Дюймовая резьба: таблица соответствия размеров в мм, шаг, обозначения, ГОСТ и маркировки

Казалось бы что в трубах сложного? Соединяй и крути… Но, если вы не сантехник и не инженер с профильным образованием, то обязательно возникнут вопросы за ответами на которые придется идти куда глаза глядят. А глядят они скорее всего первым делом в интернет )

Ранее мы уже говорили о диаметрах металлических труб в этом материале . Сегодня же попробуем внести ясность в резьбовые соединения труб различного назначения. Мы постарались не загромождать статью определениями. Базовую терминологию содержит ГОСТ 11708-82 с которым каждый может ознакомиться самостоятельно.

Основные моменты

Небольшая историческая справка, чтобы понять, почему так важны стандарты, и почему весь мир производит продукцию, которая им соответствует. До второй половины 16 века еще не было изобретено резьбонарезного станочного оборудования, поэтому все винты, которые применялись в редких конструкциях, были созданы вручную. Соответственно, изготовитель сам выбирал удобный отступ по виткам, поскольку добивался соответствия показателям нарезки на деталь. Ему не нужно было, чтобы данный крепеж еще к чему-то подходил. Но в 1568 году был создан первый станок, который модернизировал весь процесс и позволил ввести крепежные пары с резьбой в производство. Координация поступательного движения была зафиксирована, поэтому изначально был только один типоразмер, соответственно, маркировка не требуется. С развитием технологии появилась потребность в разных вариантах пар «болт + гайка», чтобы они могли скреплять более мелкие или, напротив, крупные соединения. Тогда станки постепенно совершенствовались – улучшился привод (изначально он был ножной, с ходом времени – электрический), а также появилась возможность настраивать резьбонарезные режимы, а именно: глубину врезки, расстояние между витками.

И только в 18 веке, который назван индустриальным, крепежные инструменты получили такое распространение и многообразие, что нельзя было допускать разнокалиберного производства, нужно было все унифицировать. Потребность исходила именно из нужд строительства, поэтому производители постепенно сошлись на одних принятых стандартах. Но несмотря на различия в двух системах исчисления есть стандартные параметры, по которым и происходит сверка типоразмеров и маркировка. Конкретно это:

• Длина болта (шурупа и пр.) и расстояние нанесения витков.
• Количество спиралей – устройство может быть однозаходным и многозаходным.
• Внутренний диаметр под дюймовую резьбу. Берутся две самые глубокие точки (это дно канавок), которые расположены напротив, например, в гайке или в трубе, других деталях для соединения. Это и будет d (стандартное обозначение в формулах).
• Внешний, или D. Он же – наружный. Для его измерения нужно зафиксировать отрезок, который образуется между двумя наиболее выпирающими ступенями, которые расположены параллельно.
• Направление – здесь все просто, бывает правосторонняя и левосторонняя нарезка. Правый вариант распространен, используется намного чаще как при машиностроении, так и в быту, например, при обычном завинчивании пробки на горлышко бутылки. К слову, на этом примере тоже можно рассматривать и изучать нанесение резьбы. Левая тоже применяется, но реже, преимущественно в тех случаях, когда само вращение элемента рассчитано в ту же сторону (чтобы предотвратить развинчивание). Данные крепежи отмечены спецзнаками, применяются в ходовой части автомобиля, при креплении педалей велосипеда, в разных инструментах и станках.
• Профиль. Это геометрическая форма, которую имеет нарезка. Концы гребней могут быть острые, тогда получается треугольник в сечении, или с усеченным конусом, прямоугольником. Чтобы наиболее наглядно это увидеть, если есть желание, можно взять болт и разрезать его вдоль, затем посмотреть на разрез или сделать его отпечаток. Но так как стандарты дюймовых резьб представлены в маркировках, достаточно найти обозначение в дюймах в сопроводительной документации. А мы покажем это на схематическом изображении.
• Шаг. Одна из часто используемых характеристик, объясняет то, на каком расстоянии находятся одинаково удаленные от центра ближайшие точки. Удобно засекать по двум рядом стоящим гребням. Есть (указывается как Р) мелкий и крупный.
• Ход. Это то, как пройдет один виток при обороте на 360 градусов. Он в формулах представлен как Ph. Полностью зависит от двух параметров: от промежутков и количества заходов. Чаще всего встречаются двухзаходные болты, поэтому в них ход равен двум. Формула для вычисления: Ph = Р*n, где n – это количество заходов.

Посмотрим для наглядности на схематическое изображение:

На схеме видим ось. Это визуальная срединная линия, представляющая собой центр и находящаяся на одинаковом удалении от всех верхних точек гребней и внутренних – от дна канавок. Мы привели основные аргументы и рассказали о происхождении всей системы измерений. Но при маркировке используются дополнительные характеристики. Вот как еще можно определить дюймовую резьбу:

• По углу подъема. Это то, насколько круто происходит врезка. Обычно, чем больше шаг и количество заходов, тем острее угол. Также этот показатель влияет на эксплуатационные качества, в том числе на то, насколько сложно спираль сбить, срезать.
• По длине свинчивания – это то расстояние, где соприкасаются внутренняя и внешняя нарезка парного крепежного соединения.
• По сбегу. Это промежуток с неполным неглубоким профилем, поскольку на этом небольшом участке происходит плавный, постепенный переход к гладкой части метиза.

Как определить шаг?

Для измерения шага дюймовой резьбы используют специализированные приспособления и таблицы. Они позволяют точно определить расстояние между витками или канавками.

В случае, когда специального инструмента и таблиц нет в наличии, можно приблизительно определить шаг дюймовой резьбы болта. Наилучшим способом для этого является подбор гайки с заведомо известными параметрами. Если резьбовой элемент накручивается легко, значит размеры болта соответствуют крепежу с внутренней резьбой. При затрудненном накручивании подбирают другую гайку. Так удается определить шаг без специальных приспособлений и таблицы.

Возможно проведение расчетов с помощью простой линейки. С работой справится человек, имеющий минимальные технические знания и навыки. Потребуется измерительный инструмент со шкалой в дюймах.

Для замера совмещают первый виток с нулевой отметкой линейки. Далее считают количество выступов в пределах 1 дюйма. Для определения шага без таблицы полученное расстояние делят на количество выступов. Таким образом, с помощью несложных математических расчётов удается определить шаг наружной дюймовой резьбы.

Для определения шага между витками на внутренних поверхностях без таблицы и инструмента на выступы наносят краситель. После этого укладывают внутри отверстия небольшой отрезок бумаги и прижимают к гребням. По образовавшемуся оттиску проводят расчеты шага с помощью линейки.

Следует учитывать, что таким образом можно получить приблизительное значение. Для более точных измерений шага используют специальный инструмент и таблицы.

ВАЖНО: В некоторых случаях возможна нарезка по американскому стандарту. Профиль выступа на чертеже имеет форму равнобедренного треугольника. Его стороны расположены по отношению друг к другу под углом 60 градусов.

Таблицы размеров дюймовых и метрических мелких и крупных резьб

Теперь мы представим сравнительные табличные данные. Сразу укажем, что невозможно и нецелесообразно в рамках одной статьи предоставлять все нормативные документы, поскольку узнать исчерпывающую информацию по всем типоразмерам можно в соответствующих ГОСТах. Мы представим самые распространенные. Сначала отметим, что шаг бывает:

• более 68 мм;
• до 68 мм включительно.

Отсюда приведем два списка с рассматриваемой маркировкой и указанием в миллиметрах:

Отличия от метрической

И так как все развитие резьбового инструмента пришлось преимущественно на Великобританию и ее колонии, то использовалась дюймовая система исчисления. Интересно, что само слово произошло из голландского языка и означает большой палец, потому что в Англии измеряли все, принимая во внимание части человеческого тела. Поэтому английский дюйм – это не что иное, как ширина большого пальца руки или 1/12 часть фута, то есть мужской стопы. Исчисление весьма интересное, особенно исходя из того, что все люди, мягко говоря, разные. История умалчивает, ноги и руки какого «эталонного» англичанина подвергались измерению. Сейчас, безусловно, все соответствия между мерами длины давно запротоколированы, и математики всех стран сошлись на том, что в 1 единице находится ровно 2 сантиметра и 54 миллиметра. Можно даже рассчитать шаг для дюймовой резьбы без таблицы. Но этого можно не делать вручную, ведь вся конвертация из одной меры в другую уже проведена. Так появилась указанная нами в заглавии шкала. Но зачем ее менять на метрическую? В 1801 году Э. Уитни сделал увлекательное представление, целью которого было доказать, что всему миру необходима полная взаимозаменяемость деталей – как внутри одной страны, так и между государствами. Так он положил на стол несколько полных комплектов для сборки одинакового оружия, но разного производства. А затем собрал 1 готовый мушкет из разных запчастей – по одной из каждой кучки. С этого момента появилась и затем внедрялась идея унификации, которая воплотилась в сегодняшних нормативных документах: ГОСТ, ДСТУ, DIN, ISO и других. Интересен тот факт, что из-за постоянного соперничества Великобритании и Франции, первые «вставляли палки в колеса» индустриальному развитию. Они давали неверную информацию, делали так, чтобы французы могли собирать английскую технику и машины только инструментом, привезенным из Англии. Но после революции система была усвоена и переведена на привычную для Франции метрическую. А в России, кстати, сам Менделеев был противником древнерусских измерений с локтями, саженями, аршинами и прочими единицами. Метры распространили по Европе именно французы во время завоеваний Наполеона. Но так как в Англию он не заходил и не покорял ее, то там осталась привычная дюймовая, как и во всех колониальных странах – в Америке, Японии, Канаде, Австралии. К слову, сами американцы и англичане называют ее имперской. Вроде бы понятно, что разница только в методике исчислений, но есть и отличительные черты в нанесении резьбовых соединений, а именно:

• профиль;
• порядок вычисления шага и хода.

Также может меняться угол нарезки – он обычно составляет 55 градусов, а в более привычной нам метрической – все 60. На самом деле на уровне небольших гаек и болтов этот наклон фактически незначительный, но все же для крепкого стыка рекомендовано подбирать крепежную пару соответствующих координат.

Выше мы сказали, что с конвертацией из одного исчисления в другое математики уже определились, соотношение составляет 1 к 2,54 сантиметрам. Опять вдаваться в историю производства метизов не будем, а просто упомянем как факт, что при переделке маркировок с английской на французскую манеру используется не стандартный параметр, а специальный – трубный. Один такой дюйм (международное сокращение и то, как обозначается дюймовая резьба, – двойной апостроф – ?) равен 3,324 см. Отсюда и делаем вывод, что порядок вычисления является особенным. Так, например, диаметр 3/4? = 25 мм. Приведем краткую таблицу их соотношений в двух системах:

Хочется отметить, что такая маркировка смотрится лаконичнее.

Соответствие двух систем обозначений

Метрическая и дюймовая резьба имеют относительно небольшое количество отличий. Примером назовем следующие признаки:

1. Форма профиля резьбового гребня.
2. Порядок определения диаметра и шага расположения витков.

Для обозначения основных параметров применяются различные единицы измерения. Рассматривая трубный дюйм в миллиметрах следует учитывать, что показатель не стандартный, составляет 3,324 см. Поэтому дюймовые резьбы в миллиметрах с нестандартным обозначением ¾ в пересчете на метрическое обозначение составляет 25 мм. Перевод проводится довольно часто, так как диаметральный размер важен при выборе фитингов и других элементов. Таблица дюймовых и метрических резьб встречается в специальных справочниках.

Отличия дюймовой резьбы от метрической

Стоит учитывать тот момент, что не многие варианты исполнения метрических и дюймовых витков сопрягаются. Именно поэтому в большинстве случаев перевод выполняется для определения диаметрального размера изделия, на котором проводится нарезание соединительной поверхности.

Технологии нарезки

Есть два распространенных способа:

• Вручную. Для этого используется метчик и плашка. Первый инструмент делает резьбу в заранее подготовленном отверстии, будучи установлен в специальную рукоятку. Второй механизм предназначен для внешнего нарезания. Это круглое устройство с внутренними острыми лепестками, которое завинчивается на заготовку с помощью держателя.
• С помощью токарного или сверлильного станка. Для этого нужны специальные резьбонарезные резцы. Сначала выбирается отверстие. Следует сделать несколько проходов – от чернового к финишному этапу. Чтобы не перегревать сплав, на место ввинчивания наносят машинное масло.

Виды дюймовых резьб

В основном разделяют две разновидности:

• Цилиндрическая. Более распространенная. Она регулируется в России нормативным документом ГОСТ 6357-81. Их отличие в том, что они имеют более мелкую и, соответственно, частые витки. Они находятся близко. Также они более округлые, что положительно влияет на сцепление, делая связь более герметичной для жидкостей и газов.
• Коническая. У нее есть два подвида углов профиля – в 55 и 60 градусов, поэтому в два раза больше разновидностей. К тому же напоминает конус, что делает пару самоуплотняемой. Это приводит к тому, что зона крепежа не требует использования герметизирующих средств.

Моменты затяжки крепежной дюймовой резьбы

Этот показатель является рекомендуемым при работе с резьбовыми соединениями. Он обозначает максимальное усилие, которое можно оказывать на деталь. Если оно будет превышено, то могут быть срезаны (свинчены) витки, элемент испортится и потеряет свое функциональное значение. А если, напротив, будет допущено минимальное, недостаточное усилие, то во время эксплуатации под воздействием вибрации и других факторов случится самопроизвольное раскручивание, что также чревато поломкой или аварией. Приведем небольшую таблицу с рекомендациями, силу будем по стандарту измерять в Нм, то есть в Ньютон-метрах. К слову, 1 Нм приблизительно равен 0,1 кГм.

Классы точности и правила маркировки

Резьба, относящаяся к дюймовому типу, как указывает ГОСТ, может соответствовать одному из трех классов точности – 1, 2 и 3. Рядом с цифрой, обозначающей класс точности, ставят буквы «А» (наружная) или «В» (внутренняя). Полные обозначения классов точности резьбы в зависимости от ее типа выглядят как 1А, 2А и 3А (для наружных) и 1В, 2В и 3В (для внутренних). Следует иметь в виду, что 1-му классу соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му – самые точные, к размерам которых предъявляются очень жесткие требования.

Предельные отклонения размеров по ГОСТу

Чтобы понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, достаточно разобраться в обозначении резьбы, которая на него нанесена. Обозначение, о котором идет речь, используют многие зарубежные производители, которые работают по американским стандартам, относящимся к элементам резьбовых соединений.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

В такой маркировке содержится следующая информация о резьбе:

• номинальный размер (наружный диаметр) – первые цифры;
• число витков, приходящихся на дюйм длины;
• группа;
• класс точности.

В обозначении дюймовой резьбы также могут присутствовать буквы LH, которые указывают на то, что ее витки имеют не правое, а левое направление.

Источник: met-all.org

Изготовление: видео

Мы уже рассказали про два способа нарезки. Теперь наглядно посмотрим на один из них, который можно сделать самостоятельно в домашних условиях:

В статье мы написали про коническую и цилиндрическую дюймовую резьбу, разобрали ее размеры, привели таблицы соответствия диаметров в дюймах и миллиметрах (мм), а также рассмотрели перевод метрической системы. Мы привели таблицы, а также способы вычисления, поговорили об особенностях (параметрах) выбора и даже дали небольшую историческую сводку. Надеемся, что эта информация была для вас полезна. В качестве завершения есть видеозапись:

После того как ознакомитесь со статьей, можете прочитать про наши товары. уже 15 лет на российском рынке – мы занимаемся продажей ленточнопильных станков. За это время мы охватили практически все города страны.

Диаметры стальных труб

В практике существуют диаметры: номинальный, внутренний, наружный, условный проход. Значения указывают в маркировке труб: для стальных — в дюймах, для других — в миллиметрах. Как определить диаметр стальной трубы в мм? В этом помогут таблицы соответствия диаметров изделий из стали.

Основной характеристикой стальной трубы является ее диаметр. Этот параметр определяет назначение, длину трубопровода, состав и физические характеристики транспортируемого вещества. Все значения диаметра стандартизированы и регламентируются нормативными документами – типоразмеры и требования к изделиям регламентируются ГОСТ. Каждому типу трубы соответствует свой стандарт.

Какие диаметры труб существуют

Теоретически диаметр трубы достаточно упрощенно добавляют в формулы при определении каких-либо величин. На практике все сложнее – различают наружный, внутренний, номинальный диаметры, толщину стенки. Какие понятия встречаются и что они означают:

1. Условный проход – внутренний размер трубы, определяемый в миллиметрах. В дюймах требует округления величины. Используется для правильной стыковки двух изделий, например, трубопровода и фитинга.
2. Толщина стенок трубы (S)– физическая величина в миллиметрах, от которой зависят многие качественные показатели изделия, в том числе проходимость, объем. Определяется как разница между наружным и внутренним диаметром.
3. Внутренний диаметр – физическая величина в миллиметрах, важный параметр для определения проходимости магистрали. Формула для расчета: Двн=Дн-2S
4. Наружный диаметр (Дн) – имеет малые размеры (5…102 мм), средние – 103…426 мм, большие – 427 мм и более.
5. Оминальный диаметр – близкий по определению к условному проходу, но имеет более точные значения.

Численная величина диаметров стальных труб

Огромный сортамент стальных труб различного назначения, исполнения, видов представляется в виде таблиц, где основными параметрами являются:

• условный проход (или номинальный диаметр);
• наружный диаметр трубы;
• толщина стенки.

Иногда в таблицу диаметров стальных труб вводят значения массы изделия в зависимости от ее размеров, а также параметры номинального диаметра.

Табличные значения диаметров стальных труб

Таблицами удобно пользоваться при определении точных размеров изделий при их соединении. Например, трубы из стали чаще всего обозначают в дюймах — эта размерность принята во многих уголках мира. В то время как полимерные изделия принято исчислять в миллиметрах, что создает некоторые трудности при стыковке металлопластиковых, чугунных, медных труб со стальными в водопроводной системе. Таблицы соответствия диаметров помогают определить нужные размеры стыковочных элементов и правильно их соединить.

Таблица 1. Типоразмеры стальных сварных и бесшовных труб

В таблице 1 параметрам условного прохода в мм соответствуют определенные значения внутреннего диаметра в дюймах. Обратите внимание, как различаются значения наружного диаметра у разного вида труб: бесшовной, электросварной, металлопластиковой. Разница может достигать 17 мм.

Как правильно перевести дюймы в миллиметры

Дюймовая размерность при переводе на миллиметры округляется в большую сторону. Очевидно, что, зная константу 1 дюйм равен 2,54 см, можно самостоятельно высчитать значения диаметра согласно метрической размерности.

Но проблема не в том, как посчитать, а как правильно определить диаметр. Как показывают практические измерения стальных труб, их маркированный диаметр в дюймах не соответствует измеренным данным в миллиметрах.

То есть, указан размер 1” (соответственно 25,4 мм), а на деле получается 33,5 мм. В чем причина такого несоответствия?

Прежде всего, в обозначении штампуют внутренний диаметр трубы. Во-вторых, за единицу измерения диаметра принимается размерность условного прохода (Ду), который указывается в целых числах.

Причем величина размера растет с ростом индекса (проходимости) трубы на 40-60% с каждым шагом.

Условный проход трубы соответствует внутреннему просвету (номинальному диаметру) магистрали, но в качестве окончательного значения принимается целое число с округлением рассчитанного в большую сторону. Стандартизируют условный проход магистрали по ГОСТ 355-52.

Чтобы правильно выбрать элементы газо- и водопровода с дюймовой маркировкой, лучшим вариантом будет применение таблиц. При соединении элементов водогазопровода с метрической и дюймовой системами измерения (например, стальных трубопроводов с изделиями из меди, латуни, полипропилена) важно учитывать не только внутренний, но и наружный диаметр.

Таблица 2. Значения диаметров стальных труб в соответствии с дюймовой размерностью

Стандартные размеры стальных труб

Общепринятые стандартные значения внутреннего диаметра стальных труб определяются рядом: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 110 и т.д. Условный проход трубы, исчисляемый в дюймах, при пересчете на метрическую систему как раз округляется в большую сторону до ближайшего параметра из стандартного ряда.

Таблица 3. Стандартные диаметры стальных труб

Наиболее часто используемые трубы – диаметром от 426 до 1220 мм. Это магистрали для водо-, газопроводных, канализационных, оросительных систем.

Для водопровода и отопления в квартирах многоэтажных и частных строений применяются трубы малого диаметра. Изделия среднего диаметра из стали используют для стояков в городской инфраструктуре, а также в нефтепромысловой отрасли. Это изделия диаметром ¾», для разводки внутри ½».

По таблицам аналогично определяют диаметры труб из пластика, меди, латуни. Методика перевода дюймовой размерности в метрическую используется при соединении изделий из разных материалов. При наличии фитингов монтаж газоводопроводных магистралей из стали упрощается – в соединительных элементах уже учтены эти нюансы.