Metrické a palcové stoupání závitů – tabulka, klasifikace a typy závitů

Při výběru závitového páru je nesmírně důležité zajistit kompatibilitu nejen v materiálu a pevnostní třídě, ale také v závitu, jinak bude spojení nespolehlivé. Nejčastěji se tento problém s výběrem vyskytuje při opravách zahraničních automobilů a amerického vybavení, protože závity dovážených spojovacích prvků se liší od závitů běžných v Rusku a výměna v takových kritických strukturách je nutná pouze se 100% analogem.

Za úplně první šroubový závit je považován mechanismus vynalezený Archimédem kolem roku 250 př.n.l. pro odčerpávání vody.
Archimédův šroub se používal dlouhou dobu a stále se používá k zásobování vodou, odvodňování bažinatých oblastí a přepravě ryb v rybích líhních; používá se jako vrtule pro pohon vodním paprskem i v tom nejobyčejnějším mlýnku na maso.

Šroubový mechanismus se však objevil ve formě upevňovacího prvku až v 16. století a rozšířil se až v 19. století. Šroub se v té době používal ve stavebnictví, ale i v truhlářství a kovářství.

Whitworthův závit – britský palcový závit

S rozvojem technického pokroku a zejména s nástupem šroubořezného soustruhu Henryho Maudsleyho bylo možné vyrábět přesné závity a vyvstala potřeba přivést spojovací prvky k jednotnosti a standardizovat je pro různé potřeby.

Prvním státním standardem na světě pro šroubové závity byl tedy britský palcový závit.
V roce 1841 ve Velké Británii vyvinul inženýr Joseph Whitworth „Systém pro sjednocení závitů šroubů“. Podle této normy byly stanoveny jednotné parametry závitu pro šrouby a šrouby určité velikosti. A to:

• profilový úhel mezi sousedními stranami zatáček je 55°;
• rozteč profilu se měří počtem závitů na palec a je určena průměrem výrobku;
• vrcholy závitů a základna prohlubní jsou zaobleny o 1/6 výšky profilu.

O něco později byl systém navržený Whitworthem přijat jako britský standard. Standard BSW se v tuzemském strojírenství a automobilovém průmyslu používá již více než 50 let. Ale jak se průmysl rozvíjel, byly potřeba jemnější závity a standard BSF byl zaveden v roce 1908 Britskou asociací technických norem. Tento závit má stejné parametry jako závit Whitworth, jen menší stoupání, tzn. více otáček na palec a jemnější závit.

Whitworth British Inch Thread Chart

Závit Sellers – americký palcový závit

V roce 1864 v USA navrhl strojní inženýr William Sellers nový jednotný systém mechanických závitů. Ve skutečnosti upravil britský Whitworthův standard: navrhl úhel profilu 60° a závity by měly být řezány s plochými základnami vybrání a vrcholy závitů o rozměrech 1/8 stoupání. Sellers věřil, že by to mělo zvýšit pevnost nitě.

Koncem 19. století byl tento systém přijat jako státní americký standard. A stejně jako v případě britského závitu se objevil americký palcový závit s jemným a také ultrajemným stoupáním.

Unifikované palcové závity normy UN jsou rozšířeny v Americe a Kanadě, kde se používá palcový systém měření. Právě tento typ závitu se používá téměř ve všech zařízeních amerických společností, i když se výroba nachází v jiných zemích.

Standardní délky v palcích a jejich hodnoty v milimetrech

Prodejce American Inch Thread Table

Metrický závit

V roce 1898 Mezinárodní kongres pro standardizaci závitů v Curychu definoval nové mezinárodní standardy pro metrické závity založené na Sellersových závitech, ale s metrickými rozměry.

Standardní systém metrických závitů, vyvinutý Mezinárodní organizací pro normalizaci (ISO), byl přijat v roce 1964. Rozšířil se v zemích, které používají metrický systém měr. Optimální metrický systém spojovacích prvků, navržený Institutem průmyslových spojovacích prvků v roce 1971 jako vylepšení normy ISO, tvořil základ systému ANSI/ISO (American National Standards Institute) a dnes je považován za obecně uznávaný metrický mezinárodní standard.

Rozdíly mezi metrickým a palcovým závitem

Metrické a palcové závity se liší počtem závitů na stoupání závitu a různými úhly sklonu na vrcholu. Vzhledem k rozdílnosti profilů není možné hermeticky spojovat díly s metrickým a palcovým závitem.

Typy vláken

Podle účelu mohou být závity upevňovací závity – pro spojování dílů – a závity běžící – pro přeměnu rotačních pohybů na vratné.

Podle profilu: trojúhelníkový, lichoběžníkový, obdélníkový, kulatý.

Tvar povrchu: válcový a kuželový.

Podle umístění na povrchu: vnější a vnitřní.

Při instalaci plynovodů a vodovodních potrubí pro domácnost se obvykle používá způsob závitového spojení potrubních úseků, který zajišťuje těsnost a je odolný a odolný.

Jedním ze způsobů připojení potrubí je závit – spirála s konstantním stoupáním.

Trubkové závity se liší v následujících parametrech:

• Systém měření průměru: metrický a palcový závit
• Směr závitu: vpravo, vlevo
• Umístění závitu: vnější, vnitřní
• Počet průchodů: jednoprůchodový, víceprůchodový
• Účel: upevnění, upevnění a těsnění, běh, speciální atd.

Hlavní vlastnosti trubkových závitů jsou:

• Vnější průměr
• Vnitřní průměr
• Pitch – vzdálenost mezi sousedními otáčkami
• Zdvih je vzdálenost, o kterou se spojovací prvek posune v podélném směru za jednu celou otáčku. U jednozačátkového rýhování se zdvih rovná kroku, u vícezačátkového rýhování – krok násobený počtem průchodů.

Metrický závit

Metrický závit se vyznačuje měřením hlavních parametrů v milimetrech podle GOST, odpovídá označení „M“. Široce používané v průměrech od 1 do 600 mm a roztečí 0,25 až 6 mm. Profil metrického závitu je rovnostranný trojúhelník s vrcholovým úhlem 60° a teoretickou výškou H-0,866025404.
Hlavní rozměry metrických závitů jsou v současné době určeny podle aktuální GOST 24705-2004, přijaté Mezistátní radou pro normalizaci, metrologii a certifikaci, jakož i národními normalizačními orgány Ruské federace, Ázerbájdžánu, Arménie, Běloruska, Gruzie, Kazachstánu , Kyrgyzstán, Moldavsko, Tádžikistán, Turkmenistán, Uzbekistán, Ukrajina.

Palcový závit

U palcových závitů jsou všechny parametry vyjádřeny v palcích, podle GOST je označena jako „Tr“. Palcové závity jsou založeny na britském standardu Whitworth (BSW), patentovaném anglickým inženýrem Whitworthem již v roce 1841, a odpovídají standardu BSPT (British standard pipe thread).
Jeden palec se rovná 2,54 cm a grafický symbol pro palec je dvojitý tah vpravo a nad číslem (1″ = 1 palec). U palcových trubkových závitů se velikost vztahuje k vnitřnímu průměru trubky, nikoli k vnějšímu průměru. K dispozici jsou čtyři možnosti stoupání: 28, 19, 14 a 11 závitů na palec.
Palcové profily se vyznačují ostřejšími hřebeny a prohlubněmi s úhly 55° a teoretickou výškou H = 0,960491, zatímco vrcholy zubů jsou zaoblené.
Není možné kombinovat metrické a palcové závity v jednom spojení, je k tomu zapotřebí speciální adaptér.
Velikost palcového závitu trubky je určena podle aktuálního GOST 6357-81 „Základní standardy zaměnitelnosti“.

Tabulka velikostí trubkových závitů

Konvenční palcový závit

V USA a Kanadě je běžný tzv. palcový závit neboli UTS (Unified Thread Standard). Vyznačuje se vrcholovým úhlem 60° a teoretickou výškou profilu H=0,866025P.
V závislosti na hřišti se UTS dále dělí na následující standardy:
• UNC (Unified Coarse);
• UNF (Unified Fine);
• UNEF (Unified Extra Fine);
• 8UN;
• UNS (Unified Special).

Edison profil (kulatý závit)

Pro spojování trubek se někdy používá kulatý závit, nebo tzv. Edisonův profil. Profil tohoto typu trubkového závitu se vyznačuje střídáním konvexních a konkávních oblouků se stejným poloměrem. Typ s kulatým závitem se používá ve spojích, které podléhají častému povolování a šroubování, protože poskytuje vysokou odolnost proti opotřebení.

Rovná nit

Rovné trubkové závity se používají pro spojování trubek, potrubních armatur a tvarovek o průměru 1/16 až 6 palce s počtem závitů 28 až 11 na palec.
Regulační dokument pro válcové trubkové závity je GOST 6367-81, podle kterého musí symboly pro označování válcových trubkových závitů obsahovat písmeno G, označení velikosti závitu a třídu přesnosti středního průměru. Pro levostranné závity se používá symbol LH.
Závitové spojení je označeno zlomkem, jehož čitatel udává třídu přesnosti vnitřního závitu a jmenovatel – vnější závit.
Vnitřní válcové trubkové závity podle GOST 6357-81 jsou kompatibilní s vnějšími kuželovými závity podle GOST 6211-81. Vyhovuje standardu BSPP.

Kuželový závit (BSPT – trapézový)

Kuželové trubkové závity se používají pro zajištění těsnosti a uzamčení bez použití klíče, proto je u tohoto typu spojování dílů dosaženo potřebného efektu deformací závitu.

Dnes je nejrozšířenějším standardem zahraniční technologie metrický – označený ISO. I další normy jsou ve světě poměrně rozšířené, což je dáno historickými rozdíly v systémech opatření v různých zemích.
Kromě toho, zda se použije palcový nebo metrický závit, závisí na aplikaci. V bytové výstavbě se tedy zpravidla používají trubky, které splňují mezinárodní normy pro válcové palcové závity ¼, ½ a 1 palec.
Metrické závity se používají v průmyslu. Kuželové trubkové závity se vyznačují mimořádnou spolehlivostí potrubních spojů, proto se používají v potrubích pracujících pod vysokým tlakem: při výrobě plynu a ropy, na vrtných plošinách.
Americký standard pro palcový trubkový závit UNC 1/4 (1/4″x1.25 mm) je celosvětově akceptován pro použití při montáži fotografických a video zařízení.

Velikosti trubkových závitů

Velikosti potrubních závitů se určují pomocí speciální tabulky po změření hlavních parametrů:

Jak řezat závity – závitořezná zařízení a nástroje

Volba závitořezného zařízení závisí na typu a rozsahu výroby, materiálu a velikosti trubek, požadavcích na přesnost závitů a dalších faktorech.

Závity lze získat válcováním nebo řezáním.

Válcovací závity jsou vyráběny pomocí speciálních závitořezných válečků. K tomu je obrobek umístěn mezi válečky s požadovaným obrysem závitu a závity jsou válcovány na automatických a poloautomatických válcovacích strojích závitů a někdy na soustruzích a revolverových strojích. Díky hladkému rozložení napěťových vln mezi závity v důsledku deformace kovu se tyto závity vyznačují vysokými mechanickými vlastnostmi a vysokým výkonem.
Přesnost použitých válců však musí být na velmi vysoké úrovni a výrobní materiál musí mít zlepšené mechanické vlastnosti – nejčastěji se používá vysokolegovaná lisovaná ocel.

Řezané závity jsou jednodušší na výrobu, ale z hlediska mechanických vlastností a meze únosnosti jsou horší než válcované závity. To je způsobeno přítomností ostřejších hran profilu a vyšším stresovým faktorem.

Podle způsobu řezání závitů se dělí na ruční a pomocí speciálního stroje.

Při ručním řezání se používají speciální zařízení: závitník (pro vnitřní závity trubky) a matrice (pro vnější závity trubky) nebo speciální ruční nástroj na řezání závitů – matrice, která provádí řezání pomocí pohyblivých nastavitelných hřebenových fréz. Ruční řezání se doporučuje pro trubky o průměru do 1 palce, protože větší průměry vyžadují podstatně větší fyzickou námahu.

Pro velká zatížení a objemy práce je dnes k dispozici obrovský výběr spolehlivých závitovacích nástrojů: od přenosných elektrických závitovacích nástrojů až po speciální stroje, které si poradí s řezáním závitů jakéhokoli typu na trubkách různých průměrů z jakýchkoli materiálů.

Naše společnost ITC (ITC) nabízí široký sortiment závitořezných nástrojů Ridgid a Rex. Jsme oficiálními prodejci těchto značek v Rusku, takže můžeme nabídnout nejen nejlepší ceny, ale také záruční a pozáruční servis.

Nejste si jisti výběrem správného závitořezného nástroje? Nevíte si rady s výběrem správného krájecího zařízení?
Kontaktujte naše manažery pro odbornou radu! Zavolejte na číslo +7 495 232-90-35, napište e-mail na adresu [email protected] nebo zanechte požadavek na webu.