Безрезьбовое соединение металлических и пластиковых труб

Путем нарезки спиралевидного канала образуется трубная резьба. Ее нарезают как снаружи, так и внутри трубы. Резьба выполняет функцию разборного соединения в металлических и полимерных трубо- и газопроводах. О способах такого варианта металлообработки и стандартах трубных обработок в данный момент мы можем узнать в нормативных документах.

Варианты трубной резьбы

В этой работе будут описаны способы формирования нарезки, инструменты, которые для этого используются, и некоторые резьбовые стандарты. Такая информация будет не лишней для покупателей труб с уже нарезанными резьбовыми соединениями и для тех мастеров, которые решились самостоятельно произвести внутреннюю или внешнюю металлообработку на трубах. Есть достаточно большое количество вариантов, которыми осуществляется резьба трубная. Среди них выделяются цилиндрическая, коническая, дюймовая. Помимо всего вышеперечисленного, стоит отметить и такой вид, как металлообработка метрическая.

Нормативные акты современности предполагают только три варианта металлообработки под общим названием трубная резьба:

  • цилиндрическая нарезка, образованная спиралевидной нарезкой с профилем равнобедренного треугольника с углом при вершине 55 градусов;
  • коническая, образованная спиралевидной нарезкой с профилем равнобедренного треугольника с углом при вершине 55 градусов, но нарезанном на скошенном участке трубы с конусностью 1:16;
  • дюймовая, образованная спиралевидной обработкой с профилем равнобедренного треугольника с углом при вершине 60 градусов.

Цилиндрическая нарезка трубы

Варианты трубной резьбы

В последнее время дюймовый вариант используется все реже, а в большинстве случаев в производстве новых трубопроводов совсем не используется. В современных изделиях трубные резьбы представлены или в цилиндрическом варианте, или в коническом. Цилиндрический тип нарезки используется весьма широко в водопроводных, отопительных и газопроводных системах. Он обозначается буквой G. Коническое соединение более прочное и используется для соединения узлов под давлением в гидравлике, топливопроводах или маслопроводах самолетов, автомобилей или станков. Обозначается коническая металлообработка буквой R.

Далее рассмотрим по возможности подробно G-тип и R-тип резьбы трубной. Такое обозначение характерно для цилиндрического и конического вариантов на чертежах.

Отличие трубной резьбы от метрической в том, что она обладает более острыми углами гребней и впадин. Еще вершины ниток трубной резьбы более округлые.

Все о плашках

Плашка или лерка — это приспособление, которым нарезается наружная резьба разного типа. Представлена маленькой гайкой, на которой находится кромка и стружечный отвод.   Резьбовое приспособление может быть с размерами резьбового шага от восьми до десяти.

Шаг резьбы — это расстояние между соседними резьбовыми витками.

Измерить резьбовой шаг можно специальным прибором — штангенциркулем.

Все о плашках

Размерный ряд плашек 1/8 — 2 дюйма. Купить плашки можно в любом интернет-магазине, цена плашки начинается от 30 в зависимости от размера.

Областью работы плашек являются железные трубы и стержни. У резьбы бывает коническая и цилиндрическая форма. Для получения качественно выполненной резьбы нужно нарезать одним прохождением. Плашка имеет режущую кромку.  Чтобы выполнить цилиндрическую резьбу пользуются  плашками с двумя частями  рабочей области — калибрующая  и режущая.  Калибрующей частью формируется конечный диаметр и резьбовой профиль.

Классификация плашек

Лерки делятся на: трубчатые, квадратные, круглые и шестигранные.

Также их разделяют по структуре:

Все о плашках
  • цельная;
  • раздвижная(призматическая);
  • разрезанная.

Круглая лерка имеет самое широкое распространение.  Ей нарезается резьба одним прохождение, а не несколькими как раздвижными. Эти плашки могут нарезать резьбу с разными шагами. А также ими можно сделать нарезку трубной и дюймовой резьбы.  Рабочая часть круглых плашек не подвергается шлифовке. Наружный диаметр будет зависеть от размера стружкоотводчиков  и от размера требуемой резьбы.

Нержавеющая стальная труба с резьбой

Нержавеющая труба с резьбой имеет свои преимущества перед изделиями, соединение которых требует использования дополнительных деталей.

Как правило, трубы можно приобрести с уже нарезанной резьбой или нарезать ее на заказ на специальном станке.

Однако часто это приходится делать вручную непосредственно на месте монтажа, что может доставить дополнительные неудобства, ведь нержавеющая сталь относится к числу прочных и твердых сплавов.

Что необходимо для нарезания резьбы?

Основными инструментами для нарезания наружной резьбы на металлической трубе являются трубный прижим, а также плашка и вороток. Чтобы нарезать внутреннюю резьбу, понадобится вороток и метчики.

Выбор подходящей плашки зависит от типа резьбы, которую необходимо нарезать. Вся информация содержится на торце плашки в виде клейма, каждый символ несет отдельную информацию. Так, например, буква «Л» в его тексте обозначает левостороннюю резьбу.

Кроме того, важно обратить внимание на марку стали, из которой изготовлена плашка, если стальная труба изготовлена из нержавейки повышенной прочности. Обычно стальные трубы для систем водоснабжения и канализации имеют дюймовую цилиндрическую резьбу.

Для работы с изделиями из нержавейки желательно использовать разрезные плашки нужного диаметра – они дают возможность нарезать резьбу со сбегом.

Наружная резьба

Наружная резьба на трубах из нержавеющей стали делается следующим образом:

Инструмент и правила нарезки резьбы на трубах

Конечно же, чтобы выполнить эту процедуру, без инструмента для нарезания резьбы на трубах не обойтись. В сфере торговли его обычно называют трубным резьбонарезным набором.

Полезная информация! В набор может входить инструмент с непривычным названием клупп. Он напоминает плашку для нарезки резьбы на трубах, но содержит только её главную функциональную часть – круглую рамку в виде короткого цилиндра, выполненного из инструментальной стали и оснащённого прочными резцами.

Помимо плашек или клуппов, набор включает держатель (с трещоткой либо без неё), а также ряд других дополнительных инструментов, таких, как клещи, струбцину и т.д.

Читайте также:  Выбираем удобную газовую варочную панель: полезные советы для хозяйки

Требования к процессу нарезки резьбы на трубах вручную формулируются следующим образом:

  • обязательная подготовка трубы. С места будущей резьбы необходимо удалить грязь, ржавчину и слой краски. Очищать поверхность следует до металла;
  • процесс нарезания резьбы на трубах должен сопровождаться смазыванием их рабочих поверхностей и резцов применяемого инструмента – плашки или клуппа. Для этого используется смазка, представляющая собой специальную жидкость. Её наносят как до начала, так и в процессе нарезки резьбы на трубе;
  • на торце изделия предварительно необходимо снять наружную фаску;
  • работа должна проводиться только острым и исправным инструментом для нарезки резьбы на водопроводных трубах.

Кроме технологии, важно знать еще и тонкости выбора инструмента.

Нарезая резьбу, нужно строго соблюдать технологию

Резьбонарезной инструмент — это не только вышеупомянутые плашки и клуппы, но также и метчики. С помощью последних создаётся внутренняя резьба путём прорезки стружечных канавок. Но здесь есть один нюанс. Для нарезки резьбы на трубе необходимо использовать набор из двух метчиков, отличающихся глубиной прорезывания:

Инструмент и правила нарезки резьбы на трубах
  • для черновой работы — №1;
  • для чистовой работы — №2.

Плашка для нарезки резьбы на трубах бывает:

  • круглой;
  • раздвижной;
  • разрезной;
  • цельной.

Ещё один инструмент – клупп – имеет в своей конструкции направляющую. Она служит для центрирования цилиндра с резцами по трубе.

Вместе с тем, одних знаний, чем нарезается резьба на водопроводной трубе, недостаточно. Необходимо выяснить требования ГОСТа к размеру трубной резьбы, и уже в соответствии с её шагом и диаметром подбирать набор резьбонарезного инструмента. Эти данные представлены в нижерасположенной таблице.

Таблица 1

Шаг резьбы Диаметр резьбы, мм Размер трубной резьбы, дюймы
мм Нитки на 1 дюйм Внутренний Наружный
2,309 11,0 84,930 87,887 3
2,309 11,0 72,230 75,187 2 1/2
2,309 11,0 56,659 59,616 2
11,0 44,847 47,805 1 1/2
2,309 11.0 38,954 41,912 1 1/4
2,309 11,0 30,293 33,250 1
1,814 14,0 24,119 26,442 3/4
1,814 14,0 18,632 20,956 1/2

Типы резьб и их характеристики

Резьба – это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по боковой поверхности цилиндра или конуса.

Резьба, образованная на поверхности цилиндра, называется цилиндрической резьбой. Резьба, образованная на поверхности конуса, называется конической резьбой.

Резьбы, применяемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. К этим резьбам предъявляются требования по прочности, а в некоторых случаях и по герметичности.

Резьбы, применяемые в подвижных соединениях для передач заданного перемещения одной детали относительно другой, называют кинематическими или ходовыми резьбами. Эти резьбы также должны удовлетворять прочностным требованиям и, кроме того, обеспечивать необходимую точность перемещений, минимальные потери на трение и т. п.

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной или внутренней.

Наружная резьба – резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте, винте и др.

Внутренняя резьба – резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке, гнезде и др.

По направлению винтовой линии различают правую резьбу (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую резьбу (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).

По числу заходов резьбы делятся на однозаходные (образованные одной винтовой ниткой) и многозаходные (образованные двумя и более винтовыми нитками).

По системе измерения параметров резьбы различают метрическую и дюймовую резьбу.

По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.

По форме профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, круглую, прямоугольную и квадратную.

Наиболее распространены следующие типы резьб.

Метрическая резьба (ГОСТ 9150) является основной крепежной резьбой, применяется также в качестве ходовой резьбы.

Совет

Профиль резьбы – равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Вершины выступов резьбы срезаны. Эта резьба может быть однозаходной и многозаходной, преимущественно правой, с крупным и мелким шагами. Все размеры измеряют в миллиметрах.

Метрическая резьба обозначается так:

  • с крупным шагом – буквой М и диаметром (М24, М64 и т. д.);
  • с мелким шагом – буквой М, диаметром и шагом (М24Х2, М64Х2 и т. д.)

В обозначение левой резьбы входят буквы LH, например: М20Х1 LH.

Отклонения и допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами даны в ГОСТ 16093.

Трубная цилиндрическая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55°, вершины и впадины скруглены.

Трубная цилиндрическая резьба применяется в деталях трубных соединений: трубах, муфтах, тройниках, контргайках и других. Обеспечивает непроницаемость соединения.

В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G и обозначение размера резьбы. Например, G1 – трубная цилиндрическая резьба с номинальным диаметром 33,249 мм, т.е. наружный диаметр резьбы в ее обозначение не входит, его определяют по таблице ГОСТ 6357 в зависимости от обозначения размера резьбы.

В обозначении трубной цилиндрической резьбы за номинальный диаметр принят внутренний диаметр трубы, а не наружный диаметр резьбы.

Читайте также:  Как выбрать топор для мяса, на что обратить внимание

Условное обозначение для левой резьбы дополняют буквами LH.

Трапецеидальная резьба применяется для передачи движения или больших усилий в двух направлениях. Профиль резьбы – равнобедренная трапеция. Угол при вершине 30°.

В обозначение входят буквы Tr, наружный диаметр и шаг резьбы, например: Tr20Х4 – для однозаходной правой резьбы; для многозаходной резьбы после наружного диаметра указывают числовое значение хода, а в скобках букву P и числовое значение шага, например Tr20Х8(P4). Для левой резьбы добавляют буквы LH.

Упорная резьба применяется в деталях, воспринимающих сильное давление, направленное постоянно в одну сторону. Профиль резьбы – прямоугольный треугольник со срезанными вершинами и закругленными впадинами. Угол при вершине 30°.

Обозначение начинают буквой S и далее – аналогично обозначению трапецеидальной резьбы.

Резьба круглая применяется на цоколях, патронах и светильниках, а также для шпинделей вентилей смесителей и водопроводных кранов. Круглая резьба имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. Круглая резьба обозначается буквами Кр.

Прямоугольная и квадратная резьбы не стандартизованы. Их применяют для передачи осевых сил в грузовых винтах и движения в ходовых винтах.

На чертежах прямоугольная и квадратная резьбы задаются всеми конструктивными размерами: наружным и внутренним диаметрами, шагом, шириной зуба и т.д.

Резьбы специальные имеют стандартный профиль, их диаметр и шаг отличен от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинают буквами Сп: Сп М40Х1,5 левая.

Соединение труб без резьбы: различные способы

Любые трубы могут дать течь. Чтобы устранить неисправность, требуется замена определенного участка трубы. Проще всего произвести замену участка трубопровода фитингами, имеющими резьбу. Для этого требуется приобрести необходимые элементы, вырезать испорченный участок трубопровода и установить новые трубы. Однако не всегда к соединению труб можно легко подобраться, особенно если трубопроводы закрыты декоративными элементами. Как сделать соединение труб без резьбы и что для этого потребуется, расскажет наша публикация.

Способ соединение участков труб без применения резьбовых фитингов

Сварка труб

Если соединить трубы при помощи резьбовых фитингов не получается, то можно воспользоваться методом сварки.

Сварка металлических труб

Чтобы соединить металлическую трубу без резьбы, используя метод сварки, потребуется:

  • сварочный аппарат;
  • защитная маска;
  • начальные навыки работы с оборудованием.

Устройство для сварки металлических труб

Процесс сварки труб заключается в прохождении следующих этапов:

  1. снятие фаски с участка трубы в месте предполагаемого шва;
  2. предварительная зачистка места будущего стыка;
  3. соединение труб аппаратом. Стыковка труб осуществляется посредством расплавления металла электрическим током;
  4. зачистка готового шва.

Соединение труб методом сварки

Сварка пластиковых труб

Чтобы соединить трубы без резьбы, изготовленные из пластика, потребуется специальный сварочный аппарат.

Устройство для соединения пластиковых труб методом сварки

Чтобы спаять пластиковые трубы, необходимо:

  1. нагреть оборудование до рабочей температуры;
  2. очистить концы труб от пыли и грязи;
  3. нагреть концы труб на оборудовании и соединить участки между собой.

Более подробно о процессе пайки можно узнать, посмотрев видео.

Иные способы безрезьбового соединения труб

В настоящее время также доступно соединение труб без сварки и резьбы. Для этого применяется одно из нескольких приспособлений:

  • специальная муфта, которую можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно;
  • фитинг Гебо;
  • фланец.

Соединение труб при помощи муфты

Соединение металлических труб без сварки и резьбы возможно реализовать при помощи специальной муфты.

Соединение труб без резьбы: различные способы

Такой фитинг состоит из следующих элементов:

  • корпуса (3), который лучше всего изготавливать из чугуна или высокопрочной стали;
  • двух гаек (2), расположенных с разных концов муфты. Если изготовление фитинга происходит своими руками, то для производства гаек применяется латунь или бронза;
  • 4-х металлических шайб (4), установленных внутри муфты;
  • резиновых прокладок (5), применяемых для герметизации стыка.

Устройство соединительного фитинга

Чтобы установить муфту, потребуется:

  1. вставить концы труб (1) через гайки (2) до середины муфты. Трубы должны пройти так же сквозь шайбы (4) и прокладки (5);
  2. гайки затягиваются до упора, при этом сдавливая прокладки. Соединение получается достаточно прочным и долговечным.

Соединение труб при помощи фитинга Гебо

Чтобы произвести соединение труб без сварки и резьбы Gebo фитингом, изготовленных из пластика, потребуется:

  1. приобрести необходимый элемент. Фитинг Гебо состоит из:
    • корпуса;
    • уплотнительных колец;
    • прижимных колец;
    • зажимных колец;
    • гаек.

Устройство специального фитинга для стыковки труб

  1. муфту в развинченном состоянии аккуратно надеть на концы труб, требующих соединения;
  2. зафиксировать стык гайками.

Фитинг Гебо для металлических труб

Соединение металлических труб без резьбы Гебо-муфтой происходит аналогичным вышеописанному способу образом. Перед стыковкой трубы рекомендуется зачистить.

Фитинги Гебо позволяют сделать стык труб максимально герметичным и эстетичным.

Фланцевое соединение

Фланец – это изделие, предназначенное для стыковки труб и установки на трубопроводе дополнительного оборудования.

Фланец состоит из нескольких крепежных болтов с гайками, расположенных по периметру металлической или пластиковой поверхности. В середине располагается уплотнительное кольцо.

Фитинг, используемый для стыковки труб

В настоящее время выпускается большое количество различных фланцев. Стыковые элементы могут отличаться:

  • по диаметру (соответственно диаметру труб);
  • по форме: квадратные, круглые, прямоугольные и так далее;
  • по материалу изготовления: пластиковые, металлические. Металлические изделия могут быть изготовлены из чугуна, нержавеющей стали, меди, латуни;
  • по предназначению: для труб, проводящих холодную и горячую воду, газ, агрессивные вещества и так далее.
Читайте также:  Лучшие точилки для ножей по отзывам. ТОП 26

Выбирать фланец требуется, исходя из параметров и характеристик трубопровода.

При помощи фланца можно соединить металлическую трубу с пластиковой без резьбы. Чтобы произвести соединение труб, необходимо:

Произвести соединение труб без использования резьбовых элементов не сложно. Перед выбором способа стыковки труб надо определить их диаметр и вид материала, из которого они изготовлены. Некоторые способы требуют наличия специального оборудования и начальных навыков использования, другие – могут выполняться начинающими мастерами.

Важные нюансы

Сегодня многие специалисты сталкиваются с проблемой − несоответствием размеров ГОСТов действительным. Дело заключается в том, что в дюймовой резьбе указано внутреннее отверстие, а не внешний диаметр. Поэтому при выборе материала необходимо учитывать этот нюанс и прибавлять две толщины стенок к имеющемуся размеру, чтобы получить величину наружного диаметра резьбы.

В этой статье рассмотрены два основных вида – BSPP и BSPT. Помимо них, имеются и другие виды − NPSM и NPT, а также Кр для скручивающихся и раскручивающихся составляющих соединения, прямоугольная, трапециевидная и т.д.

Рез электрическим клуппом

Кроме ручного инструмента получил широкое распространение и электрический. Преимуществом подобного варианта исполнения можно назвать высокую производительность. Работа при его применении имеет следующие особенности:

  1. Обрабатываемая часть тщательно подготавливается.
  2. Обеспечивается надежное крепление заготовки.
  3. Механизм крепится в начальной точке.
  4. Проверяется свободность хода направляющих и направление вращения режущей части.
  5. Первые витки нарезаются в толчковом режиме.

На инструменте можно установить основные параметры, к примеру, длину реза. Особенности применения зависят от его функциональности и других эксплуатационных характеристик.

Создание резьбы

Понятие, винтовые поверхности, давно известно человечеству, начиная с античных времен. Широко известен и применяется Архимедов винт, для перемещения жидкостей, сыпучих продуктов, пластических масс и т.д.

Архимед, далеко не единственный гений, земли древнегреческой. Наверное, есть какие то правоустанавливающие документы (патент), но считается, что первым винт придумал Архит Тарентский (философ, математик, механик), живший в пятом веке до нашей эры.

Крепежные винтовые элементы применялись в Древнем Риме, но естественно, были очень дороги и поэтому использовались в медицинских инструментах, ювелирных украшениях и предметах роскоши.

Представить себе винтовую поверхность можно намотав веревку на цилиндрический предмет, например часть бревна. Примерно такую технологию использовали для разметки винтовых элементов, предварительно покрыв веревку краской или мелом.

Саму резьбу, понятное дело, нарезали вручную.

Изготовление метчиков (инструмент для нарезания резьбы) известно с пятнадцатого века, но винтовые элементы подгонялись вручную и о взаимозаменяемости, в те времена, естественно, не было известно.

Если существует ходовой винт, то нарезать резьбу на цилиндрической поверхности, то есть сделать другой ходовой винт, не проблема, но где найти, этот самый первый ходовой винт?

Над проблемой работал Генри Модсли, на рубеже восемнадцатого и девятнадцатого веков.

Первые ходовые винт и гайка (для его токарного станка) были изготовлены вручную. При помощи этих несовершенных элементов, он изготовил более точный ходовой винт. Заменив более точный ходовой винт на своем токарном станке, он смог изготовить еще более точный ходовой винт (и так несколько раз подряд, пока точность не перестала расти).

Точность изготовления — основа взаимозаменяемости. Спасибо, Генри.

Для тех времен, это были космические технологии.

Стандартизация резьб и понятия взаимозаменяемости, долгое время оставались в рамках отдельных машиностроительных компаний, пока в 1841 году Джозеф Витуорт не предложил систему крепежных резьб, которая и стала национальным стандартом для Великобритании (BSW).

Национальных стандартов резьбы было много и отголоски технических, национальных революций мы встречаем до сих пор (например, крепежные элементы американских машин отличаются от европейских).

Международный Конгресс по стандартизации резьбы, состоялся в Цюрихе в 1898 году и определил новые стандарты метрической резьбы на основе американского стандарта Селлерса, но с метрическими размерами.

На государственном уровне, стандартизации резьб в Российской империи не существовало и машиностроительные предприятия пользовались зарубежными.

Советская система стандартизации склонялась то к немецкой то к американской, пока в 1947 году, не была создана Международная организация по стандартизации (ISO), стандарты которой общеприняты во всем мире.

Следы борьбы национальных стандартов встречаются и сейчас, например размеры труб в России измеряются и в метрической системе и в дюймовой, присоединительные квадраты инструментов (сокеты), обозначаются в дюймах и т.д.

Виды резьбы на трубах

Основные виды резьбы

Резьба – это чередование выступов и впадин на поверхности, расположенных по винтовой линии. Она бывает наружная и внутренняя, левая и правая. Распространенные виды:

  • трубная цилиндрическая;
  • трубная коническая;
  • дюймовая цилиндрическая (стандарт США);
  • круглая;
  • дюймовая.
Виды резьбы на трубах

В монтажных сантехнических работах обычно используется два первых типа. Они применяются для соединения водопроводной арматуры:

  • Цилиндрическая (G) – профиль представлен равнобедренным треугольником с вершиной 55°. Выступы и впадины закруглены. Рекомендуется для труб диаметром до 6 дюймов.
  • Коническая (R) – резьба имеет треугольный профиль, образует конусность 1:16, отличается высокой герметичностью соединения деталей.

Трубная резьба бывает дюймовой и метрической, соответственно, измеряется в дюймах и миллиметрах.