Как определить шаг резьбы: штангенциркулем, резьбомером

В машиностроении применяют два типа соединений — разъемные и неразъемные. Первый тип получается благодаря клепкам и болтовым креплениям, такой способ наиболее распространен. Второй тип получается при помощи сварного шва, пайки припоем, а также склеивания деталей. Если детали скрепляются первым способом, используют специальные резьбы по металлу, которые бывают разных видов.

Основные параметры и свойства

Профиль резьбы различного материала представляет собой сечение плоскости, проходящей вдоль оси заготовки. К основным характеристикам относят:

  1. Внешний диаметр представляет собой размеры по вершинам у цилиндра, а также впадин у внутренних поверхностей. У трубной резьбы диаметр обозначается условно в дюймах.
  2. Внутренний диаметр — это параметр резьбы, указывающий размеры вписываемого цилиндра по вершинам внутренних резьбовых профилей, либо по впадинам внешних соединений.
  3. Шаг — это расстояние между сторонами двух витков, лежащих рядом, которое измеряется вдоль оси детали.
  4. Угол профиля представляет собой значение между сторонами треугольника профиля резьбы, который измеряют в осевой плоскости.
  5. При продолжении сторон профиля получают высоту исходного треугольника.

Трубная цилиндрическая резьба

  1. Единица измерений параметров — дюйм.
  2. Направление будет левым.
  3. Класс точности: Класс А в этом случае повышен, а класс В средний.

Почему измерение происходит в дюймах

Дюймовые размеры пришли к нам от западных производителей, так как требования действующего на постсоветском пространстве ГОСТа сформулированы на базе особой резьбы BSW (British Standart Whitworth либо резьба Витворта). Инженер-конструктор Джозеф Фитворт (1803−1887 год) изобрёл в далёком 1841 году и продемонстрировал такой же винтовой профиль для соединений разъёмного типа, и демонстрировал его как совершенно универсальный, надёжный, а также комфортный для использования.

Такой тип осуществления резьбы применяется как в простых трубах, так и в их элементах и соединениях: контргайках, муфтах, угольниках, тройниках.

В сечении профиля можно увидеть равнобедренный треугольник с общим углом в 55 градусов и закруглениями на вершинах и в самих впадинах контура, которые используются для более высокого герметичного соединения.

Нарезка резьбовых соединений должна осуществляться на размере до 6. Все трубы создаются крупными, для особой надёжности и предотвращения процесса разрыва трубы в соединениях стоит фиксировать дополнительной сваркой.

Условные обозначения в стандарте.

  1. Международная: G.
  2. Япония: PF.
  3. Англия: BSPP.

Указания буквы G, а также диаметр отверстия в проходе будут указываться в виде дюймов. Наружный диаметр непосредственно резьбы в обозначении найти нельзя.

Размеры резьбы трубной дюймовой

G ½ — трубы в виде цилиндра наружного типа, внутренний диаметр отверстия равен ½. Наружный диаметр у такой трубы будет равняться 20,995 мм, число шагов по длине — 25,4 мм, что значит около 14 шагов.

Например:

  1. G ½ -В— резьба трубная цилиндрическая, внутренний диаметр отверстия ½ дюйма, класс точности трубы совпадает с отметкой В.
  2. G1 ½ LH-B— труба цилиндрического типа, внутренний диаметр отверстия доходит до ½, класс точности В, левая.

Для внутренней цилиндрической трубы стоит использовать отверстие, которое будет полностью соответствовать параметрам.

Как быстро найти шаг в трубе

Можно рассмотреть дополнительные фотографии с англоязычных сайтов, которые смогут наглядно продемонстрировать методику использования и построения конструкции. Трубочная резьба характеризуется в большинстве случаев не общим размером между вершинами профиля, а числом общих витков на 1 дюйм вдоль всей оси поверхности. При помощи простой рулетки, а также линейки прикладываем, отмеряем один дюйм (25,4 мм) и визуально высчитываем количество шагов.

Будет намного проще, если в вашем ящике с инструментами будет находиться резьбомер для дюймового отмера. Таким прибором довольно просто проводить все измерения, но стоит помнить о том, что резьба может различаться углами вершин — 55 и 60 градусов.

Коническая трубная резьба ГОСТ 6211081

Единица измерения всех параметров в этом случае — дюйм.

Форма такой трубы будет соответствовать профилю трубной цилиндрической вырезки с общим углом в 55 градусов Цельсия.

Главные обозначения:

  1. Международная — R
  2. Япония — PT.
  3. Великобритания BSPT.

Для этого стоит указывать букву R и общий номинальный диаметр Dy. Обозначение в виде буквы характеризует наружный тип резьбы, Rc внутренний, а Rp – внутренний цилиндрический. По такому же аналогу с цилиндрической трубой для левой резьбы стоит применять LH.

R1 ½ -это наружная труба конической вырезки, номинальный диаметр которой равен Dy ½ дюйма.

R1 ½ LH — это наружная коническая труба, номинальный диаметр которой Dy будет равняться ½ дюйма.

  1. Дюймовая вырезка конической формы по ГОСТу 6111−52.
  2. Единица измерения в этом случае — также дюйм.
  3. Происходит его изготовление на поверхности с конусностью 1:16.
Читайте также:  Реверсивные отвёртки Сибртех с набором бит и головок

Обладает общим углом профиля около 60 градусов. Используется в изготовлении трубопроводов (водяных, воздушных, а также топливных) машин и станков с невысоким давлением при работе. Применение такого вида соединений включает в себя особую герметичность и стопорение резьбы без воздействия дополнительных подручных средств (льняных нитей, а также пряжи с суриком).

Главные обозначения

Первой в названии имеется буква К, а после идёт слово ГОСТ.

Пример: К: ½ ГОСТ 6111–52 .

Расшифровывается такая надпись так: резьба коническая дюймовая с наружным, а также внутренним диаметром в основной плоскости, примерно равной наружному либо внутреннему разъёму трубы цилиндрического типа G ½.

Метрически конический тип вырезки. По ГОСт у 25229 -82.

Единицей измерения в этот раз выступает мм.

Процесс создания трубы происходит на поверхностях с общей конусностью в 1:16.

Применяется во время соединения трубопроводов. Угол в самой вершине витка будет доходить до 60. Главная плоскость смещена, если смотреть на торец.

Резьба трубная коническая, R (BSPT)

Используется для организации трубных конических соединений, а также для соединения внутренней цилиндрической и наружной конической резьбы (ГОСТ 6357-81).Основана на BSW, имеет совместимость с BSP.

Уплотняющую функцию в соединениях с использованием BSPT выполняет сама резьба (за счет ее смятия в месте соединения при ввертывании штуцера). Поэтому применение BSPT всегда должно сопровождаться использованием герметика.

Данный вид резьбы характеризуется следующими параметрами:

  • ГОСТ 6211-81 —Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.
  • ISO R7
  • DIN 2999
  • BS 21
  • JIS B 0203

обозначение по форме профиля – резьба дюймовая с конусностью (профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55 градусов, угол конуса φ=3°34′48″).

Параметры резьбы

Дюймовая резьба с конусностью 1:16 (угол конуса φ=3°34′48″). Угол профиля при вершине 55°.

Условное обозначение: буква R для наружной резьбы и Rc для внутренней (ГОСТ 6211-81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.), числовое значение номинального диаметра резьбы в дюймах (inch), буквы LH для левой резбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1.1/4 — обозначается как R 1.1/4.

Таблица 3

Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров резьбы трубной конической (R), мм

Обозначение размера резьбы Шаг Р Длина резьбы Диаметр резьбы в основной плоскости
Рабочая От торца трубы до основной плоскости Наружный d=D Средний d2=D2 Внутренний d1=D1
1/16″ 0,907 6,5 4,0 7,723 7,142 6,561
1/8″ 6,5 4,0 9,728 9,147 8,566
1/4″ 1,337 9,7 6,0 13,157 12,301 11,445
3/8″ 10,1 6,4 16,662 15,806 14,950
1/2″ 1,814 13,2 8,2 20,955 19,793 18,631
3/4″ 14,5 19,5 26,441 25,279 24,117
1″ 2,309 16,8 10,4 33,249 31,770 30,291
1.1/4″ 19,1 12,7 41,910 40,431 38,952
1.1/2″ 19,1 12,7 47,803 46,324 44,845
2″ 23,4 15,9 59,614 58,135 56,565
2.1/2″ 26,7 17,5 75,184 73,705 72,226
3″ 29,8 20,6 87,884 86,405 84,926
3.1/2″ 31,4 22,2 100,330 98,851 97,372
4″ 35,8 25,4 113,030 111,551 110,072
5″ 40,1 28,6 138,430 136,951 135,472
6″ 40,1 28,6 163,830 162,351 160,872

Применение английских стандартов

Цилиндрическая английская дюймовая нарезка выполняется с крупным шагом, предназначена для общего применения. Ее параметры, шаг, профиль и высота профиля раз и навсегда закреплены для болтов и гаек одного типа и размерности. В таком типе угол профиля между соседними сторонами витков равен 55º. Закругление вершин витков, а также основания впадин составляет 1/6 часть от высоты исходного размера профиля.

Цилиндрическая мелкая английская резьба пользовалась популярностью в середине прошлого века и применялась для нарезки профиля точного и высокопрочного крепления. Впоследствии этот тип переродился в унифицированную нарезку, хотя в некоторых местностях Англии она применяется до нашего времени.

Цилиндрическая несамоуплотняющаяся резьба имеет распространенное применение с прошлых лет и до настоящего времени во всем мире для деталей трубопроводов, сгонов, фитингов, переходников, двойников, муфт, тройников, стальных контргаек, кранов, смесителей, вентилей и др.

Цилиндрическая унифицированная крупная резьба стала международным стандартом после разработки национальным Американским институтом. В частности, неудобные 55º при вершине были заменены на 60º, конструкторы отказались от округлений у верха профиля. Теперь плоскость вершин стала плоской и содержит в своем размере 1/8 от шага граней. Для впадин допускается плоское выполнение или скругленное. Распространена в современном мире и является рекомендуемой для применения.

Цилиндрическая унифицированная мелкая резьба используется для прочных креплений и регулировочных соединений, наряду с другими современными типами является удобной и рекомендуемой к применению в случаях, когда применяется более мелкий шаг резьбы.

Дюймовая унифицированная особо мелкая цилиндрическая резьба используется для выполнения особо прочного крепления, для подгонки точных механизмов.

Существует много других стандартов на дюймовую резьбу, но они специальные и рекомендованы к применению в определенных условиях, для широкого использования они не применяются.

Похожие записи: Подборка диаметра сверла под резьбу: таблицы и особенности Сортамент труб квадратного сечения Чем выполняется нарезание резьбы, и выбор метчика для нарезки

Читайте также:  5 феноменальных насадок для мини-дрели от AliExpress

Нюансы измерения

При применении штангенциркуля следует учитывать несколько рекомендаций. Примером назовем нижеприведенную информацию:

  1. Если между головкой и торцевой частью изделия есть плита, то в этом случае рекомендуется использовать основную измерительную шкалу и глубиномер. При подобном процессе можно получить показатели толщины шайбы, высоты головки, толщину промежуточного элемента. Подобные данные позволяют рассчитать основные параметры резьбового соединения.
  2. Точность полученных результатов можно существенно повысить путем очистки поверхности от различных загрязняющих веществ. Для этого можно использовать абразивный материал или специальные жидкости для удаления коррозии.

Провести рассматриваемую процедуру можно самостоятельно. Как правило, проблем при этом не возникает.

В заключение отметим, что производители указывают шаг и многие другие важные показатели. Как правило, они наносятся на головке или другом элементе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если возник вопрос- как определить тип и размер резьбы Соединительная арматура для труб и шлангов соединения пользуйся таблицей ниже.

Обрати внимание на следующее:

  • соединения с дюймовой резьбой выделены цветом
  • рядом с размером дюймового шага в tpi указан размер шага в мм
  • соединения с наружной конической резьбой обычно не имеют зарезьбовой канавки
  • конические фитинги BSPT и NPT очень похожи, но у BSPT на шестиграннике есть метка – риска

Важный ахтунг – вполне возможны ситуации когда дюймовый и метрический шаги весьма близки по размерам (такое возможно на соединениях JIC).

В этом случае можно спутать дюймовую Резьба дюймовая цилиндрическая американская UNF (Unified Thread Standard) UNC UNF и метрическую резьбы.

Отличия от метрической резьбы

По своим внешним признакам и характеристикам метрические и дюймовые резьбы имеют не так много отличий, к наиболее значимым из которых стоит отнести:

  • форму профиля резьбового гребня;
  • порядок расчета диаметра и шага.

Различия в профиле резьбы

При сравнении форм резьбовых гребней можно увидеть, что у дюймовой резьбы такие элементы являются более острыми, чем у метрической. Если говорить о точных размерах, то угол при вершине гребня дюймовой резьбы составляет 55°.

Параметры метрических и дюймовых резьб характеризуются различными единицами измерения. Так, диаметр и шаг первых измеряются в миллиметрах, а вторых, соответственно, в дюймах. Следует, однако, иметь в виду, что по отношению к дюймовой резьбе используется не общепринятый (2,54 см), а специальный трубный дюйм, равный 3,324 см. Таким образом, если, например, ее диаметр составляет ¾ дюйма, то в пересчете на миллиметры он будет соответствовать значению 25.

Чтобы узнать основные параметры дюймовой резьбы любого типоразмера, который фиксируется ГОСТом, достаточно заглянуть в специальную таблицу. В таблицах, содержащих размеры дюймовых резьб, приведены как целые, так и дробные значения. Следует иметь в виду, что шаг в таких таблицах приводится в количестве нарезанных канавок (ниток), содержащихся на одном дюйме длины изделия.

Чертеж. Основные параметры профиля по ГОСТу

Таблица 1. Основные размеры профиля резьбы

Таблица 2. Основные параметры трубной резьбы

Чтобы проверить, соответствует ли шаг уже выполненной резьбы размерам, которые оговаривает ГОСТ, этот параметр необходимо измерить. Для таких измерений, проводимых как для метрических, так и для дюймовых резьб по одному алгоритму, используются стандартные инструменты – гребенка, калибр, механический измеритель и др.

Проще всего измерить шаг трубной дюймовой резьбы по следующей методике:

  • В качестве простейшего шаблона используют муфту или штуцер, параметры внутренней резьбы которых точно соответствуют требованиям, которые приводит ГОСТ.
  • Болт, параметры наружной резьбы которого необходимо измерить, вкручивается в муфту или штуцер.
  • В том случае, если болт сформировал с муфтой или штуцером плотное резьбовое соединение, то диаметр и шаг резьбы, которая нанесена на его поверхность, точно соответствуют параметрам используемого шаблона.

Шаг дюймовой резьбы – это количество витков на дюйм

Если же болт не вкручивается в шаблон или вкручивается, но создает с ним неплотное соединение, то следует провести такие измерения, используя другую муфту или другой штуцер. По аналогичной методике измеряется и внутренняя трубная резьба, только в качестве шаблона в таких случаях применяется изделие с наружной резьбой.

Определить требуемые размеры можно при помощи резьбомера, представляющего собой пластину с зазубринами, форма и другие характеристики которых точно соответствуют параметрам резьбы с определенным шагом. Такая пластина, выступающая в роли шаблона, просто прикладывается к проверяемой резьбе своей зазубренной частью. О том, что резьба на проверяемом элементе соответствует требуемым параметрам, будет свидетельствовать плотное прилегание к ее профилю зазубренной части пластины.

Использование резьбомера для дюймовой резьбы

Для того чтобы измерить размер наружного диаметра дюймовой или метрической резьбы, можно использовать обычный штангенциркуль или микрометр.

Трубные резьбы, применяемые в быту

При ремонте домашнего водопровода или канализации применяются нарезка следующих размеров:

  • С шагом профиля 1,814 мм (в одном дюйме помещается 14 витков накатки) с диаметр резьбы ½ или ¾ «
  • С шагом профиля 2,309 мм (на один приходится 11 витков): диаметр резьбы от 1 до ¼», от 1 до ½ «, и 2» .

Труба в 1/2″ обеспечивает достаточный напор воды и используется для внутридомовых и квартирных сантехнических разводок. Поэтому большинство водопроводных кранов, запорной арматуры и бытовых сантехнических приборов подключаются к водопроводной сети резьбовым соединением такого стандарта.

Диметр 1/4″ применяется для подключения к безнапорным трубам. Резьбы 1″ и 1 1/2″применяют для подключения сантехнической арматуры труб водопровода больших загородных коттеджей, оборудованных бассейнами.

Дефекты резьбовых соединений

При контроле резьбовых поверхностей могут быть выявлены следующие дефекты резьбовых соединений:

Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений
  1. Рваная нарезка. Этот дефект возникает при отличии диаметров отверстия и стержня от номинального диаметра. Также причиной может послужить недостаточная острота режущего инструмента. Для предупреждения проблемы необходимо тщательно проконтролировать значения всех диаметров и заменить затуплённый инструмент на подточенный.
  2. Тупая нарезка. Этот дефект проявляется, если номинальный диаметр меньше диаметра отверстия, но больше диаметра стержня. В итоге при нарезании профиль становится неполным. Чтобы избежать подобный дефект, нужно перед нарезанием провести точные измерения диаметров.
  3. Конусность резьбы. Причиной появления этого дефекта выступает неправильный размер режущего предмета, зубья которого срезают лишний металл. Единственным способом решения этой проблемы является соотнесение установленных размеров детали и режущего прибора.
  4. Тугая нарезка. При несоблюдении размерности детали и шероховатости резьбы инструмента процесс нарезания проводится с трудом. Этот дефект предупреждается при помощи корректного измерения параметров заготовки и определения правильных размеров режущего инструментов.
Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений

Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений
  1. Калибр расположения. Этот вид калибров создаётся по среднедопускаемым размерам контролируемой детали. Проверка происходит посредством вхождения калибра расположения в заготовку. Если нарезание выполнено надлежащим образом, то вход должен совершиться с большей или меньшей плотностью плавно и гладко.
  2. Калибры с пределами. Этот тип калибров изготавливается в соответствии с предельными размерами исходной заготовки. Он разделён на 2 стороны. Одна из них соответствует максимальному размеру детали, другая – минимальному. Одна сторона должна не проходить в измеряемое отверстие, чтобы мастер смог определить подлинные размеры детали.
  3. Контрольные калибры. Этот вид калибров предназначен для проверки параметров отверстий непосредственно во время рабочего процесса.
  4. Приемные калибры. Эти калибры являются специализированными инструментами, являющихся первостепенными рабочими приспособлениями для сотрудников отделения технического контроля (ОТК), которые осуществляют свою деятельность на проверочных пунктах.
Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений
Дефекты резьбовых соединений

Резьбомер

Резьбомер – это специализированный ручной инструмент для определения параметров резьбы, широко используемый в качестве средства контроля точности нарезки и состояния элементов резьбового соединения. Благодаря простоте и высокой точности измерения инструмент широко используется в современной металлообработке и ремонтно-сборочных операциях. 

Устройство и сфера применения резьбомеров

Основное назначение резьбомера – контроль состояния резьбы и её соответствия требованиям ГОСТа. Поэтому он часто используется в металлообрабатывающем производстве, в машиностроении, при ремонтных и сборочных операциях машин и оборудования. Практически все сборочные цеха и ремонтные мастерские имеют наборы резьбомеров для проверки профилей прямоугольных, упорных и трапециевидных резьб.

Резьбомер представляет собой набор шаблонов изготовленных ил стальных пластинок толщиной порядка 1 мм. На одном из концов пластинки имеются вырезы соответствующие калибру измеряемых резьб – шагу и профилю. Данные зубчатые пластины часто называются гребенками. На метрических гребенках указан шаг резьбы, на дюймовых – количество ниток приходящихся на один дюйм.

С помощью резьбомера можно с высокой точностью определить:

  • Шаг резьбы.
  • Количество ниток резьбы на единицу расстояния.
  • Состояние износа резьбы.
  • Соответствие резьбы существующим ГОСТам. 

Порядок работы с резьбомером

Перед началом измерений необходимо убедиться в исправности инструмента, отсутствии деформаций и прочих повреждений. Исследуемую резьбу необходимо очистить от масла и загрязнений, удалить заусенцы и другие дефекты при их наличии.

Далее необходимо подобрать одну из гребенок с шаблоном таким образом, чтобы она плотно совпадала с профилем изучаемой резьбы без каких либо просветов. Для замера также необходим штангенциркуль, посредством которого определяем диаметр резьбы.

При точном совпадении мы получаем соответствие резьбы стандартному шагу в соответствии с ГОСТ. На гребенках для дюймовых резьб указано количество витков на дюйм.

Для определения шага необходимо 25,4 мм (один дюйм) разделить на количество ниток указанных на гребенке.

 Полученные с помощью штангенциркуля и резьбомера данные сравниваются с таблицами стандартных резьб и подбирается точное значение резьбы.

Основные виды резьбомеров

Существуют основные виды резьбомеров – с метрической и дюймовой резьбой. Метрические имеют обозначение М60 (60 – значение угловой величины профиля метрических резьб). Выпускаются с шагом от 0,4 до 4,5.

Для определения параметров трубных и дюймовых резьб используются резьбомеры с маркировкой Д55°. Число означает угловой размер профиля данного типа резьб. Дюймовый набор состоит из 17 шаблонов. Наиболее мелкая из контролируемых стандартных резьб имеет 28 витков на дюйм, самая крупная – 4 витка.

Действующие ГОСТы

Основной государственный стандарт регулирующий технические условия шаблонов резьбовых – ГОСТ 519-77. При использовании инструмента часто требуется и ряд других стандартов, например ГОСТ 24997 регулирующие параметры калибров для метрических резьб.