Резьба Витворта: особенности и применение
Резьба Витворта до сих пор широко используется в промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Узнайте об истории создания, особенностях и сферах применения этого типа резьбы.
История создания резьбы Витворта
Британский инженер сэр Джозеф Уитворт внес огромный вклад в развитие стандартизации. В 1841 году он предложил унифицированную систему резьбовых соединений, которая впоследствии получила название резьба Витворта.
На тот момент в Британии использовалось множество разных стандартов резьбы, что создавало сложности при изготовлении и ремонте оборудования. Дж. Уитворт поставил цель разработать универсальный стандарт, который можно было бы повсеместно применять в машиностроении.
Резьба Витворта стала первым в мире национальным стандартом резьбы. Она быстро завоевала популярность благодаря рациональной геометрии и удобству изготовления. К 1860-м годам резьба Витворта получила широкое распространение в машиностроении, судостроении, производстве вооружения.
Особенности крупной резьбы BSW
Первоначальный вариант резьбы Витворта имел крупный шаг и обозначался BSW (British Standard Whitworth). Причина крупного шага заключалась в низкой прочности стали, которая использовалась в 19 веке.
Геометрия резьбы BSW характеризуется следующими параметрами:
- Угол профиля - 55°
- Шаг резьбы зависит от диаметра
- Определенные радиусы скругления вершины и впадины резьбы
Стандарт BS 84 регламентирует допустимые отклонения и другие требования к резьбе BSW. В стандарте приведены размеры от 1/16" с 60 витками на дюйм до 6" с 2,5 витками на дюйм.
Крупный шаг резьбы BSW хорошо подходил для соединений, не требующих высокой точности. Но по мере развития техники потребовались более совершенные резьбы.
Характеристики мелкой резьбы BSF
В начале XX века для нужд автомобилестроения и других передовых отраслей была разработана мелкая резьба Витворта (BSF). Этому способствовало повышение прочности стали.
Геометрия резьбы BSF идентична BSW, за исключением меньшего шага. Благодаря этому резьба BSF обладает большей прочностью и вибростойкостью. Например, болт 1/2" имеет 16 витков на дюйм (BSF) вместо 12 (BSW).
Стандарт BS 84 регламентирует допуски и размеры для резьбы BSF от 3/16" с 32 витками до 4 1/4" с 4 витками на дюйм.
По сравнению с аналогами в США (UNF) резьба BSF имеет идентичные диаметры, но отличается углом профиля и шагом. Поэтому они невзаимозаменяемы.
Трубная резьба Витворта BSP
Помимо крепежных изделий общего назначения, резьба Витворта широко применяется в трубных соединениях. Существует два основных типа трубной резьбы Витворта:
- Цилиндрическая резьба BSPP
- Коническая резьба BSPT
Цилиндрическая резьба BSPP не является самоуплотняющейся, поэтому для герметизации соединения нужны дополнительные уплотнители. Этот тип резьбы регламентируется российским стандартом ГОСТ 6357-81.
Коническая резьба BSPT обеспечивает герметичное соединение за счет деформации при затяжке. Благодаря конусности 1:16 происходит плотная стыковка витков. Для абсолютной герметичности рекомендуется применять уплотнительные материалы.
Трубная резьба Витворта имеет угол профиля 55° и 4 значения шага - 11, 14, 19 и 28 витков на дюйм. Диапазон размеров составляет от 1/16" до 6" по внешнему диаметру трубы.
Применение резьбы BSP в трубопроводах
Трубная резьба Витворта широко используется в сантехнике, газо- и водоснабжении, нефтяной отрасли. Она подходит для соединения труб со всеми видами фитингов.
Преимущества трубной резьбы Витворта:
- Высокая герметичность
- Удобство монтажа и демонтажа
- Универсальность
Основные конкуренты BSP - американская трубная резьба NPT и метрическая трубная резьба. У каждого стандарта есть свои преимущества в зависимости от области применения.
Производство резьбовых изделий Витворта
Для изготовления крепежа Витворта используют различные материалы: сталь, латунь, бронзу, пластик. Выбор материала зависит от условий эксплуатации.
Основные технологии нарезания резьбы Витворта:
- Нарезание на станках
- Штамповка
- 3D-печать
При выборе конкретного типа резьбы Витворта необходимо учитывать диаметр, материал, условия эксплуатации. Следует соблюдать правила совместного использования разных типов резьб.
Обозначение резьбы Витворта
В чертежах и технической документации применяют условные обозначения различных типов резьбы Витворта:
- BSW - крупная болтовая резьба Витворта
- BSF - мелкая болтовая резьба Витворта
- BSPP - цилиндрическая трубная резьба Витворта
- BSPT - коническая трубная резьба Витворта
Правильное обозначение позволяет избежать ошибок при изготовлении и эксплуатации резьбовых соединений.