米国で最も一般的なタイプの管ねじは NPT 規格で、米国製のパイプを購入するときにこの規格に遭遇することがあります。 この規格は、パイプラインを循環する媒体の高圧条件下で動作する際に、より高い気密性が必要な接続に使用されます。
この記事では、NPT テーパーねじについて検討し、そのサイズとパラメータを検討し、互換性のある国内規格も選択します。
記事の内容
一般情報、マーク
NPT 管ねじには、外径と内径の 2 つの構成があります。 このようなネジを備えたパイプ継手は、狭まった円錐の形状をしており、この構造により、 強度の増加 2 つのパイプライン要素を相互に接続します。
2 つのパイプを接続するには、それぞれのパイプの継手に円錐形のねじ山が形成され、一方には内部コーンが切り取られ、もう一方には外部コーンが切られます。 コーンの傾斜角は統一されており、テーパー(C)1:16と等しい3 0 34’49”です。
寸法には2種類あります テーパーねじ– インチとメートル。これに応じて、図や図面上の NPT 接続の命名指定が異なります。 コーンが切断されるパイプまたは継手のいずれかの側面がメートル法の場合、略語 NPT-E が使用されますが、接続されるコーンの両側がインチの場合、追加の略語は使用されず、単に NPT と表示されます。 。
NPT ねじのサイズと構成の仕様は、次の国際規格に記載されています。
- ANSI/ASME B36.10M;
- BS1600、10255;
- DIN 2999。
コニカル接続に関する国内規制文書もあります。
- GOST No. 6111-52「プロファイル角度 60 度のインチ円錐ねじ」;
- GOST No. 6211-81「互換性の基本基準 - 円錐管ねじ」。
現在、専門店では、片側に円筒形のカットがあり、もう一方の側に円錐形のカットがあり、米国標準の継手を備えたパイプを簡単に使用できるアダプターやアダプターを多数提供しています。
管用テーパーNPTねじ（ビデオ）
回路図と技術仕様
テーパねじのプロファイルは次の図に示されており、次のことがわかります。
- d ( 屋外用タイプスレッド)、D ( 内部型） - 外径;
- d1、D1 – 内径。
- d2、D2 – 平均（中間）直径。
- p – プロファイルピッチ。
- f – 円錐角。
- H は元の三角形の高さです。
- H1 – プロファイルの作業高さ。
- R – 谷と頂点の曲率半径。
- C – 谷と頂上のカット。
NPT ネジは 標準サイズ 1/16 から 24 インチですが、この指定は継手の外径を示すものではなく、円錐接続が切断されるパイプの処理直径を示します。
最も一般的な NPT 接続の主なパラメータを見てみましょう。
| 標準サイズ （"） | 1 インチあたりのプロファイルの巻き数 (個) | 長さ(mm) | 直径(mm) | |||
| 働く | 端から面まで | D=d | D1=d1 | D2=d2 | ||
| 1/16 | 27 | 6.5 | 4.06 | 7.89 | 6.389 | 7.142 |
| 1/8 | 27 | 7 | 4.57 | 10.27 | 8.77 | 9.52 |
| 1/4 | 18 | 9.5 | 5.10 | 13.58 | 11.31 | 12.45 |
| 3/8 | 18 | 10.5 | 6.10 | 17.06 | 14.80 | 15.93 |
| 1/2 | 14 | 13.5 | 8.13 | 21.22 | 18.32 | 19.78 |
| 3/4 | 14 | 14.0 | 8.61 | 26.57 | 23.67 | 25.12 |
| 1 | 11.5 | 17.5 | 10.16 | 33.23 | 29.70 | 31.47 |
| 1 1/4 | 11.5 | 18 | 10.67 | 41.99 | 38.46 | 40.22 |
| 1 1/2 | 11.5 | 18.5 | 10.67 | 48.06 | 44.52 | 46.30 |
| 2 | 11.5 | 19 | 11.08 | 60.10 | 56.56 | 58.33 |
標準サイズに関係なく、プロファイル上部の角度は常に 60 度で、理論上の高さは 0.86 mm です。
スライシング技術
で 産業条件 NPT ねじは特殊なねじ切り機で形成されます。 このような装置の主な作業ツールは回転スピンドルに取り付けられており、加工されるパイプは機械テーブルに固定されています。
切断プロセスは次の手順で構成されます。
- スピンドルの必要な回転方向と回転速度が設定され、ワークは取り付けソケットに固定されます。
- 必要な標準サイズのタップがスピンドルに取り付けられ、そのヘッドは支持クランプで固定されます。
- 機械の電気駆動がオンになります。
- 制御レバーを使用すると、ねじ切りヘッドが加工中のパイプに向かって移動します。
- 自動ローラーが工具とワークを固定・一致させ、所定形状の自動ねじ切りを行います。
- タップストロークの終わりに、サポートが上昇し、電気駆動装置がオフになり、ワークピースが機械から取り外されます。
この記事では、テーパーねじを扱う際に知っておくべきことについて説明します。 しかしその前に、金属製のネジ接続が現在何に使用されているかを考慮する必要があります。
鉄パイプは現在、数十年間リフォームされていない家にしかありません。 鉄は金属プラスチックとポリプロピレンで作られたパイプに置き換えられました。 最近の開発により、接続部の完全な密閉が可能になり、ライザーやその他のシステムの材料としてスチールが使用されなくなりました。
しかし、要求される信頼性が通常の値を超える場所では、金属の使用が継続され、多くの場合、 唯一の出口状況からして。
これには主に 2 つの理由があります。
- 外部からの機械的負荷。
- パイプライン内の高圧値。
たとえば、通過する車は浅く埋まっているものを簡単に押しつぶす可能性があります。 プラスチックパイプ、一方、パイプはおそらくこの荷重に耐えることができます。
下水道と下水道の接続に溶接が使用されていることを考慮する価値があります。 水パイプどこでもそれが可能であるわけではありませんし、望ましいわけでもありません。 これは、溶接現場にアクセスできないことや爆発の危険が原因で発生する可能性があります。 また、必要に応じてさまざまなタイプをパイプに取り付けられるように、取り外し可能な接続を作成する必要がある場合もよくあります。 測定器。 この目的には、スレッドを介した接続が使用されます。 滑らかなネジ端の形状の特徴により、シーラントまたは特殊なシーラントを使用してしっかりとした接続が保証されます。
分類
スレッドは主に 2 つのタイプに分類されます。
- 円錐形。
- 円筒形。
したがって、スレッド接続は次のようになります。
- 円錐形 - 円筒形。
- 円筒形 - 円筒形。
- 円錐形、円錐形。
管用テーパーねじ
このタイプのねじは、製品の端に向かって先細りになっているパイプ製品のねじと呼ばれます。 ねじ接続の雌ねじがすでに摩耗または破れており、完全に交換できない場合は、円錐形のねじ山が使用されます。 一定期間、接続を強固にすることができます。 それで、もし入っていれば、 冬期間暖房ネットワークを立ち上げる必要がある年には、この機能を使用できます。 ただし、できるだけ早く接続を完全に変更する必要があります。
によると 技術的規制円錐形のねじ山は、高圧下の領域を完全にシールする必要がある場合にのみ使用されます。 したがって、大型機械を操作するための油圧駆動システムも同様のケースとなります。
技術的規制
現在の基準を忘れてはなりません。
1. ねじ山の角度は 55 度に保つ必要があります。
2. 規格によれば、直径が異なると異なるステップが必要になります。
3. パイプの直径に関係なく、パイプの軸からの円錐面の偏角を観察する必要があります。 1 ～ 16 の傾きを維持する必要があります。
4. 可能な最大直径は 6 インチです。 大径パイプの場合は溶接またはフランジ接続となります。
5. テーパーねじの直径と長さの比率を一定に維持する必要があります。 おねじの全長と作動長が分離されています。 切断ねじの全長と加工長さの比率を厳密に遵守する必要があります。
6. 規格では、指定オプションも規制されています。 Rは管用テーパおねじを示します。 LH の文字は左ねじれを示します。 指定にはねじサイズも含まれます。 Rc はテーパー形状の雌ねじを表し、Rp は円筒形状の雌ねじを示し、問題のねじと組み合わせてよく使用されます。
テーパねじ切り
主なねじ切り工具は次のとおりです。
1. 機械のカッターとコーム。
2. タップ、ダイス、ねじ切りヘッド;
3. 転造ダイス。
4. ねじ切り用のカッター。
5. 研磨コーティングが施されたホイール。
カッターを使ってカットします。 機械のタッピングカッターとコームを使用して、雄ねじと雌ねじの両方を製造できます。 この方法は、切断速度が遅いという特徴があります。 現在では、小規模生産やねじの製造に使用されています。 高い正確性。 利点としては、工具の使いやすさと高精度のねじの製造が挙げられます。
ダイスとタップを使用して切断します。 ラウンドタイプとスライドタイプの2種類があります。 最初のものは 52 mm のねじを切るために使用されます。 後者には、 で結合する 2 つの半分が含まれます。 タップは、刃先の付いたねじ切りされた鋼棒です。 タップは機械式と手動式があります。
転造ねじ切り加工。 この方法は工業的には主流の方法です。 製品は、ねじ切りされたプロファイルを持つ 2 つのフラット ダイの間を通過し、対応するねじ山が部品に形成されます。
ねじ切り加工は適切な機械で実行されます。 ラジアル送りで高速角速度で回転するカッターは、部品の奥深くまで入り込み、表面のねじ山を切ります。 パーツまたはカッターは、将来のねじ山のピッチに等しい距離で軸方向に徐々に移動します。
研削は主に長さが短い部品のねじを切るときに使用されます。 砥石ねじ山の立ち上がりに対応する角度で部品に対して配置されます。
ねじ部品の接続はどのように指定されますか?
接続される部品のねじが異なる場合があるため、接続は、おねじとめねじの比率で示されます。 たとえば、Rp/R ¾ R は、円筒内ねじと円錐外ねじを使用した左ねじの部品の接続です。
ある種類のねじを備えた部品を別の種類のねじを備えた 2 番目の部品に取り付けるときは、尾根を損傷しないように注意する必要があります。 したがって、同じ種類のネジを備えたパーツを接続することをお勧めします。
したがって、円錐形のプロファイルねじを使用するときに生じる可能性のあるすべての質問について詳しく説明しました。 得られた知識は将来必ず役に立ちます。
管用テーパーねじは、 良い締め付け感システムとその信頼性。 通常、構造物が液体または気体を対象とする場合に使用されます。 高圧。 このねじには、内側、外側、中央の 3 つの直径があります。 先端に向かうにつれて直径が小さくなります。 このタイプのプロファイルカットを使用したデザインは円錐形になります。
応用
管用テーパねじは、一般的に次のような条件で使用されます。
- エレメントを完全に交換しても問題を解決できない場合、内部に変形したねじ山があり、接続部に摩耗の兆候がある。 この切断により、システムの密閉性が高まります。 ただし、これは一時的な措置です。 完全交換要素は避けられないため、できるだけ早く作成する方が良いです。 そうしないと、システムが緊急状態に陥る可能性があることを覚えておく価値があります。
- 高圧下の媒体を含む構造内で必要な気密性を確保するために使用されます。 このタイプのコイルは、極端な条件で使用された場合でも信頼性の高い接続を保証します。
規格
GOSTによれば、円錐ねじは55度の角度のプロファイルによって区別されます。 コイルが丸くなっています。 ターン間のピッチの違いにも違いがあります。 ステップサイズは直径によって異なります。 円錐形のネジが切られる部分の最大直径は 6 インチです。 この値を超える直径の場合は、溶接で接続されます。
GOSTによると、管ねじ用 このタイプの外側と内側の平均直径の間には規制された関係があります。 カットの長さも重要です。 全長と作動長には違いがあります。 それらの比率も固定する必要があります。 エレメントの巻き数が多いほど、接続の信頼性と緊密性が高まります。
テーブル
管用テーパーねじの径、長さ、ピッチ
| d0 | 平均日 | d1 | dT | l1 | l 2 | n | S | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 / 8 | 9.7 | 9.2 | 8.6 | 8.3 | 9 | 4.5 | 28 | 0.907 |
| 1 / 4 | 13.2 | 12.3 | 11.4 | 11.1 | 11 | 6.0 | 19 | 1.337 |
| 3 / 8 | 16.7 | 15.8 | 15 | 14.6 | 12 | 6.0 | 19 | 1.337 |
| 1 / 2 | 21 | 19.8 | 18.6 | 18.2 | 15 | 7.5 | 14 | 1.814 |
| 3 / 4 | 26.4 | 25.3 | 24.1 | 23.5 | 17 | 9.5 | 14 | 1.814 |
| 1 | 33.3 | 31.8 | 30.3 | 29.6 | 19 | 11.0 | 11 | 2.309 |
| 1 1 / 4 | 41.9 | 40.4 | 39 | 38.1 | 22 | 13.0 | 11 | 2.309 |
| 1 1 / 2 | 47.8 | 46.3 | 44.9 | 44 | 23 | 14.0 | 11 | 2.309 |
| 2 | 59.6 | 58.1 | 56.7 | 55.7 | 26 | 16.0 | 11 | 2.309 |
| 2 1 / 2 | 75.2 | 73.7 | 72.2 | 71.1 | 30 | 18.5 | 11 | 2.309 |
| 3 | 87.9 | 86.4 | 84.9 | 83.7 | 32 | 20.5 | 11 | 2.309 |
| 4 | 113 | 111.6 | 110.1 | 108.5 | 38 | 25.5 | 11 | 2.309 |
| 5 | 138.4 | 137 | 135.5 | 133.7 | 41 | 28.5 | 11 | 2.309 |
| 6 | 163.8 | 162.4 | 160.9 | 158.9 | 45 | 31.5 | 11 | 2.309 |
指定
テーパーねじにはさまざまな呼び方があります。 それらはすべてGOSTに従って決定されます。 この表記には記号 R が含まれており、次のように解読できます。 シンボル外側のターンとそのサイズ。 左折は記号 LH で示されます。 内部巻きは記号 Rc で示され、内部円筒タイプは Rp で示されます。
重要: ほとんどの場合、外部円錐型パイプ ターンは内部円筒型チューブ ターンと組み合わせて使用されます。
管用ねじによる接続は分数で表示します。 分子は内側のターン、分母は外側です。
円錐形の管用ねじは写真をご覧ください。 それらを見ると、そのようなコイルが他のコイルとどのように異なるのかがはっきりとわかります。 写真も同じページでご覧いただけます。
用途: この方法により、櫛型円錐形カッターを使用して円錐形のねじを切断する際の生産性が向上します。 本発明の本質：円錐形ねじを切る方法は、円錐形コームカッター１の軸がワークピース２の軸と平行に設定されることである。カッター１は回転し、送り込みのための半径方向送りと縦方向送りを行うように設定される。 加工中、ワークピースは所定の周波数で回転します。 カッター 1 のワークからの取り外しは完了前に始まり、ワークが 1 回転完了した時点で終了します。 これにより、工具のオーバーランがなくなります。 3 病気。
本発明は、円錐形の外面および内面にねじ山を切る方法に関する。 本発明の目的は、工具のオーバーラン時間を短縮することにより加工生産性に必要な時間を短縮し、加工生産性を向上させることである。 図では。 1はインストールと処理の図を示しています テーパーねじ提案された方法。 図の。 2 - 図の「I」の位置。 1; 図の。 3 - 提案された方法によって得られた円錐ねじ山の図。 円錐形の多条工具（図１参照）、例えばフライス１が、その軸がねじの軸と平行になるようにワーク２の穴に取り付けられる。 カッターの円錐角は、切断されるねじ山の円錐角とサイズが一致します。 カッターには回転切断動作とプランジ動作が与えられ、そのおかげでカッターは 作業位置。 同時にワークに低速回転 n 3 を与え、この回転に合わせてカッターに送り量 S を与えます。送り量はワークの 1 回転あたりのねじピッチ P に等しくなります。 加工はポイント 2 で開始および終了し (図 3 を参照)、ポイント 1 でカッターが加工ゾーンから後退し始めます。 このように、工具後退ゾーンでは、工具後退ゾーン「１－２」内の「１－２」ゾーン外の円と移行曲線の集合を表すねじ山が結合される。 同時に、ねじ巻きが配置される曲線は、従来の円錐ねじの巻きがそれに沿って配置されるアルキメデス螺旋 (図 3 を参照) に非常に近くなります。 図から。 2 a = P sin /2 であることがわかります。ここで、a は螺旋のピッチです。 P - 切断されるねじのピッチ。 - 切断されるねじ山の円錐角。 したがって、たとえば、ピッチ P = 1 mm、円錐角 = 3 ° のねじの場合、螺旋ピッチ「a」は次のようになります。 a = 1 sin 1.5 ° = 0.026 mm したがって、ねじの形状の誤差は次のようになります。コイルの長さは 0.026 mm を超えないため、ねじ山を締めるときにこれを補正し、信頼性の高い締め付けを確保することができます。 カッターは外面に沿って研磨されるため、非常に高い精度で円錐角が得られ、接続要素の良好な嵌合が保証され、その堅固さが確保されます。 図から。 図３では、カッターの後退がポイント 1 で始まり、ポイント 2 で終了し、そこで処理が完了することがわかります。 オーバートラベルがないため、切断経路が短くなり、加工の生産性が向上します。 雄ねじと雌ねじの両方がこの方法で加工されます。 例 内側の円錐の加工が必要です インチネジ K2 GOST 6111-52。 このねじ山の内径は 56.558 mm、円錐角 = 1 o 47"24"、加工長さ 19 mm、ピッチ P = 2.209 mm です。 このようなねじを加工するには、ねじ切りフライス盤と、円錐角 = 1 約 47"24"、直径 D = 50 mm のカッターを使用します。これにより、カッターをワークピースの内側に配置できます。 機械に取り付けられたワークにカッターを挿入し、高速度鋼製カッターの許容切削速度に相当する 350 rpm で回転させます。 次に、フライスにねじ山プロファイルの深さまでの切削動作を与え、同時にワークピースに低速回転 P 3 = 20 rpm を与え、カッターに 1 つのねじに等しい軸送りを与えます。ワークピースの 1 回転あたりのピッチ、つまり S = 2.209 mm/rev 。 工具後退ゾーンは 1 回転の 0.2 に等しいと仮定します。これは、ねじ切りフライス盤で実装できる従来の円筒ねじの加工スキームのオーバートラベルの値に相当します。
請求
円錐形のねじを切る方法。回転するワークの軸と平行に軸が配置された櫛型円錐形のカッターを使用し、カッターを回転させ、切込み深さまで半径方向に送り、縦方向に送り、除去します。生産性を向上させるために、ワークピースからの退避カッターが完了前に開始され、ワークピースの１回転の完了の瞬間に終了することを特徴とする、ワークピースからのカッター。
家庭の給水システムでは、今ではどこでも見慣れた鋼管を見つけることができます。 大規模改修何十年も行われていない。 地域から 家庭用それらは金属プラスチックとポリプロピレンのパイプに置き換えられます。
後者の出現により、接続が完全に密閉されます。 鋼管彼らは、暖房や配管システム用のライザーやさまざまな瓶詰めの製造を事実上中止しました。
しかし、どこが増えたのか 機械的強度、伝統は依然として有効です。
主な使用理由 伝統的な素材ここで 2 つの名前を挙げることができます。
- 外部の機械的影響。
- パイプラインの圧力が高い。
たとえば、未舗装の道路の下の浅いところに水道が通っている場合は、鋼製にするのが合理的です。 ポリプロピレンパイプ通過するトラックの重量によって単純に平らになる可能性があります。
場所によっては、溶接に使用できない、または使用したくない場合があります。 その理由は、アクセスの不便さ、または爆発性の外部環境である可能性があります。
さらに、多くの接続を折りたたみ可能にする必要があります。
パイプを接続するには、パイプ接続と呼ばれるねじ接続が伝統的に使用されています。 それらの中の一つ 主な機能- 滑らかなねじ山の尾根 - 急速硬化シーラントとシーリングテープの両方を使用できるようにするだけでなく、配管に伝統的に使用されている有機繊維である亜麻を使用して、そのような接続の気密性を確保します。
糸の種類
管ねじは 2 つの主なカテゴリに分類されます。
- 円筒形。
- 円錐形。
との場合 円筒ねじすべてが明らかなようです。これらの糸はいつでもどこでも見ることができます。円錐形の糸とは何ですか、なぜそれが必要なのでしょうか?
テーパーねじ
円錐形は、内径、外径、中間の直径がねじの端に向かって減少するものと呼ばれます。 パイプのねじ端は円柱ではなく、円錐形です。
このタイプのスレッドには主に 2 つの用途があります。
- 磨耗や部分的に破れがある場合 めねじ何らかの理由で完全に交換できないねじ接続。
最大直径がわずかに大きいテーパーねじは、しばらくの間しっかりとした接続を提供できます。
アドバイス: この方法は一時的な中途半端な対策としてのみ使用されます。 たとえば、冬に霜を起こさずに暖房システムを緊急に起動する必要がある場合です。 できるだけ早く接続を完全に交換する必要があります。
- GOST 6211 81 によれば、非常に高い圧力下でパイプラインの気密性を確保する必要がある場合、円錐管ねじが使用されます。 典型的な例は、重機に動力を供給する油圧システムです。
規格
既存の標準についても触れておきましょう。
- 管用ねじ 円錐形のGOST 6211 81 のプロファイルは 55 度の角度でなければなりません。 その山と谷は、それらと同様に必然的に丸みを帯びています。
- GOSTによると、円錐形の管用ねじはねじピッチが異なり、各直径には独自のピッチがあります。 ピッチとは、1 インチあたりの巻き数を指します。
- パイプ円錐ねじ GOST 6211 81 には、直径に関係なく、円錐の表面がパイプの軸から偏向する一定の角度があります。 これは 1°47’24” に相当します。 これは 1:16 の勾配に相当します。
- テーパーねじが使用されるパイプの直径は 6 インチに制限されています。 より大きな直径のパイプの場合は、溶接またはフランジ接続が使用されます。
- GOSTテキストによると、パイプの円錐ねじは、中間ねじ、外部ねじ、およびねじの固定比率を持たなければなりません。 内径ネジの長さで。 この場合、おねじの作動長と全長が分離されます。 ただし、より短いネジ長も許容されます。 この場合、ねじの作動長さの全長に対する比率は、 おねじ円錐形のパイプGOSTは厳しく規制しています。 一般に、2 つまたは 3 つの外ねじだけで保持されているねじ接続では、しっかりとしたシールを提供できますが、明らかに十分な強度が得られないのは論理的です。
- 円錐管ねじの指定も GOST によって決定されます。 これには文字 R が含まれており、実際には外部の円錐形を扱っていることを意味します。 管用ねじ、ネジのサイズ。 円筒の場合と同様に左ねじ ねじ接続、LHの文字が付いています。
テーパー内径ねじには Rc の文字が、円筒内径ねじには Rp のマークが付いています。 円筒形と何の関係があるのでしょうか？ 実際、円錐形の雄ねじは、適切なピッチの円筒形の雌ねじと組み合わせて使用されることがよくあります。
さまざまなケースで管用円錐ねじの指定がどのような意味を持つかを詳しく見てみましょう。
