Organe de Asamblare Imperiale

Sunt două sisteme principale de măsurare a distanțelor și greutăților, sistemul metric de măsurare și sistemul imperial de măsurare. Sistemul imperial este bazat pe Actul Greutăților și Măsurătorilor Britanic din 1824 și cu toate că utilizarea lui scade din ce în ce mai mult este folosit în continuare în multe țări, în special în cele a căror limbă oficială este engleza sau în foste colonii britanice. Dimensiunile produselor conform sistemului imperial sunt exprimate în thou(UK) sau mil (SUA), inch, feet, yards, mile etc. Cu toate că desemnarea oficială a sistemului de măsurare din SUA este Sistemul Standard US,  cu câteva diferențe minore față de sistemul imperial britanic, organele de asamblare bazate pe cele două sisteme sunt echivalente sau cel puțin foarte compatibile. Cea mai des utilizată unitate dimensională pentru organe de asamblare sunt inch sau feet (picioare). Unitățile de măsură care exprimă sarcina sau presiunea în sistemul imperial sunt livra-forță pe inch pătrat(lbf/in2 or psi). 1000 psi este egal cu 1ksi, kilolivra-forță pe inch pătrat.  Un ksi este aproximativ egal cu 6,9 MPa (=N/mm2).

 

Unitatea de bază “inch” este egală cu exact 25,4 mm. Sunt 12 inch într-un picior, făcând ca un picior să aibă 304,8 mm. Un yard este egal cu 3 picioare sau 36 inch și deci măsoară 914,4 mm. Inch ca referință dimensională este prescurtată ca in sau se indică cu semnul apostrof “. Cea mai folosită notare dimensională în UK pentru inch este cea fracționară (de ex. 3/4”, 1.17/64”) în timp ce în USA notația decimală este folosită mai des pentru dimensiuni care nu sunt nominale (de ex. 1.2656”, but also 3/4").

 

O altă diferență semnificativă față de sistemul metric este felul în care este exprimat pasul filetului, și anume ca fiind numărul de filete per inch (TPI), comparativ cu sistemul metric unde pasul (P) este exprimat ca fiind distanța dintre două vârfuri de filet. Conversia este simplă, după cum se poate vedea în imaginea de mai jos. Un filet cu 10 TPI are un pas de 25,4/10 = 2,54 mm.

Cel mai des folosit tip de filet în SUA este filetul Unified National Coarse, prescurtat UNC (uneori se folosește “NC”). Acesta este filetul standard grosier în SUA. Șuruburile cu filet Unified în inch sunt realizate cu unghi de filet de 60° și câteva combinații de diametru-pas. Acest sistem de filete a fost dezvoltat de William Sellers în 1864 și în câțiva ani a fost adoptat ca Standard American. Informații detaliate despre acest tip de filet pot fi găsite în standardele ASME B1.1 și ISO 5864.

 

Exemple de descrieri de filete UNC sunt de ex. 3/8” UNC, sau mai corect 3/8”-16UNC, unde 16 este numărul de filete per inch (TPI) și simbolul “ înseamnă inch. Un exemplu de descriere completă pentru diametrul nominal al unui organ de asamblare filetat exterior este 3/8”-16UNC-2A, incluzând și clasa de filet, 2A (clasa ‘standard’ cu o toleranță – gradul de deviație fundamentală de la diametrul nominal – și un câmp de toleranță). Organele de asamblare filetate intern sunt desemnate 3/8”-16UNC-2B, 2B fiind clasa ‘standard’ fără toleranță.

 

Cele mai mici filete standardizate UNC, de la diametrul de 0.0730” până la diametrul de 0.2160” sunt descriere ca filete numerice “No.1-64UNC” până la “No.12-24UNC”. Diametrele mai mari sunt descrise ca fracții, începând cu 1/4“-20UNC până la diametre de 6 inch. 

 

Filetul 8UN este o variantă de filet UNC cu pas constant. Acel “8” din 8UN înseamnă că dincolo de un anumit diametru nominal de filet (limitele sunt stabilite de standardele mai sus menționate) pasul unui filet 8UN va rămâne mereu 8 TPI, indiferent de diametrul de filet. În cazul 8UN, toate diametrele peste 1” au acest pas constant de 8 TPI. Filetul 8UN este folosit mult în organe de asamblare pentru industria petro-chimică, în special pentru prezoane. Descriere completă a lor este similară cu descrierile UNC – de ex. 1.1/2”-8UN-2A/2B sau 3.1/4”-8UN-2A/2B. Alte serii de filete, mult mai puțin utilizate, sunt 4UN, 6UN, 12UN până la 32UN. 

 

Toate diametrele de filet cu combinații diametru-pas care nu sunt incluse în seriile de standarde menționate mai sus dar a căror toleranțe sunt calculate conform formulelor acestor standarde sunt descrise ca fiind UNS, unde “S” semnifică filet special.

Filetul Unified National Fine , prescurtat UNF (câteodată se folosește “NF”), este versiunea de filet fin a șuruburilor unified folosite de obicei în USA. UNEF este desemnarea pentru pasul de filet extra fin, și are și mai multe TPI decât filetele UNF. Filetele șuruburilor în inch Unified sunt realizate cu unghi de filet de 60° și câteva combinații de pas-diametru. Acest sistem de filete au fost dezvoltate de William Sellers în 1864 și în câțiva ani acest sistem a fost adoptat ca un Standard American. Informații detaliate despre acest tip de filet pot fi găsite în standardele ASME B1.1 și ISO 5864.

 

Exemple de descrieri de filete UNF sunt de ex, 3/8” UNF, sau mai corect 3/8”-24UNF. 24 este numărul de filete per inch și simbolul “ înseamnă inch. Ca un exemplu al unei descriere complete pentru diametrul nominal al unui organ de asamblare filetat exterior este 3/8”-24UNF-2A, care include și clasa de filet, 2A (clasa ‘standard’ cu o toleranță – gradul de deviație fundamentală de la diametrul nominal – și un câmp de toleranță). Organele de asamblare filetate intern sunt desemnate 3/8”-24UNF-2B, 2B fiind clasa ‘standard’ fără toleranță. Filetele UNEF sunt desemnate asemănător 3/8”-32UNEF-2A/2B.

 

Cel mai mic filet standardizat UNF începe de la diametru de 0.0600” și merge până la diametru de  0.2160”. Aceste dimensiuni sunt denumite filete numerice “No.0-80UNF” și “No.12-28UNF”. Diametrele mai mari sunt descrise ca fracții, începând cu 1/4“-28UNF până la diametrul de 1.1/2”-12UNF. Cea mai mică dimensiune UNEF este No.12-32UNEF și cel mai mare diametru ale seriei este 1.11/16”-18UNEF.

Toate diametrele de filet cu combinații diametru-pas care nu sunt incluse în seriile de standarde menționate mai sus dar a căror toleranțe sunt calculate conform formulelor acestor standarde sunt descrise ca fiind UNS, unde “S” semnifică filet special.

 

Există un anumit nivel de confuzie când ne referim la diametrul de 1” pentru filetele UNF. În standardul ASME B1.1 filetul UNF 1” are 12 TPI. Dar pentru o lungă perioadă de timp, începând din 1935, organe de asamblare ne-standardizate de 1”-14UNS au fost folosite foarte mult în locul celor 1”-12UNF. În Tabelul 2 al ASME B1.1 există o notă care face referire la filetul 1”-14TPI (descris ca fiind 1”-14UNS) -  “Fostul NF. Dimensiune standard care nu este recomandată. Toleranțele și permisiunile sunt bazate pe folosirea unei lungimi de un diametru“. După câteva decade de folosire a 1"-14UNS acestea au ajuns să fie descrise foarte des ca fiind Filet Standard Fin sau UNF. Cu toate că, tehnic, acest fapt este incorect, 1"-14UNF este acceptat universal ca filet fin pentru organe de asamblare de 1” și 1"-14UNF a devenit termenul folosit în mod comun. Date fiind aceste informații, când vine vorba de organe de asamblare cu filet 1” UNF este întotdeauna bine să verificăm care este TPI-ul cerut.

Filetul imperial care vine din Marea Britanie (UK) este filetul așa numit Standard Britanic Whitworth, prescurtat ca fiind BSW sau mai simplu WW. BSW a fost mult timp cel mai folosit filet din UK, dar popularitatea lui scade rapid, în special datorită tendinței globale de folosire a filetelor metrice. Filetele BSW sunt realizate cu unghi de filet de 55°. Acest tip de filet își datorează numele lui Sir Joseph Whitworth, care în 1841 a propuse standardizarea filetelor de șuruburi. Propunerea lui a devenit practic standard în UK în 1860 și a devenit astfel primul standard de șurub național. Informații detaliate despre acest tip de filet pot fi găsite în standardul BS 84. 

Exemple de descrieri de filete: 3/8” WW, 3/8” BSW, sau mai corect 3/8”-16BSW. 16 este numărul de filete per inch (TPI) și simbolul “ reprezintă inch. Dacă este necesar clasa de filet poate fi menționată în paranteze după descriere; BS 84 definește clasele close și free (pentru organe de asamblare filetate extern), normal (doar pentru organe de asamblare filetate intern) și medium pentru bolțuri și piulițe. Dacă nu este specificat nimic, normal și/sau medium se livrează.

Filetele BSW sunt standardizate în diametre de la 1/8”-40BSW până la 6”-2,5BSW. Cu toate că unele combinații diametru-pas BSW sunt egale cu cele ale filetelor UNC, înlocuirile între ele fiind astfel posibile, nu este recomandat datorită diferențelor de unghi de filet și altor diferențe minor în configurația filetelor.

Filetul Standard Britanic Fin, prescurtat cu BSF, este o variantă de pas fin a formei filetului BSW (British Standard Whitworth). BSF a fost cel mai folosit filet fin din UK, dar popularitatea lui scade rapid, în special datorită tendinței globale de folosire a filetelor metrice. Filetele BSF sunt, precum cele BSW, realizate cu unghi de filet de 55°. Acest tip de filet își datorează numele lui Sir Joseph Whitworth, care în 1841 a propuse standardizarea filetelor de șuruburi. Propunerea lui a devenit practic standard în UK în 1860 și a devenit astfel primul standard de șurub național. Informații detaliate despre acest tip de filet pot fi găsite în standardul BS 84.

 

Exemple ale descrierii acestor filete: 3/8” BSF, sau mai corect 3/8”-20BSF. 20 este numărul filete per inch (TPI) și simbolul “ reprezintă inch. Dacă este necesar clasa de filet poate fi menționată în paranteze după descriere; BS 84 definește clasele close și free (pentru organe de asamblare filetate extern), normal (doar pentru organe de asamblare filetate intern) și medium pentru bolțuri și piulițe. Dacă nu este specificat nimic, normal și/sau medium se livrează.

 

Filetele BSF sunt standardizate în diametre de la 3/16”-32BSF până la 4.1/4”-4BSF. Nu există combinații diametru-pas egale cu cele ale filetelor UNF și UNEF.

Filetul de instalații BSP, denumit des ca filet Whitworth de țevi, este cel mai des utilizat tip de filet pentru aplicații de țevi în lume. Tot felul de produse precum țevi, fitting-uri de țevi, ungătoare, etc. sunt realizate cu acest tip de filet. Filetele BSP sunt realizate cu unghi de filet de 55°. Fiecare aspect al acestui tip de filet poate fi găsit în detaliu în standardele pentru filetul BSP, EN ISO 228-1 sau EN 10226-1 și EN 10226-2 (ultimele două bazate pe ISO 7-1). 

 

Filetele BSP sunt de 2 tipuri, tipurile paralele sau cilindric (BSPP) și tipul conic sau înclinat (BSPT). EN ISO 228-1 descrie filete externe și interne, nepotrivite pentru crearea de conexiuni rezistente la preziune. Dacă asamblările cu filete BSPP trebuie să fie etanșate la presiune, asta poate fi realizat prin comprimarea a două suprafețe de strângere pe exteriorul filetelor și prin poziționarea unui element de sigilare potrivit. EN 10226-1 descrie combinațiile de filete interne și externe BSPP și EN10226-2 descrie combinațiile de filete interne și externe BSPT, ambele sisteme sunt potrivite pentru a stabili o conexiune etanșă la presiuni pe flancurile filetelor (filete de conectare). Poate fi recomandată folosirea unui agent de sigilare (de ex. bandă teflon) pentru a optimiza etanșarea conexiunii și prevenirea scurgerilor spirale.

 

Descrierea diametrelor nominale pentru filete BSP este dimensiunea de țeavă. Filetele paralele externe și interne, unde conexiunea etanșă nu este realizată pe filete (EN ISO 228-1) sunt desemnate cu G. Filetele externe sunt desemnate mai departe cu literele A și B, indicând clase de toleranță. Pentru tipurile de filete unde conexiunea etanșă este realizată pe filete (EN 10226) desemnarea pentru filete conice R este folosită, Rp pentru filete paralele interne și Rc pentru filete conice interne. 

 

Exemple sunt G1.1/2” și G1.1/2”A pentru filete paralele externe, respectiv interne conforme cu EN ISO 228-1, și R1.1/2” pentru filete conice externe, Rp1.1/2” pentru filete interne paralele și Rc1.1/2” pentru filete interne conice, conforme cu EN 10226. 

 

Trebuie să menționăm și ASME B1.20.1, un standard pentru o varietate de filete de țevi (NPT, NPSC, NPTR, NPSM and NPSL) și ASME B1.20.3, un standard pentru filete de țevi dryseal (NPTF-1, NPTF-2, PTF-SAE SHORT, NPSF and NPSI). Filetele ultimelor tipuri pot realiza o conexiune etanșă la presiune fără folosirea altor agenți de sigilare, datorită interferenței dintre vârful de filet și baza acestuia o sigilare circulară se va forma. Toate aceste filete sunt realizate cu un unghi de filet de 60° și au o funcționalitate similară precum filetele BSPP și BSPT menționate înainte. Sunt descrise în funcție de combinațiile de diametru-pas și prescurtarea tipului de filet. Aceste filete de instalații și țevi sunt folosite în special în SUA. Filete de țevi conforme cu aceste standarde nu sunt inter-schimbabile cu filete BSP.

O normă sau un standard este un document care conține agremente, specificații și criterii legate de un produs, serviciu sau metodă. Standardele sunt stabilite în cadrul unei companii sau organizații sau în cadrul unui consorțiu de organizații sau prin recunoașterea organizațiilor de standardizare. Organizațiile de standardizare recunoscute (naționale sau internaționale) lucrează conform unor procese definite. 

Un standard este de foarte mare importanță în comerțul internațional. Standardele asigură că produsele și serviciile sunt mai ușor acceptate în alte țări. Când există un standard un produs necesită puțină sau foarte puțină descriere. Majoritatea caracteristicilor produselor (in cazul organelor de asamblare cel mai des dimensiunile, toleranțele, materialele, proprietățile mecanice, etc.) sunt descrise în standard. Standardele fac mai ușoară informarea și diseminarea noilor tehnologii.

Standardele sunt în general aplicate voluntar. Asta nu înseamnă că respectarea lor este mereu opțională, în unele cazuri ea este obligatorie. Un guvern poate să facă referire la unele standarde în cadrul legilor sau regulamentelor. Contractele pot de asemenea să facă referință la aplicarea sau aderarea la un standard specific. 

 

Principalele organizații de standardizare pentru organe de asamblare: