Плашки дюймовые BSW BSF — резьба Витворта 55° в наличии в Харькове

British Thread Whitworth разработана британским инженером сэром Джозефом Уитвортом (1803-1887 гг.) в Манчестере и впервые стандартизирована в 1841 году. Став самой распространенной в Великобритании в 1860 годах, она получила широкое одобрение в развивающихся машиностроительных и автомобилестроительных отраслях страны.

В своей статье «Единая система резьбовых соединений» Дж.Уитворт предложил:

1. Каждый диаметр болта должен иметь определенное число витков на дюйм (TPI).
2. Угол профиля (между соседними сторонами витков) должен составлять 55°.
3. Вершины треугольного профиля и основания впадин должны быть закругленными на 1/6 высоты.
4. Зависимость радиуса закругления от шага определяется формулой r = 0.137329 x p (шаг).

Форма резьбы Уитворта

Оригинальная резьба Витворта была крупной (BSW), потому что предел прочности стали на растяжение в то время был низким, и тонкие нити при затягивании просто срывались бы. Примерно 50 лет она господствовала в британской промышленности. Но по мере развития автомобилестроения инженерам потребовалась более тонкая нить, поэтому была разработана мелкая резьба British Standard Fine (BSF), представленная Британской ассоциацией инженерных стандартов в 1908 г. Это стало возможным благодаря тому, прочность стали значительно улучшилась.

Таким образом, дюймовый болт диаметром 1/2 дюйма может иметь либо 12 ниток на дюйм (BSW), либо 16 (BSF). В чем преимущество мелкого шага? Болты BSF обладают лучшей устойчивостью к вибрации. Они  имеют большее сечение, поэтому примерно на 10 % прочнее, чем болты BSW с крупным шагом того же размера и из того же материала. Крепежные детали с крупной резьбой хорошо подходят для использования в резьбовых отверстиях, когда металл основания мягче, чем сам крепеж (например, шпильки в алюминиевых головках цилиндров).

Количество витков у болта с обычной резьбой BSW и мелкой BSF

Со временем популярность дюймовых британских стандартов BSW и BSF быстро снижалась из-за глобальной тенденции производителей отдавать предпочтение метрическим болтам и гайкам или американскому дюймовому (UNC, UNF) крепежу. Сегодня крепежные изделия системы British Thread Whitworth устарели и почти не используются. Но потребность в болтах и гайках BSW и BSF продолжают испытывать те, кто работает на старом британском оборудовании или ездит на автомобилях, произведенных до принятия унифицированных, а затем и метрических стандартов.

Крупная резьба British Standard Whitworth (BSW или WW)

Это британская стандартная крупная резьба Витворта, название которой сокращено до BSW (British Standard Whitworth)  или просто WW. Она используется на болтах, винтах, гайках и других крепежных изделиях общего инженерного назначения, не требующих посадки с натягом. Ее профиль основан на фундаментальном треугольнике с углом 55°, углы которого имеют определенный радиус закругления, зависящий от шага r = 0.137329 x p (шаг). Высота профиля составляет h = 0,640327 х p.

Требования к форме профиля, размерам, допускам и обозначению определены в английском стандарте BS 84-2007.

Примеры условного обозначения: 3/8"W, 3/8"BSW или 3/8"-16BSW, где 16 - количество витков на дюйм (TPI).

В стандарт BS 84 включено 40 размеров: от 1/16"- 60BSW до 6"- 2 1/2BSW.

Таблица 1. Размеры крупной резьбы Уитворта BSW (Whitworth Coarse Thread BS 84)

Мелкая резьба British Standard Fine (BSF)

Дюймовая мелкая резьба British Standard Fine, сокращенно BSF, имеет профиль, идентичный оригинальной форме Витворта BSW с углом при вершине 55°, за исключением более частого шага. Это означает, что болты и гайки имеют больше витков на дюйм, более тонкую нить и меньшую высоту профиля.

Примеры условного обозначения: 3/8"BSF или 3/8"-20BSF

В стандарт BS 84 включено 30 размеров BSF: от 3/16"-32BSF до 4 1/4"-4BSF.

Таблица 2. Размеры мелкой резьбы Уитворта BSF (Whitworth Fine Thread BS 84).

Совместимы ли резьбы BSW – UNC и BSF – UNF?

Все эти виды резьб являются дюймовыми и разработаны для резьбовых крепежных деталей (болтов, винтов, гаек и др.)

• BSF и BSW – британский стандарт, а UNF и UNC - американский стандарт.
• BSF и UNF - системы с мелкой резьбой, а BSW и UNC - системы с крупной резьбой.

Взаимозаменяемость BSW и UNC невозможна, даже если учесть, что многие комбинации диаметра и шага у них совпадают (за исключением размера 1/2", где BSW имеет 12 витков на дюйм, а UNC – 13). Теоретически некоторые гайки BSW можно было бы навинтить на болты UNC и наоборот, но практически этого делать нельзя, ни при каких обстоятельствах. Разница в углах (55° против 60°) приведет к значительной потере удерживающей силы, снижению сопротивления усталости и прочности соединения.

UNF и BSF имеют совершенно разное число витков на дюйм, значит, они абсолютно не взаимозаменяемы.

Трубная резьба (BSP)

BSP (British Standard Pipe) известна как трубная резьба Витворта и ставшая самой популярной в мире. Она имеет два варианта исполнения – это цилиндрическая (BSPP), которая обычно герметизируется различными уплотнительными материалами, либо коническая (BSPT), которая самоуплотняется на резьбе.

Оба варианта широко применяются в сантехнических, газопроводных, водопроводных, масляных системах, пневматическом оборудовании для резьбовых соединений труб с фитингами, а также на крышках, масленках, заглушках, кранах, вентилях и т.д.

Обозначение номинального диаметра для BSP – это размер трубы (ее условный проход), то есть он немного меньше, чем фактический наружный диаметр трубы. Оба типа потоков – BSPP и BSPT имеют угол профиля 55°, как у их прототипа BSW, и всего четыре значения шага – 28, 19,14, 11.

Трубные соединения BSPP (G)

Фитинг BSPP (папа)

Соединения с цилиндрической несамоуплотняющейся резьбой Витворта BSPP не будут герметичными без использования дополнительного уплотнителя. Фитинги BSPP обычно комплектуются резиновым уплотнительным кольцом, которое зажимается между бортиком охватываемой части трубы и внутренней поверхностью охватывающего фитинга.

К стандарту BSPP адаптирован ГОСТ 6357-81. Международными регламентирующими нормативно-техническими документами являются: DIN ISO 228, DIN 259, в которые включены размеры от 1/8" до 4".

Трубную цилиндрическую наружную и внутреннюю резьбу BSPP принято обозначать буквой «G». Пример условного обозначения: G 1 1/2"-А, где А – класс точности. Левая идентифицируется по двум дополнительным буквам «LH», например: G 1 1/2" LH - А.

Таблица 3. Параметры цилиндрической трубной резьбы Уитворта BSPP (G), DIN ISO 228 BSP (DIN 259)

Трубные соединения BSPT (R)

Соединения с конической самоуплотняющейся резьбой BSPT не требуют использования герметизирующих прокладок. Уплотнение (запечатывание) обеспечивается самим резьбовым соединением. Это достигается за счет плотной стыковки двух сопряженных резьб – наружной конической (ее диаметр уменьшается по длине) и внутренней цилиндрической (диаметр неизменный по всей длине). Британский стандарт определяет конусность 1:16.

Для абсолютной герметизации трубного соединения рекомендуется использовать герметик.

Фитинг с цилиндрической и конической резьбой BSP

BSPT взаимозаменяема с конической резьбой ГОСТ 6211-81. Эквивалентные нормы: ISO 7/1, DIN 2999, BS 21 (BS EN 10226-1).

В стандарты включено 15 размеров от 1/16" до 6" (трубные соединения свыше 6 дюймов в диаметре свариваются).

BSPT (внешний конус) может применяться с внутренней цилиндрической BSPP и по ГОСТ 6357-81 для создания герметичных соединений.

Наружную коническую резьбу BSPT принято обозначать буквой «R», а сопрягаемую с ней внутреннюю цилиндрическую буквами «Rp». Например:  R 1/2" и Rp 1/2".

Таблица 4. Параметры конической трубной резьбы Уитворта BSPT (R), ISO 7/1

Размеры труб и крепежных деталей с резьбой BSP

Таблица 5. Соответствие труб и фитингов с самоуплотняющейся резьбой BSP (внутренняя - цилиндрическая, наружная - с конусностью 1:16)

Сравнение BSPT и NPT – отличие и совместимость

Наряду с британским трубным конусом BSPТ (BSP) большой популярностью в мире пользуется другая коническая резьба для труб – NPT, являющаяся национальным стандартом США, основанном на ANSI/ASME B 1.20.1 (аналог ГОСТ 6111-52).

Конические резьбы NPT и BSP нельзя совмещать друг с другом, даже при совпадении числа витков на дюйм длины. Они не взаимозаменяемы из-за различий в форме. NPT имеет угол наклона треугольника 60° и сглаженные выступы и впадины (форма Селлерса). У BSP угол составляет 55° и имеет закругленные вершины и впадины (форма Витворта).

Сравнивая эти две системы, нельзя сказать какая из них лучше. Несмотря на два разных дизайна, каждая из них обеспечивает герметичное соединение труб за счет уплотнения на конусе.

Трубные конусные резьбы NPT и BSP подходят для безопасной транспортировки жидкостей, газов, пара и обе могут использоваться на трубопроводах из широкого спектра материалов: сталь, латунь, бронза, чугун и пластик. Но при использовании в системах высокого давления для уплотнения соединений NPT и BSP всегда требуется резьбовой герметик (тефлоновая лента или жидкий химический), что позволит предотвратить риск спиральной утечки.