Diely s nemetrickým závitom

Existujú dve hlavné meracie sústavy pre meranie hmotnosti a dĺžok, metrická meracia sústava a nemetrická meracia sústava. Nemetrická sústava je založená na britskom  Weight and Measures Act (Zákon pre váhy a miery) z roku 1824 a aj keď jej popularita postupne klesá, je stále bežne praktizovaná vo všetkých prevažne anglicky hovoriacich krajinách a bývalých britských kolóniách. Rozmery výrobkov sú podľa nemetrickej sústavy vyjadrované v thou (tisícina - UK) alebo mill (tisícina - USA), palcoch, stopách, yardoch, míľach atď. Aj keď oficiálne označenie pre meraciu sústavu USA je U.S. customary system, celkovo s niektorými väčšími, alebo menšími rozdielmi oproti  nemetrickej sústave, pre skrutky  je sústava rovnocenná, alebo minimálne vysoko kompatibilná. Najbežnejšie meracie jednotky používané pre skrutky sú palce a stopy. Jednotky vyjadrujúce ťah a tlak v nemetrickej sústave sú  sila v librách na štvorcový palec (lbf/in2 alebo psi). 1.000 psi sa rovná 1 ksi, kilopound-force per square inch - kilolibra sily na štvorcový palec.. Jeden ksi je približne 6,9 MPa (= N/mm2).

 

Základná jednotka “inch” - palec sa rovná presne 25,4 mm. 12 palcov je jedna stopa, ktorá sa teda rovná 304,8 mm. Jeden yard sú tri stopy alebo 36 palcov, a teda  914,4 mm. Palce u rozmerových údajov majú skratku in, alebo sa jednoducho označujú znakom úvodzoviek“. Rozmery v palcoch sa v Spojenom kráľovstve najčastejšie vyjadrujú v zlomkoch (napríklad  3/4”, 1.17/64”) zatiaľ čo v USA sa pre rozmery, ktoré nie je možné vyjadriť celým číslom často používa vyjadrenie s desatinnou bodkou (napríklad  1.2656”, ale tiež 3/4").

 

Ďalším významným rozdielom oproti metrickej sústave je, že stúpanie závitu sa vyjadruje počtom závitov na palec (thread per inch - TPI), oproti tomu v metrickej sústave je stúpanie (P) definované ako vzdialenosť medzi dvoma vrcholmi závitu. Prepočet je jednoduchý a môžete ho vidieť na nasledujúcom obrázku. Závit 10 TPI má stúpanie P 25,4/10 = 2,54 mm.

Najbežnejší typ závitu v USA je Unified National Coarse - unifikovaný hrubý závit, so skratkou UNC (niekedy tiež len “NC”). To je štandardný hrubý závit v USA. Unifikované palcové závity majú vrcholový uhol závitu 60° a niekoľko kombinácií priemerov a stúpaní. Tento systém závitu vyvinul William Sellers v roku 1864 a behom niekoľkých rokov bol systém prijatý ako americká norma. Podrobné informácie o tomto type závitu je možné nájsť v normách ASME B1.1 a ISO 5864. 

 

Príkladom označenia závitu  UNC je 3/8” UNC, alebo lepšie 3/8”-16UNC. 16 je počet závitov na palec (TPI) a symbol “ znamená palce . Príkladom kompletného označenia menovaného závitu pre skrutku s vonkajším závitom je 3/8”-16UNC-2A, čo tiež zahŕňa triedu závitu, 2A (‘štandardná’ trieda s toleranciou  – základnou odchýlkou od menovaného priemeru – a tolerančným poľom). Diely s vnútorným závitom majú označenie  3/8”-16UNC-2B, kde 2B je ‘štandardná trieda’ trieda bez tolerancie, ale len s tolerančným poľom. 

 

Najmenšie normalizované UNC závity, s priemerom od 0.0730” do 0.2160”, sú navrhnuté ako  číslované závity “No.1-64UNC” až “No.12-24UNC”. Väčšie závity sú navrhnuté ako zlomky začínajúc od priemeru 1/4“-20UNC až do priemeru 6 palcov.

 

Závit 8UN je variantom UNC závitu s konštantným stúpaním. Číslo “8” v označení 8UN znamená, že nad určitým menovaným priemerom (medze sú uvedené vo vyššie zmienenej norme) je stúpanie závitov 8UN vždy 8 TPI, pre každý priemer závitu. V prípade  8UN,majú všetky priemery nad 1” toto konštantné stúpanie 8 TPI. Závit 8UN sa bežne používa pre petrochemické upevňovacie diely, ako sú čapované  skrutky. Ich kompletné označenie je podobné ako označenie UNC; napríklad 1.1/2”-8UN-2A/2B alebo 3.1/4”-8UN-2A/2B. Iné, (omnoho) menej bežné série s konštantným stúpaním sú 4UN, 6UN, 12UN až do 32UN.

 

Všetky priemery závitov s kombináciami priemerov a stúpaní, ktoré nie sú zahrnuté v štandardných sériách vo vyššie uvedenej norme pre závity skrutiek, avšak s toleranciami a tolerančnými poľami, vypočítanými podľa vzťahov, uvedených v týchto normách, sú označené UNS, kde  “S” znamená špeciálny závit .

Unifikovaný jemný závit National Fine, skratka UNF (niekedy tiež len “NF”), je verzia unifikovaného skrutkového závitu s jemným stúpaním, bežne používaná v USA. UNEF je označení pre extra jemné stúpanie závitu, s ešte viac závitmi na palec (TPI) ako u závitu UNF. Unifikované palcové závity majú vrcholový uhol závitu 60° a niekoľko kombinácií priemerov a stúpaní. Tento systém závitu vyvinul William Sellers v roku 1864 a behom niekoľkých rokov bol systém prijatý ako americká norma. Podrobné informácie o tomto type závitu je možné nájsť v normách ASME B1.1 a ISO 5864.

 

Príkladom označenia závitu UNF je 3/8” UNF, alebo lepšie 3/8”-24UNF. 24 je počet závitov na palec (TPI) a symbol “ znamená palce . Príkladom kompletného označenia menovaného závitu pre skrutku s vonkajším závitom je  3/8”-16UNF-2A, čo tiež zahŕňa triedu závitu, 2A (‘štandardná’ trieda  s toleranciou – základnou odchýlkou od menovaného priemeru – a tolerančným poľom). Diely s vnútorným závitom majú označenie 3/8”-16UNF-2B, kde 2B je ‘štandardná’ trieda bez tolerancie, ale len s tolerančným poľom. Závity UNEF sú označené podobne 3/8”-32UNEF-2A/2B.

 

Najmenší normalizovaný závit UNF začína na priemere od 0.0600” do 0.2160”. Tieto rozmery sú označené ako  číslovaný závit “No.0-80UNF” až “No.12-28UNF”. Väčšie závity sú označené ako zlomky začínajúc priemerom 1/4“-28UNF až do priemeru 1.1/2”-12UNF. Najmenší  rozmer UNEF je No.12-32UNEF a najväčší  priemer série je 1.11/16”-18UNEF. 

 

Všetky priemery závitov s kombináciami priemerov a stúpaní, ktoré nie sú zahrnuté v štandardných sériách vo vyššie uvedenej norme pre závity skrutiek, avšak s toleranciami a tolerančnými poľami, vypočítanými podľa vzťahov, uvedených v týchto normách, sú označené UNS, kde “S” znamená špeciálny závit .

 

Exituje určitý zmätok okolo menovaného priemeru 1” ak ide  o závit UNF. V norme  ASME B1.1 má závit 1” UNF 12 TPI. Avšak po mnoho rokov, začínajúc rokom 1935, boli široko rozšírené neštandardné skrutky 1”-14UNS, s 14 TPI, namiesto skrutiek štandardných rozmerov 1”-12UNF. V tabuľke 2 ASME B1.1 je poznámka, týkajúca  sa závitu 1”-14 TPI (označeného ako 1”-14UNS): “Pôvodne NF. Nedoporučený štandardný rozmer. Tolerancia a vôľa sú založené na dĺžke zaskrutkovania priemeru ”. Po niekoľkých desaťročiach sa skrutky so závitom 1"-14UNS začali bežne označovať ako Štandardný  jemný závit alebo UNF. Aj napriek tomu že závit  1"-14UNF je technicky nesprávny, je univerzálne akceptovaný ako štandard pre skrutky  s jemným závitom 1”, a 1”-14UNF bol zavedený  ako “bežne používaný” termín. To platí pre prípad skrutiek so závitom 1” UNF, je vždy rozumné skontrolovať požadovaný TPI.

Nemetrický typ závitu, pochádzajúci zo Spojeného kráľovstva je takzvaný závit British Standard Whitworth, so skratkou BSW alebo jednoducho WW. BSW bol najbežnejší hrubý závit pre skrutky  v Spojenom kráľovstve ale jeho obľúbenosť rýchlo klesá v dôsledku globálnej tendencii uprednostňovať metrické závity.  Závity British Standard Whitworth sú navrhnuté s vrcholovým uhlom závitu  55°. Meno tohto typu závitu pochádza od  Angličana sira Josepha Whitwortha,ktorý v roku 1841 navrhol normalizáciu závitov skrutiek. Jeho návrh sa stal štandardom v Británii v 60. rokoch 19. storočia a prvou národnou normou pre skrutkové závity na svete. Podrobné informácie  o tomto type závitu je možno nájsť v norme BS 84.

 

Príklady označenia závitov: 3/8” WW, 3/8” BSW, alebo lepšie  3/8”-16BSW. 16 je počet závitov na palec (TPI) a symbol “ znamená palce . Podľa potreby je možné triedu  závitov uviesť v zátvorke za označením; BS 84 poskytuje triedu tesnú a voľnú  (len pre diely s vonkajším závitom), normálnu (len pre diely s vnútorným závitom) a strednú pre skrutky aj matice. Ak nie je uvedené nič, dodáva sa normálna a/alebo stredná trieda.

 

Závity BSW sú normalizované od 1/8”-40BSW do 6”-2,5BSW. Aj keď niektoré kombinácie priemerov a stúpania závitov BSW sú ekvivalentné závitom UNC, je zámennosť možná, ale nie je doporučená v dôsledku iných uhlov závitov a iných malých rozdielov v prevedení závitu.

Jemný závit British Standard, skratka BSF, je variant BSW (British Standard Whitworth) s jemným stúpaním. Toto bol najbežnejší  hrubý závit pre skrutky v Spojenom kráľovstve, ale jeho obľúbenosť rýchlo klesá v dôsledku globálnej tendencie uprednostňujúcej metrické závity. Jemné závity British Standard sú rovnako ako závity BSW navrhnuté s vrcholovým uhlom závitu 55°. Meno tohto typu závitu pochádza od Angličana sira Josepha Whitwortha, ktorý v roku 1841 navrhol normalizáciu závitov skrutiek. Jeho návrh sa stal štandardom v Británii v 60. rokoch 19. storočia a prvou národnou normou pre skrutkové závity na svete. Podrobné informácie  o tomto type závitu je možno nájsť v norme BS 84.

 

Príklady označenia závitov: 3/8” BSF, alebo lepšie  3/8”-20BSF. 20 je počet závitov na palec (TPI) a symbol “ znamená palce. Podľa potreby je možné triedu  závitu uviesť v zátvorke  za označením; BS 84 poskytuje triedu tesnú a voľnú (len pre diely s vonkajším závitom), normálnu (jen pre diely  s vnútorným závitom a strednú pre skrutky aj matice. Ak nie je uvedené nič, dodáva sa normálna a/alebo stredná trieda.

 

Závity BSF sú  normalizované od 3/16”-32BSF do 4.1/4“-4BSF. Neexistujú žiadne kombinácie BSF priemerov a stúpaní ekvivalentné závitom UNF alebo UNEF.

Trúbkový závit BSP, často označovaný ako trúbkový závit Whitworth je vo svete najbežnejšie používaný typ závitu pre trúbkové aplikácie. Všetok sortiment výrobkov, ako sú trúbky, trúbkové spojky, mazacie hlavice atď. je vybavený týmto typom závitu. Závity BSP sú navrhnuté s vrcholovým uhlom závitu 55°. Všetky  podrobnosti o tomto type závitu je možné nájsť v normách pre závity BSP, EN ISO 228-1 alebo  EN 10226-1 a EN 10226-2 (posledné dve založené na ISO 7-1).

 

Závity BSP existujú v 2 typoch, rovnobežný alebo valcový typ (BSPP) a kužeľovitý alebo kónický typ (BSPT). EN ISO 228-1 popisuje vonkajší a vnútorný závitt BSPP, ako nevhodný pre vytváranie tlakovo tesných spojov  v závitoch. Pokiaľ zostavy so závitmi  BSPP musia byť tlakovo tesné, je to možné dosiahnuť stlačením dvoch tesniacich plôch mimo závit a vložením vhodného tesnenia. EN 10226-1 popisuje kobináciu vonkajšieho závitu BSPT s vnútornými závitom BSPP a EN 10226-2 popisuje kobináciu vonkajšieho a vnútorného  závitu BSPT, obidva  systémy sú vhodné na vytvorenie tlakovo tesného spoja na bokoch závitu (spojovacie závity). Je možné odporučiť použitie tesniaceho prostriedku (napríklad PTFE pásky) pre optimalizáciu tesnosti spoja a zábraneniu špirálnej netesnosti.

 

Označením menovitého priemeru pre závit BSP je rozmer trúbky. Rovnobežné vonkajšie a vnútorné závity, kde tlakovo tesný spoj nie je vytváraný v závite (EN ISO 228-1) sú označené písmenom G. Vonkajšie závity sú dodatočne označené písmenom A alebo B, označujúcim tolerančnú triedu. Pre typy závitov, ktoré vytvárajú tlakovo tesný spoj v závite (EN 10226) je označenie  R pre kužeľový vonkajší závit, Rp valcový vnútorný závit a Rc pre kužeľový vnútorný závit.

 

Príkladom  je G1.1/2” a G1.1/2”A pre valcové vonkajšie resp. vnútorné závity podľa  EN ISO 228-1, a R1.1/2” pre kužeľové vonkajšie závity, Rp1.1/2” pre valcové vnútorné závity a Rc1.1/2” pre kužeľové vnútorné závity, podľa EN 10226.

 

Je tiež nutné zmieniť  ASME B1.20.1, normu pre rôzne  trúbkové závity (NPT, NPSC, NPTR, NPSM a NPSL) a ASME B1.20.3, normu pre  suché tesniace závity  (NPTF-1, NPTF-2, PTF-SAE SHORT, NPSF a NPSI). Poslední uvedené závity sú schopné vytvoriť tlakovo tesný spoj  bez použitia tesniacich prostriedkov  tak, že kontaktom medzi vrcholom závitu a jeho dnom sa vytvorí kruhové tesnenie. Všetky tieto  závity sú založené na uhle  závitu 60° a majú podobnú funkčnosť, ako vyššie zmienené závity BSPP a BSPT. Sú označené kombináciou rozmeru trúbky a stúpania a skratkou typu závitu. Tieto trúbkové závity sa používajú hlavne  v USA. Trúbkové závity podľa týchto noriem nie sú zameniteľné s BSP závity.

Norma alebo štandard je dokument, obsahujúci dohody, špecifikácie alebo kritériá  výrobku, služby alebo metódy. Normy sú vytvárané vo firme alebo organizácii, alebo v konzorciu organizácií, alebo uznanými normalizačnými úradmi. Uznané normalizačné úrady (národné  a medzinárodné) pracujú podľa definovaného postupu.

 

Norma má veľký význam v medzinárodnom obchode. Normy zaisťujú , že výrobky alebo služby sú omnoho ľahšie prijateľné v ostatných krajinách. Ak existuje norma, výrobok vyžaduje malý alebo žiadny ďalší popis. Väčšina vlastností výrobku (v prípade skrutiek často rozmery, tolerancie, materiály, mechanické vlastnosti atď.) je kompletne popísané v norme.  Normy tiež uľahčujú prístupnosť informácií a šírenie nových technológií.

 

Normy sú vo všeobecnosti používané dobrovoľne. To neznamená, že by splnenie normy nikdy nemohlo byť povinné. Vlády sa môžu odvolávať na normy v zákonoch a predpisoch. Zmluvy môžu tiež odkazovať na použitie a dodržiavanie špecifických noriem.

 

Hlavné normalizačné organizácie pre diely s nemetrickým závitom: