Fir

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 11 noiembrie 2021; verificările necesită 11 modificări .

Sculptura în tehnologie - alternând proeminențe și depresiuni pe suprafața corpurilor de revoluție, situate de-a lungul unui helix . Este elementul principal al unei îmbinări filetate , un angrenaj cu șurub [1] , precum și un angrenaj melcat al unui angrenaj șurub .

Clasificarea și principalele caracteristici ale firelor

Parametrii de bază de sculptură

. . .

Opțiuni suplimentare pentru filete conice

Tipuri de fire

Metric (M)

Are o gamă largă de aplicații cu diametre nominale de la 1 la 600 mm și pasuri de la 0,25 la 6 mm. Profilul este un triunghi echilateral (unghiul la vârf este de 60°) cu o înălțime teoretică a profilului H = 0,866025404Р. Toți parametrii profilului sunt măsurați în mm.

Standarde:

Simboluri în marcajele filetului: litera M (metrică), valoarea numerică a diametrului nominal al filetului (d, D în diagramă, este și diametrul exterior al filetului pe șurub) în mm, valoarea numerică a pasului (pentru filete cu pas fin) (P în diagramă) și literele LH pentru filete din stânga. De exemplu, un filet cu pas gros, cu un diametru nominal de 16 mm este denumit M16; filet cu diametrul nominal de 36 cu pas fin de 1,5 mm - M36 × 1,5; la fel ca diametru și pas, dar filet stânga M36 × 1,5LH. Acești parametri pot fi aplicați instrumentului în locuri diferite și nu au denumirea M, astfel, numerele 36 și 1,5, aplicate în locuri diferite, indică M36 × 1,5. De asemenea, pe instrumentele sovietice și rusești, există adesea un marcaj abreviat de înălțime fină, de exemplu, 2M16 sau 1M16, care înseamnă "M16, mic, al doilea" sau, respectiv, "M16, mic, primul". În acest caz, 1M înseamnă primul pas de la cel principal, 2M înseamnă al doilea. Pentru acest exemplu, 1M16 înseamnă M16x1,75, iar 2M16 înseamnă M16x1,5, deoarece pasul principal al lui M16 este de 2 mm.

Etapele de bază ale firelor metrice
M0,25 0,075 M1.1 0,25 M5 0,8 M17 2
M0.3 0,08 M1.2 0,25 M5.5 0,8 M18 2.5
M0,35 0,09 M1.4 0,3 M6 unu M20 2.5
M0.4 0,1 M1.6 0,35 M7 unu M22 2.5
M0,45 0,1 M1.8 0,35 M8 1.25 M24 3
M0.5 0,125 M2 0,4 M9 1.25 M25 3
M0,55 0,125 M2.2 0,45 M10 1.5 M26 3
M0.6 0,15 M2.5 0,45 M11 1.5 M27 3
M0.7 0,175 M3 0,5 M12 1,75 M28 3
M0.8 0,2 M3.5 0,6 M14 2 M30 3.5
M0.9 0,225 M4 0,7 M15 2 M32 3.5
M1 0,25 M4.5 0,75 M16 2

Teșire metrică (MK)

Conicitate  - 1:16 (unghi de con - φ = 3°34′48″). Proiectat pentru a asigura etanșeitatea și blocarea filetului fără utilizarea de unelte suplimentare. Există două tipuri de îmbinări conice filetate: filet exterior conic cu filet interior conic și filet exterior conic cu filet interior cilindric.

Standard: GOST 25229-82 „Norme de bază de interschimbabilitate. Filetul este metric conic.

Simbol: literele MK, valoarea numerică a diametrului nominal al filetului în mm, valoarea numerică a pasului, literele LH pentru filetele din stânga. De exemplu, un filet cu un diametru nominal de 24 mm cu un pas de 1,5 mm este desemnat MK 24×1,5.

Cilindrică (MJ)

Filetele paralele se bazează pe filete metrice (M) cu un diametru nominal de 1,6 până la 200 mm și un profil de colț de 60°, concepute pentru aplicații aerospațiale și alte aplicații care necesită rezistență ridicată la oboseală și rezistență la căldură . Pentru a asigura aceste proprietăți, rădăcina firului de pe filetul extern are o rază crescută de la 0,15011P la 0,180424P. Filetul MJ intern este compatibil cu filetul M extern dacă diametrul nominal și pasul sunt aceleași.

Standarde:

Simbol: literele MJ, valoarea numerică a diametrului nominal filet în mm, valoarea numerică a pasului, zona de toleranță a diametrului mediu și zona de toleranță a diametrului proiecțiilor. De exemplu, un filet exterior cu un diametru nominal de 6 mm, un pas de 1 mm, o toleranță la diametrul mediu de 4h și o toleranță la diametrul crestei de 6h este desemnat ca MJ6×1-4h6h pe suprafața arborelui.

Conducta cilindrica (G / BSW / BSPP)

Filetul în inch se bazează pe filetul BSW (British Standard Whitworth) și corespunde filetului BSPP (British standard pipe parallel), are patru valori de pas - 28, 19, 14 și 11 fire pe inch. Unghiul profilului din partea de sus este de 55°, înălțimea teoretică a profilului este H = 0,960491Р.

Standarde:

Simbol: litera G, valoarea numerică a diametrului nominal al țevii în inci, clasa de precizie a diametrului mediu (A, B) și literele LH pentru filetele din stânga. De exemplu, un filet cu un diametru nominal de 1 1/8″ în clasa de precizie A este desemnat ca G1 1/8-A. Pe multe matrițe și capace cu șuruburi, litera G este omisă, respectiv, orice denumire fracțională este citită exact ca filet G. Dimensiunea nominală a filetului corespunde jocului țevii în inci; diametrul exterior al conductei este într-o anumită proporție cu această dimensiune.

Pipe Taper (R/BSPT)

Filetul în inch cu o conicitate de 1:16 (unghi de conicitate - φ = 3°34′48″) se bazează, de asemenea, pe filetul BSW (British Standard Whitworth) și corespunde filetului BSPT (British standard pipe taper). Unghiul profilului din partea de sus este de 55°, înălțimea teoretică a profilului este H = 0,960491Р. O caracteristică importantă a filetului țevii conice este colapsul său local în timpul strângerii, ceea ce asigură că nu există scurgeri fără utilizarea materialelor de etanșare.

Standarde:

Simbol: litera R pentru filet exterior și Rc pentru filet interior, valoarea numerică a diametrului nominal al filetului în inci, literele LH pentru filetul stâng. De exemplu, un filet cu un diametru nominal de 1 1/4″ este denumit R1 1/4″.

Rotunda pentru fitinguri sanitare (Kr)

Profilul unui fir rotund este format din cercuri la partea superioară și inferioară, conectate prin linii drepte cu un unghi de profil la vârf de 30°. Filetul este folosit pentru axe, supape, robinete, toaletă și robinete de apă.

Standard: GOST 13536-68 „Filet rotund pentru fitinguri sanitare. Profil, dimensiuni principale, toleranțe.

Denumirea convențională a unui fir rotund: literele Kr, diametrul nominal al filetului, pasul și denumirea standardului.

Trapezoidal (Tr)

Conceput pentru a transmite mișcarea (șuruburi de plumb, șuruburi etrier, șuruburi de direcție, șuruburi de sarcină, etc.) și este utilizat în diverse dispozitive mecanice - strunguri, ascensoare auto etc.

Filet metric cu un unghi de profil în partea de sus de 30 °, înălțimea teoretică a profilului este H \u003d 1.866R.

Standarde:

Simbol pentru un filet cu un singur început: litera Tr (trapezoidală), valoarea numerică a diametrului nominal al filetului în mm, valoarea numerică a pasului, literele LH pentru filetul din stânga și desemnarea câmpului de toleranță. De exemplu, un filet exterior cu un singur început cu un diametru nominal de 50 mm cu un pas de 8 mm este desemnat ca Tr50x8-7e; la fel ca diametru și pas, dar filetul din stânga este Tr50 × 8LH-7e.

Persistent (S)

Firul rezistent sau dinți de ferăstrău este un fir de marfă. Acest filet este utilizat la mașini cu presiune unilaterală mare, cum ar fi prese hidraulice, prese cu șurub, șuruburi de presiune pentru laminoare, filete de cârlig, sisteme de artilerie etc. Este un filet metric cu un unghi de flanc al profilului de 30° și 3°. .

Standard: GOST 10177-82 „Norme de bază de interschimbabilitate. Sculptura este persistentă. Profil și dimensiuni principale.

Simbolul filetului: litera S, valoarea numerică a diametrului nominal al filetului în mm, valoarea numerică a pasului, literele LH pentru filetele din stânga și desemnarea zonei de toleranță. Simbolul filetului cu start multiplu: litera S, valoarea numerică a diametrului nominal al filetului în mm, valoarea numerică a cursei, între paranteze P cu valoarea numerică a pasului, literele LH pentru filetul din stânga și desemnarea câmpului de toleranță.

Împingere întărită (S45°)

Filet cu unghiuri de flancare profil de 45° și 3°, diametre nominale de la 80 la 2000 mm.

Standard: GOST 13535-87 „Norme de bază de interschimbabilitate. Intarit rezistent la fire la 45 de grade.

Simbol filet: litera S, valoarea unghiului 45°, valoarea numerică a diametrului nominal al filetului în mm, valoarea numerică a pasului, literele LH pentru filete din stânga și denumirea Tm.

Edison runda (E)

Este folosit pentru produse electrice, de exemplu, baza lămpilor cu incandescență ( bază Edison ).

Standard: GOST 6042-83 „Fitul Edison este rotund. Profile, dimensiuni și dimensiuni limită.

Simbolul firului: litera E, numărul firului dacă firul este pentru elemente nemetalice, litera N printr-o bară oblică (/) și numărul GOST, de exemplu, E27 GOST 6042-83 sau E27 / N GOST 6042-83.

Metric (EG-M)

Filet metric ISO pentru bucșe filetate și inserții filetate din sârmă. Se folosește ca întărire a capacității portante a unui filet sau pentru repararea unui filet deteriorat în corpul unei piese [3] [4] .

Inch cilindric (UTS: UNC, UNF, UNEF, 8UN, UNS)

Unified Thread Standard (UTS) - filet cilindric inch, utilizat pe scară largă în Statele Unite și Canada. Unghiul de vârf este de 60°, înălțimea teoretică a profilului este H = 0,866025P. În funcție de pitch, se împarte în UNC (Unified Coarse), UNF (Unified Fine), UNEF (Unified Extra Fine), 8UN și UNS (Unified Special) [5] .

UNC 1/4 (1/4 ″ × 1.27 mm) este extrem de răspândit , prezent în montarea aproape a tuturor camerelor și camerelor video digitale și de film, precum și a trepiedelor de format mic. Parametrii săi sunt: ​​D = 6,35 mm, D 1 = 4,975 mm, pas - 20 fire pe inch (1,27 mm). Înainte de aceasta, un filet de 3/8 ″ cu un pas de 16 fire pe inch (1,5875 mm), D = 9,525 mm și D 1 = 7,806 mm era la fel de popular pentru montarea echipamentelor fotografice .

Standard: GOST 3362-75 „Camere foto și film. Conexiune trepied. Dimensiuni de conectare.

Conicitate in inchi (NPT)

Filet de țeavă națională (NPT) - Filet conic de țeavă standard ANSI / ASME (NPT) cu o conicitate de 1:16 (unghi de conicitate - φ = 3 ° 34′48 ″) sau cilindric (NPS). Unghiul profilului din partea de sus este de 60°, înălțimea teoretică a profilului este H = 0,866025Р.

Standardul oferă dimensiuni de filet de la 1/16″ la 24″ pentru țevi.

Standarde:

Un exemplu de simbol pentru un filet conic de 3/4″: K 3/4″ GOST 6111-52.

Fire țări petroliere

Filetele OCTG sunt proiectate pentru a conecta conductele din puțurile de petrol. Sunt conice pentru o etanșeitate ridicată. În funcție de forma profilului, există: triunghiulare cu un unghi de profil de 60 ° și trapezoidale inegale cu unghiuri de la 5 ° la 60 ° (așa-numitul fir de contrafort).

Standarde:

Autofiletare (ST)

Proiectat pentru elemente de fixare.

Standarde:

Șurubelniță

Proiectat pentru elemente de fixare.

Standarde:

Filet pentru șuruburi corticale, fin (HA)

Proiectat pentru șuruburi metalice osoase utilizate în chirurgie. Are șapte dimensiuni standard cu un diametru nominal de la 1 la 5 mm și un pas de la 0,5 la 1,75 mm.

Standarde:

Filet pentru șuruburi pentru țesut spongios și spongios, adânci (HB)

Proiectat pentru șuruburi metalice osoase utilizate în chirurgie. Are două dimensiuni standard cu un diametru nominal de 4 și 6,5 mm și, respectiv, cu un pas de 1,75 și 2,75 mm.

Standarde:

Metode de fabricație

Se folosesc următoarele metode de filetare:

Cea mai comună și universală modalitate de a obține fire este tăierea cu lame. Include:

Laminarea este cea mai productivă metodă de prelucrare a firului, care asigură o calitate înaltă a firului rezultat. Laminarea firului include:

Slefuirea filetului include șlefuirea cu roți cu un singur fir și cu mai multe fire. Este folosit pentru a obține fire precise, în principal rulante.

Extrudarea prin presare este utilizată pentru a obține fire din materiale plastice și aliaje neferoase. Nu este utilizat pe scară largă în industrie.

Turnarea (de obicei sub presiune) este folosită pentru a obține fire de precizie scăzută din materiale plastice și aliaje neferoase.

Prelucrarile electrofizice și electrochimice (de exemplu, electroerozive , electrohidraulice) sunt utilizate pentru obținerea de filete pe piesele din materiale cu duritate mare și materiale fragile, precum aliaje dure, ceramică etc.

Istorie

Multă vreme s-a crezut că conexiunea filetată, împreună cu roata și angrenajul , este o mare invenție a omenirii, care nu are analog în natură. Cu toate acestea, în 2011, un grup de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe a publicat un articol în revista Science despre structura articulațiilor la gărgărițele Trigonopterus oblongus care trăiesc în Noua Guinee [7] . S-a dovedit că labele acestor gândaci sunt conectate la corp cu ajutorul unui trohanter , care este înșurubat într-un coxa (bazin) - un analog al articulației șoldului la insecte. Pe suprafața pivotului sunt proeminențe asemănătoare unui șurub conic. La rândul său, suprafața cocsului este prevăzută și cu o locașă filetată. O astfel de conexiune asigură o fixare mai fiabilă a membrelor decât una cu balamale și garantează o mai mare stabilitate pentru insecta arboricola.

Utilizarea suprafețelor elicoidale în tehnologie a început în cele mai vechi timpuri. Se crede că primul șurub a fost inventat de Archytas din Tarentum  , un filozof , matematician și mecanic care a trăit în secolele IV- V î.Hr. e. Șurubul inventat de Arhimede , care a fost folosit pentru deplasarea lichidelor și a corpurilor granulare, este cunoscut pe scară largă. Primele elemente de fixare cu fire au început să fie folosite în Roma antică la începutul erei noastre. Cu toate acestea, din cauza costului lor ridicat, au fost folosite doar în bijuterii, instrumente medicale și alte articole de mare valoare.

Firele de rulare și de fixare au fost utilizate pe scară largă abia în Evul Mediu . Fabricarea firului exterior s-a desfășurat după cum urmează: o frânghie unsă cu cretă sau vopsea a fost înfășurată pe o piesă de prelucrat cilindrică , apoi a fost tăiată o canelură elicoidală de-a lungul marcajului spiralat rezultat. În locul piulițelor filetate femele s- au folosit bucșe cu doi sau trei știfturi .

În secolele XV -XVI a început fabricarea robinetelor cu trei și patru fețe pentru tăierea firelor interne. Ambele părți de împerechere cu fire externe și interne pentru machiaj au fost ajustate manual între ele. Orice interschimbabilitate a pieselor era complet absentă.

Condițiile prealabile pentru interschimbabilitatea filetului și standardizarea au fost create de Henry Maudslay în jurul anului 1800 , când strungul de tăiere cu șurub pe care l- a inventat a făcut posibilă tăierea filetelor precise. A făcut manual șurubul și piulița pentru prima sa mașină. Apoi a răsucit un șurub și o piuliță de mai mare precizie pe mașină. Înlocuind primul șurub și piuliță cu altele noi, mai precise, a prelucrat piese și mai precise. Acest lucru a continuat până când precizia firului a încetat să crească.

În următorii 40 de ani, interschimbabilitatea și standardizarea firelor au avut loc numai în cadrul companiilor individuale. În 1841, Joseph Whitworth a dezvoltat un sistem de fire de fixare care, prin adoptarea multor companii de căi ferate engleze, a devenit standardul național pentru Marea Britanie, numit British Whitworth Standard (BSW). Standardul Whitworth a servit ca bază pentru crearea diferitelor standarde naționale, de exemplu, standardul Vânzătorilor în SUA , firul Löwenherz în Germania etc. Numărul standardelor naționale a fost foarte mare. Deci, în Germania, la sfârșitul secolului al XIX-lea , existau 11 sisteme de sculptură cu 274 de soiuri. .

În 1898, Congresul Internațional de Standardizare a Filetului de la Zurich a definit noi standarde internaționale pentru firele metrice bazate pe firele Vânzătorilor, dar cu dimensiuni metrice.

În Imperiul Rus , nu a existat o standardizare a firelor la nivel de stat. Fiecare întreprindere care producea piese filetate a folosit propriile standarde bazate pe analogi străini.

Primele măsuri de standardizare a firelor au fost luate în 1921 de către Comisariatul Popular al Căilor Ferate din RSFSR . Pe baza standardelor germane pentru fire metrice, el a emis tabele cu normele NKPS-1 pentru firele utilizate în transportul feroviar. Tabelele au inclus filete metrice cu un diametru de la 6 la 68 mm.

În 1927, pe baza acestor tabele, Comitetul pentru Standardizare din cadrul Consiliului Muncii și Apărării a dezvoltat unul dintre primele standarde de stat ale URSS - OST 32. În același an, OST 33A a fost dezvoltat pentru fire conform Whitworth. standard. La începutul anului 1932, OST-urile pentru fire trapezoidale au fost dezvoltate pe baza standardelor Acme americane modernizate .

În 1947, a fost înființată Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) . Standardele ISO pentru fire sunt în prezent acceptate în general în întreaga lume, inclusiv în Rusia.

Vezi și

Note

  1. ↑ Într-un șurub cu bile, bilele se rulează de-a lungul canelurilor elicoidale (filete).
  2. ↑ Chekmarev A. A. et al. Manual de desen ingineresc. a 3-a ed. sters - M .: Liceu, 2002. - S. 98. - ISBN 5-06-003659-6 .
  3. ↑ Filet EG-M . Consultat la 1 noiembrie 2011. Arhivat din original pe 19 septembrie 2009.
  4. ↑ Filet EG-M . Consultat la 1 noiembrie 2011. Arhivat din original pe 20 octombrie 2011.
  5. ↑ Firul UTS, UNF (link indisponibil) . Consultat la 31 octombrie 2011. Arhivat din original pe 3 septembrie 2011. 
  6. ↑ Link similar . Preluat la 22 iulie 2021. Arhivat din original la 22 iulie 2021.
  7. ↑ T. van de Kamp, P. Vagovic, T. Baumbach, A. Riedel. Un șurub biologic în piciorul unui gândac // Știință. - 2011. - 333 (6038): 52. - doi: 10.1126/science.1204245. — PMID 21719669 .

Literatură

Link -uri