Înțelegeți tipul de fir și identificați-l

What is Thread?

Un filet de șurub, adesea abreviat ca „filet”, este o creastă elicoidală care este utilizată pentru a transforma mișcarea de rotație în mișcare liniară. Să presupunem că avem un băț rotund și înfășurăm un fir în jurul lui sub forma unei spirale. Această spirală este ca filetul unui șurub cilindric sau al unei țevi. Ea formează o crestătură ondulată care este cunoscută sub numele de helix.

Filetul spiralează o creastă în jurul unui con sau cilindru. „Avansul” unui filet de șurub este un factor foarte important. Este cantitatea de avans realizată de șurub într-o revoluție. Acest avans se referă la avantajul mecanic al șurubului. El determină eficiența mașinii în transformarea forței de rotație în liniaritate.

Există două forme de fire de șurub, după cum urmează；

• Filete drepte: Aceste filete au aceeași dimensiune a secțiunii transversale pe toată lungimea lor. Ele sunt cele mai potrivite pentru aplicații în care există o cerință de rezistență egală pe întreaga lungime. Unele dintre exemple includ BSPP, UN/UNF și filete paralele metrice.
• Filete conices: Aceste filete sunt conice; adică, devin mai subțiri la un capăt decât la celălalt. Acest lucru, la rândul său, ajută la dezvoltarea unor îmbinări mai bine etanșate. Ele sunt în mod normal utilizate atunci când conexiunea trebuie să fie etanșă, ca în cazul țevilor. Unele dintre tipurile comune de filete sunt cele metrice conice, BSPT, precum și filetele NPT/NPTF.

Filetele sunt importante în mașini și dispozitive de fixare. Acestea sunt robuste, pot fi desfăcute cu ușurință, foarte ușor de fixat și sunt relativ ieftine. Designul lor este astfel încât pot fi asamblate și dezasamblate cu ușurință. Acest lucru este important în efectuarea serviciilor de întreținere și reparare a echipamentelor industriale.

Care sunt parametrii geometrici principali ai firului?

Pentru proiectarea și analiza filetelor, este necesar să se cunoască principalele lor caracteristici geometrice. Acești parametri descriu diferite tipuri de dimensiuni mecanice ale filetelor și caracteristicile lor de performanță. S-ar putea să vă ajute să înțelegeți cum să citiți dimensiunile filetelor. Iată o prezentare generală a elementelor esențiale:

1. Diametru primar: Diametrul major al șurubului este definit ca cel mai mare diametru al filetului. Este denumit și diametrul exterior sau extern. Acesta înseamnă spațiul dintre două filete pe un șurub sau spațiul dintre baza filetelor pe o piuliță. De exemplu, pentru măsurarea acestui diametru se folosesc calibre sau calibre pentru pasul filetului.
2. Diametru minor: Diametrul minor, cunoscut și ca diametru interior, este cel mai mic diametru al filetului. Acesta este spațiul dintre rădăcinile filetului pe un șurub sau crestele pe o piuliță. În mod normal, sunt necesare instrumente pentru a măsura această dimensiune a afacerii.
3. Diametrul filetului (diametrul efectiv): Este distanța dintre diametrul major și cel minor. Diametrul unui cilindru imaginar atinge suprafața filetului într-un punct care este la jumătatea distanței dintre cele două flancuri opuse ale canelurii filetului. Această măsurare este importantă pentru a stabili cât de bine se potrivește filetul și toleranța care este prezentă, iar acest lucru se face în mod normal cu ajutorul unui calibru de pas al filetului.
4. Pitch: Petonul filetului se referă la distanța axială dintre punctele corespunzătoare de pe filetele adiacente. Această măsură este paralelă cu axa filetului. Este esențială pentru definirea distanței dintre filete.
5. Lead: Lead este distanța pe care un filet avansează axial într-o rotație completă. Pentru un șurub cu un singur filet, avansul este egal cu pasul. În cazul șuruburilor cu mai multe filete, cum ar fi șuruburile cu filet dublu sau triplu, avansul este de două sau trei ori mai mare decât pasul, respectiv.
6. Începuturi de filet: Numărul de porniri ale filetului se referă la numărul de filete independente care spiralează în jurul șurubului. Un șurub cu un singur filet are un start, în timp ce un șurub cu filet dublu are două starturi, afectând în mod direct avansul șurubului.
7. Unghiul helixului: Unghiul helix este unghiul format între helixul filetului și o linie perpendiculară pe axa șurubului. Șuruburile cu un unghi de helix mai pronunțat sunt mai eficiente. Ele au mai puțină frecare.
8. Unghiul filetului: Unghiul filetului este unghiul dintre flancurile filetului, măsurat într-un plan axial. Acest unghi influențează rezistența și capacitatea portantă a filetului.
9. Unghiul dintelui: Unghiul dintelui descrie forma geometrică a firului. Formele comune includ forme trapezoidale, pătrate și triunghiulare. Fiecare servește unor scopuri și aplicații mecanice diferite.

Care sunt diferitele tipuri de fire?

Firele sunt o componentă fundamentală în diverse aplicații industriale și comerciale la nivel global. Deși mici, importanța lor în funcționalitatea a numeroase produse nu poate fi subestimată.

Tipuri comune de fire

• Filete pentru mâna dreaptă și pentru mâna stângă: Filetele pentru mâna dreaptă se strâng în sensul acelor de ceasornic. Acestea sunt standard în majoritatea aplicațiilor. În schimb, filetele de stânga se strâng în sens invers acelor de ceasornic. Acestea sunt utilizate mai rar, în principal acolo unde sunt necesare mișcări inverse pentru a preveni slăbirea.
• Filete conice: Filetele conice sunt sculptate pe o suprafață conică. Ele sunt vitale pentru îmbinarea pieselor de mașini, cum ar fi piulițele, șuruburile și știfturile. Aceste filete sunt vitale în instrumentele de precizie, cum ar fi micrometrele. Ele sunt esențiale pentru lucrările mecanice detaliate.
• Filete în formă de „V”: Având forma literei „V”, acest tip de filet este cel mai frecvent utilizat. Poate fi fabricat folosind diverse metode, inclusiv robinete, matrițe, strunguri sau mașini de frezat. Filetele în formă de V sunt renumite pentru versatilitatea și fiabilitatea lor în numeroase aplicații.

Filete internaționale și standard

Tipuri de fire ISO

• Filet metric ISO (M): Standardizat la nivel mondial, utilizat în principal în Europa, cu un unghi al flancului de 60 de grade. Se remarcă prin utilizarea în diverse ansambluri mecanice, precum și prin dimensiunile și pasul său în milimetri. Este detaliat în cadrul standardelor DIN 13 și DIN 14.
• Filetul fin metric ISO (MF): Este asemănător filetului metric ISO, dar cu un pas diferit. Este adesea utilizat în aplicații de precizie, cum ar fi orologeria.
• Steel Conduit Thread (Pg): A fost folosit în ingineria electrică. Definit în DIN 40430, are un unghi al flancului de 80 de grade. Este înlocuită de filetele metrice.
• Filet trapezoidal (Tr): Are un profil trapezoidal simetric cu un unghi al flancului de 30 de grade. Mai multe standarde DIN, inclusiv DIN 103, DIN 380 și DIN 30295, îl guvernează.

Tipuri de fire americane

• Unified National Coarse Thread (UNC): Versiunea americană a filetului metric ISO. Are dimensiuni în inch și un unghi al flancului de 60 de grade. Este utilizat în principal în SUA.
• Unified National Fine Thread (UNF): Este o versiune mai fină a UNC. Are același unghi al flancului de 60 de grade. Este utilizat pentru aplicații care necesită o filetare mai fină.
• Unified National Special Thread (UNS): Are un pas variabil, dar un unghi standard al flancului de 60 de grade. Acesta este utilizat în aplicații specializate, cum ar fi suporturile pentru microfoane.
• National Taper Pipe (NPT): Un filet de țeavă conic utilizat în fitinguri, are un unghi al flancului de 60 de grade și este autoetanș la presiuni scăzute.
• National Taper Pipe Dryseal (NPTF): Este ca NPT, dar pentru utilizare la înaltă presiune, autoetanșare, fără etanșanți.

Fire britanice Whitworth

• British Standard Whitworth Coarse (BSW/WW): Sir Joseph Whitworth l-a introdus. Folosește inci și are un unghi al flancului de 55 de grade. Este utilizat în mod obișnuit în Regatul Unit al Marii Britanii.
• British Standard Fine (BSF): Contrapartea cu filet fin a BSW utilizează, de asemenea, inci și are un unghi al flancului de 55 de grade.
• British Standard Pipe (BSP/G): Un filet de țeavă Whitworth cilindric, fără autoetanșare. Specificațiile sale în inch sunt ciudate și nu corespund diametrelor reale.
• British Standard Pipe Taper (BSPT/R): Are un filet exterior conic și un filet interior cilindric. Este autoetanș. Abreviat ca R pentru filete masculine și Rp pentru filete feminine.

Filete specializate și de uz industrial

• Filete pătrate: Ele sunt foarte eficiente și au frecare redusă. Deci, sunt utilizate în principal pentru transmiterea puterii. Acestea includ șuruburi de cric și șuruburi de plumb în mașini-unelte. Designul lor, cu toate acestea, le face mai puțin robuste în comparație cu filetele în V.
• Filete Acme: Filetele Acme sunt un filet pătrat modificat. Ele sunt mai ușor de tăiat și mai rezistente. Deci, sunt bune pentru menghinele de banc și supapele din alamă. Forma lor unică permite transmiterea eficientă a puterii cu o uzură minimă.
• Filete de articulație: sunt utilizate pentru lucrări brute și sunt pregătite pentru turnare și laminare ușoară. Firele Knuckle sunt în gâturile sticlelor de sticlă, angrenajele de cuplare și izolatoarele mari turnate în comerțul electric. Rădăcina și creasta lor semirotundă ajută la rezistența la deteriorări și murdărie.
• Filete de butaforie: Acestea combină avantajele filetelor pătrate și în V. Ele pot rezista la sarcini semnificative într-o singură direcție. Astfel, sunt ideale pentru aplicații precum menghinele de banc, unde tragerea unilaterală este frecventă.
• Filete cu vierme: Asemenea filetelor Acme, dar mai adânci, filetele cu vierme sunt utilizate în roțile cu vierme ale vehiculelor. Acestea oferă o soluție durabilă pentru transmiterea puterii unghiulare.

Care sunt instrumentele pentru identificarea firelor?

Identificarea precisă a filetelor este esențială în diverse aplicații, inclusiv în producție, întreținere și reparații. Sunt disponibile mai multe instrumente pentru a ajuta la identificarea tipurilor, dimensiunilor și pasurilor filetelor. Mai jos este prezentată o prezentare detaliată a celor mai frecvent utilizate instrumente pentru identificarea filetelor:

1. Gabaritul pasului filetului

Un calibru de pas al filetului este un instrument utilizat pentru a măsura pasul sau avansul unui filet de șurub. Este format din mai multe lame, fiecare cu dinți cu pasuri diferite, permițând utilizatorului să potrivească rapid profilul filetului.

• Utilizare: Aliniați dinții calibrului cu filetele șurubului sau bolțului pentru a determina pasul.
• Tipuri: Disponibile în unități metrice și imperiale.

2. Calibru ID/OD filet

Un calibru măsoară diametrul intern (ID) și diametrul extern (OD) al filetului. Acest instrument este esențial pentru determinarea dimensiunii piesei filetate.

• Utilizare: Așezați fălcile calibrului pe marginile interioare sau exterioare ale filetului și citiți măsura.
• Tipuri: Calibrele digitale, cu cadran și vernier sunt utilizate în mod obișnuit.

3. Gabarite pentru inele și dopuri de filet

Aceste calibre sunt utilizate pentru a verifica precizia filetelor interne și, respectiv, externe. Ele asigură conformitatea filetelor cu standardele specifice.

• Utilizare: Introduceți etrierul în filetul interior sau înșurubați etrierul inelar pe filetul exterior pentru a verifica potrivirea corectă.
• Tipuri: Disponibile pentru standarde de filet, inclusiv metrice, UN și BSP.

4. Fire de măsurat filetul

Firele de măsurare a filetelor sunt utilizate împreună cu micrometrele pentru a măsura cu precizie diametrul pasului filetelor. Ele sunt utile pentru măsurători de precizie.

• Utilizare: Folosind un micrometru, plasați firele în canelurile benzii de rulare și măsurați distanța dintre ele.
• Tipuri: Seturile includ de obicei sârme cu diametre diferite pentru a se potrivi cu pasul filetului.

5. Kituri de identificare a firelor

Aceste seturi conțin instrumente pentru identificarea tipurilor și dimensiunilor filetelor. Acestea includ calibre pentru pasul filetului, calibre și carduri de identificare.

• Utilizare: Utilizați instrumentele pentru a măsura dimensiunile filetului. Comparați-le cu diagramele de referință.
• Tipuri: Kiturile sunt disponibile pentru anumite standarde de filet, cum ar fi NPT, JIC, ORFS, BSP și filet metric.

6. Instrumente de inspecție a filetului VisionGauge®

Instrumentele avansate de inspecție a filetelor, precum VisionGauge®, pot măsura filetele fără contact. Acestea oferă rezultate rapide și precise.

• Utilizare: Utilizați software-ul pentru a selecta măsurătorile care urmează să fie raportate. Apoi, desenați o regiune de interes în jurul firelor pentru măsurarea automată.
• Tipuri: Potrivit pentru multe piese filetate, nu se limitează la șuruburi3.

7. Verificatoare de șuruburi

Verificatoarele de șuruburi sunt instrumente simple. Acestea ajută utilizatorii să găsească rapid dimensiunea și pasul șuruburilor și bolțurilor. Utilizatorii le potrivesc cu găurile pre-forate sau cu secțiunile filetate.

• Utilizare: Introduceți șurubul sau bolțul în orificiul corespunzător sau în secțiunea filetului pentru a determina dimensiunea acestuia.
• Tipuri: Disponibile în versiuni metrice și imperiale.

8. Indicatorul unghiului scaunului

Un instrument de măsurare a unghiului scaunului măsoară unghiul suprafeței de etanșare a unei piese filetate. Acest lucru este vital pentru etanșarea conexiunilor fluidelor.

• Utilizare: Așezați gabaritul pe suprafața de ședere și citiți măsura unghiului.
• Tipuri: Tipic incluse în kituri complete de identificare a filetului.

Cum să identificați tipurile de fire?

Identificarea tipurilor de filet este esențială în domenii precum inginerie, producție și întreținere. Identificarea corectă asigură compatibilitatea fitingurilor și conexiunilor. Aceasta previne scurgerile și defecțiunile mecanice.

Etapa 1: fire masculine vs. fire feminine

Examinați locul în care sunt amplasate filetele pentru a determina dacă un filet este masculin sau feminin. Dacă filetele se află pe exteriorul unui racord, este vorba despre un filet masculin. Dacă sunt pe interior, este vorba despre un filet femelă.

După cum explică un text, „dacă acestea se află în exteriorul firului, acesta este un fir masculin. Dacă acestea se află în interiorul firului, este un fir feminin”. Această distincție este crucială. Ea ajută la identificarea omologilor potriviți pentru conectare.

Etapa 2: Clasificarea formei firului

Filetele pot fi clasificate în tipuri conice sau paralele pe baza caracteristicilor fizice. Filetele conice se îngustează pe măsură ce se extind spre exterior. De obicei, le puteți identifica cu ochiul liber sau cu un calibru. Un text notează: „Filetele conice își micșorează diametrul la capătul fitingului. „Filetele paralele au același diametru pe toată lungimea”.

Aceste diferențe afectează modul de etanșare al fiecărui tip. Filetele conice se etanșează prin prinderea metalului pe metal sau prin deformarea minoră a filetului. Filetele paralele necesită adesea un o-ring sau o bandă de filet pentru a asigura o etanșare sigură.”

Etapa 3: Măsurarea pasului filetului

Pasul unui filet se referă la numărul de filete pe inch sau la distanța dintre filete. Puteți utiliza un calibru de pas, un instrument conceput pentru a măsura acest lucru. Este important să încercați mai multe calibre înainte de a alege. Ușoarele diferențe de pas pot cauza erori de identificare.

Etapa 4: Determinarea diametrului și dimensiunii filetului

Puteți utiliza un calibru pentru a măsura dimensiunea filetului. Pentru filetele masculine, măsurați diametrul exterior. Pentru filetele femele, măsurați diametrul interior. Un ghid sugerează: „Dacă aveți un filet de țeavă, comparați dimensiunea acestuia cu un profil de dimensiune nominală”. Este esențial să știți dacă un filet este un filet de țeavă sau un filet fără țeavă. Aceasta afectează măsurarea și utilizările sale.

Etapa 5: Desemnarea tipului de filet și a standardului

După ce ați luat toate măsurătorile, ultimul pas este să găsiți standardul tipului de fir. Acest lucru implică compararea rezultatelor cu tabelele de dimensiuni standardizate. „Determinarea standardului de tip de filet este pasul final în identificarea tipului de filet”, după cum se menționează într-un text. Acest lucru ajută la asigurarea faptului că filetele vor funcționa corect în aplicațiile desemnate.

Care sunt sfaturi practice pentru alegerea tipurilor potrivite de fire?

Alegerea filetului de șurub potrivit este esențială. Aceasta asigură performanțe optime și rezistență în diferite utilizări. Procesul de selecție implică cunoașterea caracteristicilor specifice ale filetelor. Aceasta include materialul, designul și nevoile aplicației. Pe măsură ce sarcinile devin din ce în ce mai complexe și mai variate, selectarea în cunoștință de cauză a filetului este esențială.

Compatibilitate și personalizare

Este esențial să se recunoască faptul că nu toate filetele de șurub sunt compatibile cu toate utilizările. Fiecare tip de filet este proiectat pentru o funcție distinctă. Este fabricat din materiale potrivite pentru acel scop. Unele filete sunt personalizate pentru durabilitate. Altele sunt optimizate pentru instalarea ușoară în materiale moi. Această personalizare este vitală. Ea satisface nevoile diverse ale diferitelor industrii.

Cerințe de proiectare și variații

Atunci când se selectează un filet de șurub, trebuie luate în considerare cerințele de proiectare. Unele filete au modele ascuțite care pot fi găurite direct în lemn. Acestea sunt potrivite pentru aplicații rapide, directe, fără găuri pre-forate.

În schimb, unele filete de șurub pot necesita găuri pre-perforate. Acest lucru este necesar pentru a asigura instalarea și funcționarea corespunzătoare. Este important în cazul materialelor complexe în care găurirea directă ar putea fi ineficientă sau dăunătoare.

Rolul critic al distanței dintre fire

Spațierea filetelor este un alt factor important de luat în considerare. Diferitele filete de șurub au spații diferite. Acest lucru poate afecta performanța și adecvarea lor pentru sarcini specifice. De exemplu, spațierea trebuie să se potrivească exact cu șuruburile sau piulițele pentru a asigura o fixare sigură și o funcționalitate adecvată. Spațierea incorectă poate duce la fitinguri slăbite, compromițând integritatea structurală a ansamblului.

Concluzie

Am subțiat diferitele tipuri de filete și cele standard ale acestora. Credem că puteți alege șuruburile potrivite pentru proiectul dvs. după ce citiți acest material. Dacă mai aveți întrebări despre șuruburi, vă invităm să ne informați.