смесители, клапаны, заглушки, воздухоотводчики, контрольно-измерительные приборы, реле, фильтры, гибкие и жесткие подводки и прочий ряд элементов оснащены трубной резьбовой насечкой.
• Ее имеют и приборы, подключаемые в трубопровод — скважинные, колодезные, циркуляционные, повысительные электронасосы, компрессоры, опрессовщики, радиаторные теплообменники и элементы их обвязки, переходники с полимерных труб на металл.

Рис. 4 Профили цилиндрической по ГОСТ 6357-81 и конической по ГОСТ 6211-81 резьб

Параметры резьбы

Основными параметрами резьб для труб являются:

• Шаг. Задается количеством витков, которые размещаются на расстоянии в 25,4 мм (1 дюйм). Если в обычной резьбе шагом считают расстояние между средними точками вершин или впадин соседних зубцов, то в трубной подсчитывают число шагов, которое на длине в 25,4 мм может быть 28, 19, 14, 11, 11 1/2 и 8.
• Наружный, средний и внутренний диаметр резьбы. Для внешней (ниппели) и внутренней (муфты) резьб это соответственно расстояние по диагонали между вершинами, серединами гребней и впадинами между ними.
• В технической документации указывается высота профиля, равная расстоянию между спроецированными до острого треугольника вершинами и впадинами, а также их радиус закругления. Аналогичный показатель — это рабочая высота, равная расстоянию между скругленными вершиной зубца и впадиной.
• Угол профиля — показывает угловой размер вершины зубца в градусах, для трубного профиля общепринятый показатель принимают равным 55°.
• Ход — расстояние между любой точкой на поверхности резьбовой насечки до ее проекции при повороте детали на 360°.
• Для конических резьб дополнительно устанавливается угол конуса в градусах и конусность.

Трубная резьба размеры и виды

Существует несколько разновидностей трубных резьб, некоторые из них регламентированы отечественными государственными стандартами, другие, встречающиеся в зарубежном оборудовании, соотносятся с американскими стандартами.

Рис. 5 Трубная резьба размеры таблица по ГОСТ 6357-81

Цилиндрическая трубная резьба с углом профиля 55°

Трубная цилиндрическая резьба с треугольным профилем описана в ГОСТ 6357-81. В документе приведены ее типоразмеры в миллиметрах и дюймах от 1/16” (7,723 мм) до 6” (163,830 мм), а также соответствующее своим наружным диаметрам длины шагов, равные 0,907, 1,337, 1,814 и 2,309 мм. Помимо этого, указаны средние и внутренние диаметры, высота профиля в исходном треугольнике и ее рабочий показатель, а также радиусы закруглений.

В стандарте регламентирована длина резьбовой насечки для двух классов точности А и В. Длина резьб может быть нормальной N и длинной L. Значения длин напрямую связаны с трубными диаметрами. Для класса N крайние показатели 4 — 12 и 13 — 40 мм, соответственно для L эти значения границ диапазона — выше 12 и свыше 40 мм.

Коническая с профилем 55°

Размерные параметры и допуски трубной конической резьбы регламентированы ГОСТ 6211-81. По всем основным показаниям, а именно наружному диаметру от 1/16” до 6”, его среднему и внутреннему значению, длине четырех типоразмеров шагов ее характеристики полностью совпадают с цилиндрической. Для конусной резьбы установлены угол конуса, равный 3°34’48», и конусность 1:16.

Так как основные размеры и форма профиля трубной цилиндрической и конической резьб совпадают, допускается соединение деталей с внутренней цилиндрической и наружной конической резьбовыми насечками.

Рис. 6 Типоразмеры конической резьбы по ГОСТ 6211-81

Цилиндрическая с углом конуса 60°

Трубная цилиндрическая резьба с вершиной треугольника в 60° не регламентирована отечественными госстандартами, в зарубежной технической документации она обозначается как NPSM (national pipe straight mechanical). Ее параметры задаются американскими стандартами ANSI/ASME. Отличительные особенности NPSM-резьб:

• угол профиля 60°;
• размеры от 1/16” до 12”;
• число ниток на дюйм: 27, 18, 14, 11 1/2, 8 в зависимости от трубного диаметра.

Рис. 7 Размерные параметры NPSM с профилем 60°

Коническая с профилем 60°

Профиль и размеры данного вида конической резьбы регламентируется ГОСТ 6111-52, ее отличительные особенности:

• размеры: от 1/16” до 2”;
• число ниток в 1 дюйме (25,4 мм) длины и шаг: в зависимости от размера 27 (0,941 мм), 18 (1,411 мм), 14 (1,814 мм), 11 1/2 (2,209 мм).
• угловой размер конуса и конусность: соответственно равны 3°34′48″ и соотношению 1:16.

Данному типу соответствует дюймовая NPT-резьба (national pipe taper), регламентированная американскими стандартами ANSI/ASME. В отличие от отечественных нормативов, они распространяются на диаметры до 12”, при этом у всех типоразмеров свыше 2” число ниток равно 8.

Рис. 8 Размерные параметры конической 60° резьбы по ГОСТ 6111-52

Условные обозначения

Приведенным выше госстандартом ГОСТ 6357-81 установлены следующие обозначения трубных дюймовых резьб:

• наименование: литера G для цилиндрических и R (обозначение по ГОСТ 6211) для конусных;
• размеры в дюймах;
• обозначение направления резьбовой нити, левое дополняют литерами LH;
• класс точности: А или В;
• длина свинчивания в миллиметрах.

Пример G 1 1/4 LH — А – 36.

Условное обозначение конусных видов по ГОСТ 6111-52 включает в себя их название (литера К) и типоразмер в дюймах, к примеру: К 1 1/4.

Рис. 9 Параметры конической 60° NPT-резьбы

Нарезка трубной резьбы своими руками

В промышленной сфере резьбовую насечку получают методами нарезания лезвиями, резцами, накатывания роликами, выдавливания прессами с шаблонами, вырезания абразивными кругами, химическим или электрохимическим вытравливанием.

Понятно, что все перечисленные технологии неприемлемы для использования в бытовых условиях, и единственным эффективным методом нарезания резьб остается использование плашек и метчиков.

В настоящее время для нарезки резьбы на трубах в бытовых условиях широко используют клуппы — ручные или механические приспособления со сменными резьбонарезными головками. По принципу действия они напоминают плашки советских времен, в которых оправку с резьбовой головкой поворачивали двумя ручками.

Современный ручной клупп имеет одну мощную рукоятку с трещоткой, прикрепленную к отправке, и оснащается комплектом сменных головок. Их стандартные дюймовые типоразмеры 1/4”, 3/8”, 1 2”, 3/4”, 1”, 1 1/4”.

Рис. 10 Ручные клуппы и их комплектация

Статья по теме:

Как работает клупп трубный – виды, область применения, производители, цены. Возможно, будет интересно также почитать про трубные клуппы, какие виды бываю, как работают, популярные модели и рекомендации специалистов.

Технически процесс получения резьбовой насечки при помощи ручного клуппа состоит из следующей последовательности операций:

• Фиксируют трубный отрезок в тисках или прижимают его к какой-либо поверхности на стене или полу, подкладывая под деталь твердый предмет.
• Снимают наружную фаску на торце трубы, используя болгарку с кругом по металлу, наждачную бумагу, напильник.
• Готовят к работе клупп, вставляя в него головку нужного диаметра.
• Покрывают машинным маслом или иной жидкой смазкой участок трубы в зоне проведения работ, а также резаки. Чтобы исключить налипание стружки во время проведения работ, лучше использовать для этих целей специальный спрей.
• Приступают к нарезке, прижимая головку клуппа к торцу и стараясь выдержать строго перпендикулярное положение инструмента относительно оси обрабатываемой детали.
• Медленно вращают головку, совмещая поступательное и возвратное движения, направление вращения задают переключателем на трещотке.
• Периодически извлекают инструмент и очищают его резцы и трубную оболочку от образовавшейся стружки.
• По окончании работ чистят и разбирают инструмент, проверяют качество нити накручиванием на нее подходящих фасонных деталей (муфт).

Рис. 11 Основные операции по нанесению резьбовой насечки ручным клуппом

Резьба трубная цилиндрическая находит широкое применение и является основным видом при резьбовых соединениях трубопроводных магистралей, подключения к ним арматуры и различного типа оборудования. Если рядовой потребитель собирает металлический трубопровод или конструкцию из труб для каких-либо целей без сваривания, у него имеется возможность приобрести готовые водогазопроводные трубы с уже нарезанной резьбой или нанести аналогичную резьбовую насечку самостоятельно при помощи клуппа.

Коническая трубная резьба и фитинги: выполнение соединения

NPT, National Pipe Taper (American) и BSPT (британский стандарт Pipe Taper) являются стандартами конической трубной резьбы. Наружная и внутренняя конические трубные резьбы заклинивают друг друга, но для полностью герметичного соединения требуется герметик. Герметики заполняют любые пустоты между витками резьбы, которые могут перемещаться по спирали резьбы.

Труба и труба не одно и то же
Трубы и трубы представляют собой полые конструкции, предназначенные для обеспечения пути для потока жидкостей или газов. Основное различие между трубой и трубой заключается в том, что стенки трубы толще и жестче. Трубка никогда не имеет резьбы , потому что ее стенки слишком тонкие. Стенки трубы достаточно прочны, чтобы выдерживать нарезанную или формованную резьбу. Резьбовая труба может обеспечить газо- или жидкостно-непроницаемые соединения, обладающие механической прочностью.

Трубная резьба
Существует множество национальных и международных стандартов на трубную резьбу. Они различаются в зависимости от предполагаемого использования, например, резьбы для садовых шлангов и резьбы для пожарных шлангов. За «стандартными» размерами труб и формами резьбы также стоят исторические разработки. Примерами этого являются различия между американскими и британскими нитями. Единицы измерения тоже играют роль.

Как установить
Фитинги с пластиковой резьбой

Две основные категории трубной резьбы

• Параллельная или прямая трубная резьба

• Коническая трубная резьба