Метрическая и трубная резьба отличия

Резьбовое соединение труб: виды, параметры, обозначение, таблицы размеров трубной резьбы

Резьба встречается нам часто и видов ее много. Например, на крепеже — болтах, шпильках, гайках — витки одного типа. Другой наносят на трубы. Главное свойство резьбы для труб — она дает герметичное соединение. Это как раз то, что требуется в трубопроводах, применительно к трубной резьбе. Ее-то и рассмотрим подробнее.

Что такое резьба и ее виды

Резьба — это особой формы и размеров канавка, по спирали нанесенная на внутреннюю или наружную поверхность трубы или металлического стержня. Может наноситься на цилиндрические или конические поверхности. Характеризуется и отличается друг от друга формой канавки, высотой/глубиной рельефа и расстоянием между витками — шагом. Для того чтобы соединить две детали, они должны иметь одинаковую или совместимую резьбу, причем одна деталь должна быть с наружной, другая с внутренней резьбой того же типа и размера.

Вообще, резьбы делят на крепежные и ходовые. Ходовые применяются в элементах машин и обеспечивают движение. Нас больше интересуют те, которые применяются в быту и с которыми сталкиваемся в процессе ремонта и стройки. Это как раз крепежная резьба. О ней, собственно, и будем говорить.

Виды резьбы по направлению витков и поверхности

Еще стоит знать, что по направлению нанесения витков, резьбы бывают правые и левые, а по поверхности, на которые они наносятся — цилиндрические и конические.

Виды резьб

Трубная резьба имеет свой профиль, который дает герметичность. Служит она для несварного соединения металлических труб в трубопроводах, установки разного рода арматуры, подключения устройств. В последнее время резьбовое соединение применяют и на некоторых видах пластиковых труб, но там подход другой — она отливается, хотя суть та же.

Три вида трубной резьбы и их отличия

Есть три основных вида резьбы:

• Метрическая. Отличить можно по острым вершинам витков и канавок. Форма — треугольник с углами 60°. Называется так, потому что ее параметры указываются в миллиметрах, а это единицы измерения метрической системы. Нормируется ГОСТом 9150-81.
• Дюймовая. В ее основе тоже треугольник, но с вершиной 55­°. Она присутствует на деталях импортного производства. Как видите, отличие метрической и конической резьбы в углах.
• Трубная. От метрической отличается чуть меньшим углом — 55°, а с дюймовой имеет одинаковый угол. Основное отличие в том, что грани скругленные. И это принципиально важно. Может быть нанесена на цилиндр (трубу), и тогда в название добавляется слово «цилиндрическая». Нормируется ГОСТом 6357-81. При нарезке на конусе называется трубной конической резьбой.

Какая бывает резьба. Это соединительные — для соединения деталей

Еще могут пригодиться виды резьб, которые могут быть на импортной арматуре и комплектующих. Это резьба Витворта, которая обозначается BSW, если она имеет крупный шаг и BSF — с мелким шагом. Именно этот стандарт взяли за основу при разработке трубных резьб в СССР. Так что резьбы Витворта и трубные резьбы, изготовленные по стандарту, совместимы.

Виды резьбы и области их применения

Есть и другие профили, но они относятся к ходовым и очень специфичны. В обычных условиях не нужны. Для общего развития скажем, что есть еще прямоугольная и трапециевидная формы.

Где какая используется

Теперь о том, где какой тип резьбы применяется. Метрическая наносится на анкеры, болты, шпильки, гайки и другие крепежные элементы. Нанесенная на цилиндрическую поверхность не обеспечивает герметичность, поэтому для трубопроводов является не лучшим выбором. Однако, ее используют, а для герметичности «садят» на подмотку — паклю или фум ленту. Кроме сантехники применяется при сборке каркасов из круглых труб на резьбовом соединении.

Какая бывает резьба: профили и стандарты

Картина меняется при нанесении метрической резьбы на коническую поверхность. Такое соединение имеет высокую степень герметичности. Именно метрическая коническая резьба наносится на крышки, применяется в промышленных трубопроводах, для транспортировки газа и жидкостей, которые выделяют летучие вещества. В быту применение конической резьбы ограничено, так как требуется особое оборудование для ее нанесения.

Нетрудно догадаться, в трубопроводах применяется трубная резьба. Благодаря плавным линиям профиля, даже без дополнительного уплотнения, соединение герметично. Именно этот тип наносится на сгонах, уголках, тройниках, других устройствах, которые применяются при сборке водопровода, отопления и канализации.

Виды трубной резьбы

Итак, что же такое трубная резьба. Это та, которая имеет канавки особого профиля. В ее основе треугольник с вершиной 55° и скругленные вершины. Условное обозначение — G, после чего указывается условный проход трубы в дюймах. То есть, на чертежах ставят G 1 1/2″. Это и будет означать, что соединение резьбовое, резьба трубная с диаметром условного прохода 1 1/2 дюйма.

Как обозначается трубная резьба на чертежах? Буквой G и цифрами. Цифра — диаметр условного прохода трубы

Цилиндрическая трубная резьба: особенности, обозначение, размеры

Цилиндрическая трубная резьба описана в ГОСТ 6357-81. Она наносится на наружную или внутреннюю часть трубы. Стандарт также допускает соединение наружной конической и внутренней цилиндрической. Вообще, резьба должна быть выполнена с закруглениями, радиус которых тоже прописан. Однако под соединение цилиндрических деталей допускается прямой срез вершин треугольника (но не для соединения с конической резьбой).

Профиль цилиндрической трубной резьбы

Далее размеры. Цилиндрическая трубная резьба может быть наружной и внутренней. Характеризуются они тремя диаметрами: наружным, внутренним и средним. А еще рабочей высотой профиля, диаметром скругления и шагом. Диаметры и количество витков приведены в таблице.

Дюймовая трубная резьба — способы нарезки

Дюймовая трубная резьба нарезается только на металлических трубах или используется в производстве пластмассовых и металлических фитингов разборного типа. Во всех остальных резьбовых соединениях, используемых в «народном хозяйстве», практикуются иные разновидности резьбы. Словом, в наши дни (и в нашей стране) «дюймы» встречаются только в трубопроводах.

И в данной статье мы познакомим наших читателей не только с параметрами, которыми характеризуется дюймовая резьба трубная, но и со способами «нарезки» такой резьбы на внутренней и внешней поверхности труб и фитингов. Кроме того, в материале будут перечислены отличия между дюймовым и трубным вариантами.

Характеристики дюймовой резьбы

Нормативный документ, в котором описывается цилиндрическая трубная дюймовая резьба – гост 6357-81 – настаивает на том, что главными характеристиками такой резьбы является ее диаметр и ее шаг. Причем под диаметром резьбы понимают либо расстояние между противоположными верхними точками, лежащими на вершинах резьбовых гребней (наружный диаметр), либо расстояние между противоположными нижними точками, лежащими на впадинах резьбовой канавки (внутренний диаметр). Разница этих диаметров определяет высоту профиля резьбы.

Следующая характеристика шаг трубной резьбы определятся, как расстоянием между двумя соседними впадинами или двумя соседними гребнями. Причем шаг у резьбы, всегда один и тот же, как его не меряй. Ведь расстояние между витками должно быть стабильным. Иначе мы не сможем подобрать пару (гайку или болт) под резьбовое соединение.

Метрическая и трубная резьба – в чем отличие?

Необходимо сказать, что формулируя ключевые характеристики метрической резьбы – шаг и диаметр – используют те же определения. Ведь отличий между метрической и дюймовой резьбой не так уж и много. Так, к наиболее заметным отличиям, выделяющим дюймовый вариант, относят еще и форму профиля резьбового гребня.

У дюймовой резьбы такой профиль выглядит более «острым» — верхний угол «исходного треугольника» резьбового профиля равняется 55 градусам.

Кроме того, помимо формы профиля, трубная резьба метрическая отличается от трубного варианта еще и исчислением размеров шага и диаметра. Ведь у метрического варианта все размеры исчисляются в миллиметрах. Ну, а шаг и диаметр трубного варианта вычисляется в дюймах. Причем совсем не в тех дюймах, которые соответствуют 2,54 сантиметра, а в особых, трубных дюймах, соответствующих 3,33 (а точнее 3,3249) сантиметра.

Размеры дюймовой резьбы

Причем на такой необычной системе исчисления размеров настаивает основной нормативный документ, которым описывается резьба дюймовая трубная – гост 6357-81. В этом сборнике стандартов указаны не только целые, но еще и дробные значения «трубных дюймов». Например, один из сортаментов трубной резьбы обозначается, как ¾ дюйма, что соответствует почти 25 миллиметрам.

Шаг резьбы в «трубном» исполнении считают не в миллиметрах, а в нитках – количестве канавок, нарезанных на одном дюймовом мерном отрезке трубы. Например, у обычных водопроводов есть всего два варианта «шага» резьбы: на 11 ниток (соответствует метрическому шагу в 2,31 мм.) и на 14 ниток (соответствует метрическому шагу около 1,8 мм).

Разумеется, такие причудливые системы исчисления шага и диаметра немного затрудняют процесс определения данных величин.

Определение шага трубной резьбы и промер ее диаметра

При определении диаметра и промере шага трубной и метрической резьбы мы использует одни и те же инструменты: калибры, гребенки (резьбомеры) и механические измерители (штангенциркули, микрометры и так далее). Поэтому промер этих параметров будет реализован по тем же самым правилам и в «метрическом», и в «трубном» вариантах.

В качестве калибра можно использовать муфту или штуцер, на которых нарезана наружная или внутренняя резьба с известными параметрами. Промер шага осуществляется просто: болт вкручивают в резьбу и, если процесс не вызвал затруднений, а сам болт сидит в трубе плотно, то диаметр и шаг резьбы в трубе считается определенным. В ином случае процесс повторяют со следующим калибром. До тех пор, пока в определении шага метрической резьбы или ее трубного аналога не будет поставлена финальная точка.

Резьбомер «работает» еще проще. Его измерительные пластины похожи на набор пилочек. И эти пилочки нужно приложить к резьбе, нарезанной на трубе (или на ее внутренней поверхности). Если профиль пилочки совпал с профилем трубы – их оценивают «на просвет» — то резьба соответствует значению, указанному на пластине резьбомера. Штангенциркулем можно измерить лишь внешний диаметр резьбы. Микрометр годится для такой же операции. Поэтому лучшим инструментом для определения шага и диаметра резьбы являются калибры и резьбомеры.

Способы нарезки дюймовой резьбы

И метрическая резьба, и ее трубный аналог нарезаются на внутренней или внешней поверхности всего двумя способами: механическим и ручным. Ручной способ нарезания резьбы предполагает использование таких инструментов, как метчик и плашка. Причем с помощью метчика нарезают внутреннюю резьбу, а с помощью плашки – наружную.

Технология нарезки резьбы вручную реализуется следующим образом:

• Труба фиксируется в тисках, метчик вставляется в вороток, а плашка – в плашкодержатель.
• Далее, плашку надевают на трубу, а метчик вставляют в трубу. После чего, вращая рукояти воротка или плашкодержателя, ввинчивают или навинчивают метчик или плашку на трубу.
• В случае необходимости операцию повторяют несколько раз, постепенно прорезая тело трубы на глубину, равную высоте профиля резьбы.

Разумеется, нарезание наружной и внутренней резьбы происходит не одновременно, а последовательно. Впрочем, чаще всего, пользователя интересуют детали с односторонней резьбовой поверхностью – либо внутренней, либо внешней.

Механический способ нарезки резьбы выгладит проще:

• Трубу зажимают в патроне токарно-винторезного станка, в суппорте которого находится резьбовой резец.
• Станок включают, в трубе (или на трубу) делают фаску.
• После нарезки фаски к внешней или внутренней поверхности подводят резец и включают «резьбовую» подачу, предварительно настроив скорость перемещения суппорта.

Разумеется, и плашку, и метчик можно использовать и на станке, фиксируя инструменты или в передней или в задней бабке, но формирование резьбы резцом дает более качественный результат (при условии достаточной квалификации токаря).

Чем отличается дюймовая резьба от трубной метрической

Дюймовая трубная резьба применяется в металлических трубопроводах и пластмассовых и металлических фитингах разборного типа. Какими параметрами она характеризуется, как измеряется на внутренней и внешней поверхности конструкций и чем отличается от метрического варианта резьбового соединения, расскажет данная статья.

Параметры дюймовой резьбы

Все резьбы характеризуются следующими параметрами:

• Шагом – расстоянием, на котором находятся вершины или основания соседних витков или ниток.
• Глубиной – расстоянием между их вершиной и основанием.
• Углом профиля. Так называется угол, который виден в плоскости разреза и расположен между сторонами соседних витков.
• Наружным диаметром – расстоянием между вершинами противоположно расположенных витков.
• Внутренним диаметром – расстоянием между впадинами противоположно расположенных зубцов (диаметр цилиндра, на который навертывается резьба).

Согласно ГОСТ 6357 профиль трубной дюймовой резьбы представляет равносторонний треугольник с углом при вершине 55° (резьба Витвора) или 60° (американские стандарты UNC и UN). Наружный диаметр здесь измеряется не в миллиметрах, а в дюймах. Основная характеристика – число витков, расположенных на одном дюймовом измерении. В американской системе применяется два типа шага – крупный (UNC) и мелкий (UNF).
Обратите внимание! Витки должны иметь одну и ту же величину шага. Если расстояние между ними будет разным, к резьбовому соединению невозможно подобрать соответствующий болт или гайку.

Обычным дюймом (обозначается штрихом «), который равен 25,4 мм измеряют внутренний диаметр нарезки. Примечательно, что в данной ситуации прибегают к уникальной единице измерения – трубному дюйму величиной 33,249 мм. Здесь в размеры дюймовой трубной резьбы помимо внутреннего диаметра включается толщина двух стенок профиля.
Например, у стального трубопровода диаметром 5 дюймов изнутри величина нарезки равняется 127 мм, а снаружи – 166,245 мм.

На заметку! Исключением считается цилиндрическая трубная резьба 1/2 дюйма, у которой внешний диаметр составляет 21,25 мм.

Метрическая нарезка и ее отличия

Кроме дюймового измерения, применяемого в трубопроводах, существует метрическая резьба, которая используется в других сферах жизни. Она также характеризуется диаметром и шагом. Такая нарезка имеет профиль в виде равностороннего треугольника, угол, при вершине которого равен 60°. Нанесение нитей делается с крупным и мелким шагом. Первый маркируется буквой М с цифрой, указывающей на номинальный диаметр (например, М20). При мелкой нарезке добавляется шаг, поэтому обозначение имеет следующий вид — М20х1,5.
Отличие дюймовой резьбы от трубной метрической состоит в следующем.

• В метрическом варианте исчисление всех размеров производится в миллиметрах, а не в дюймах.

Это относится и к шагу резьбы, которая в дюймовом исполнении характеризуется количеством канавок, которые помещаются на одном дюймовом отрезке профиля. Например, в водопроводе используются лишь два варианта резьбового «шага» — на 11 ниток (равняется метрическому шагу 2,31 мм) и 14 витков (равняется метрическому шагу приблизительно 1,8 мм).

• Изделия отличаются профилем резьбового гребня. В дюймовом варианте величина верхнего угла «треугольника» на 5 градусов меньше, чем в метрическом исполнении. Поэтому кончик витка более острый, и вершины зубчиков выглядят закругленными.
• Изделия с метрическим типом нарезки винтов измеряются по вершинам, а дюймовые – только по впадинам (к сожалению, это правило часто игнорируется).
• В ГОСТе указываются не только целые, но и дробные значения величин «трубного дюйма».

Обратите внимание! Для измерения шага резьбы пользуются специальным инструментом – резьбомером. В случае необходимости, его заменяют обыкновенной линейкой или другим доступным измерительным прибором.

Чтобы упростить определение соотношений этих двух измерений, в нормативных документах приводятся таблицы трубных дюймовых и метрических резьб для распространенных размеров.
Разница в этих отличающихся системах исчисления параметров нарезки винтов затрудняет определение некоторых величин, но при внимательном изучении, в них можно разобраться. Надеемся на положительный результат!

Различия метрической и дюймовой резьбы

Резьбовое соединение — наиболее распространенный способ сопряжения деталей при сборке механизмов, машин, конструкций, промышленного оборудования, различных изделий. Одной из важных характеристик резьбы является применяемая единица измерения ее параметров. По этой характеристики они бывают метрическими и дюймовыми.

Различия между ними не ограничиваются единицами измерения, но затрагивают и конструктивные характеристики. Это приводит к несовместимости крепежных элементов и деталей с резьбой разных типов, даже если внешне они кажутся идентичными. Поэтому необходимо иметь представление о том, чем отличается метрическая резьба от дюймовой.

Распространение дюймовой резьбы

Несмотря на распространение метрической системы в большинстве стран мира, применение дюймовой резьбы остается очень широким. Она используется для соединения деталей трубопроводов и всего связанного оборудования, включая насосы, арматуру, сантехнику. Поэтому дюймовую резьбу часто называют трубной. Также ее применяют для изготовления многих крепежных элементов, деталей техники. Поэтому сегодня существует множество отраслей, где используется дюймовая резьба.

Одной из причин такого положения вещей является то, что промышленная революция берет свое начало из Англии, где дюйм и по сей день остается одной из основных единиц измерения длины. Сегодня неметрическая система, в которой используются дюймы, применяется в США, Великобритании, ряде других крупных промышленных стран.

Кроме того, распространение дюймовой резьбы связано и с удобством ее использования. Измерение десятых долей миллиметра может быть затруднительным и ухудшает точность. Дюймовая резьба измеряется с шагом в 1/4 дюйма. Это значительно упрощает обозначение и точность замеров резьбовых элементов, а также сокращает количество типоразмеров.

Основные отличия резьб

Любая резьба характеризуется следующими основными параметрами:

• Наружный диаметр — расстояние между вершинами двух диаметрально расположенных гребней. Равняется диаметру окружности цилиндра, по которому выполнялась нарезка.
• Внутренний диаметр — расстояние между впадинами двух диаметрально расположенных гребней.
• Шаг резьбы — расстояние между двумя соседними вершинами профильных гребней или количество витков на единицу длины нарезанной резьбы.
• Угол профиля — угол гребня в градусах.
• Глубина резьбы — расстояние между впадиной и вершиной профильного гребня.

Разница резьбы метрической и дюймовой заключается в измерении этих основных параметров. Так, диаметры метрической резьбы указываются в миллиметрах, а дюймовой — дюймах (2,54 см). Дюймы указываются в целых и дробных долях, например, 1 1/4″. Существенные отличия есть и в принципах измерения шага. Для метрической резьбы он представляет собой расстояние между вершинами соседних профильных гребней, выраженное в миллиметрах. Шаг дюймовой резьбы — это количество витков (ниток) на один дюйм длины.

В отличие от метрической, у трубной резьбы по стандарту для каждого диаметра устанавливается свое значение шага. Это позволяет учитывать толщину стенок труб и их прочностные характеристики для образования наиболее надежного резьбового соединения, устойчивого к переменным нагрузкам и повышенному внутреннему давлению в трубопроводе.

Важным конструктивным отличием является профильный угол. Более того, по этому параметру можно отличить метрическую резьбу от дюймовой. В соответствии с нормами ГОСТ 6211-81 и 6357-81 гребни резьбы должны иметь профиль равностороннего треугольника. При этом угол наклона профильного гребня у метрической равняется 60°, а у трубной — 55°. Поэтому для специалиста доступно определение дюймовой резьбы визуально по данному параметру.

Эти отличия делают детали с разными видами резьб несовместимыми друг с другом. Они не подходят в связи с разными значениями диаметра и шага. Даже если эти параметры будут приблизительно совпадать, разный профильный угол не позволит создать рабочее резьбовое соединение.

Измерения

Несмотря на отличия метрической и дюймовой резьбы, их измерение выполняется одинаковыми инструментами:

• калибрами;
• резьбомерами;
• механическими измерителями — микрометрами, штангенциркулями.

Механические измерители могут применяться только для измерения внешнего диаметра. Поэтому такие инструменты используются только для предварительных измерений.

Удобным способом определить шаг дюймовой резьбы, является использование калибра. Этот же метод может применяться и для метрической нарезки. Калибром выступает штуцер или муфта, на которых нарезана соответственно внутренняя или наружная резьба, параметры которой точно соответствую стандарту. Деталь с измеряемой резьбой вкручивается в калибр или накручивается на него.

Если при этом не возникает затруднений, и образуется плотное соединение, значит, измеряемый шаг соответствует стандартному значению, указанному на калибре. Если же выполнить соединение не удалось, нужно взять калибр с другими параметрами и повторить попытку. Для проведения таких измерений калибры используются с учетом различия метрической и дюймовой резьбы.

Резьбомер еще более упрощает процесс промеров. Он представляет собой комплект пластинок с гребенками, размеры которых соответствуют стандартным размерам резьб. Пластинку прикладывают к резьбе гребенкой. Ее профиль должен точно совпасть с профилем резьбы. Это позволяет говорить, что параметры последней соответствуют стандартным значениям, которые указаны на пластинке резьбомера.