Inžinieriai, rinkdamiesi pneumatines jungtis, dažnai nepastebi, kaip svarbu laikytis tinkamų sriegių standartų, todėl atsiranda brangiai kainuojančių nuotėkių, sistemos gedimų ir netikėtų prastovų, kurios gali sugriauti gamybos grafikus.
NPT (nacionalinis vamzdžių sriegis) standartas ASME B1.20.11 apibrėžiamas 1:16 siauras vamzdžių sriegis, kuris patikimai sandarina sriegį deformuodamasis, o ne naudodamas tarpines, todėl tai yra plačiausiai naudojamas sriegimo standartas pneumatiniams cilindrams ir oro sistemų jungtims Šiaurės Amerikoje.
Praėjusią savaitę Patricija iš Mičigano automobilių gamyklos man paskambino nusivylusi - jos gamybos linija tris dienas neveikė dėl nuolatinių oro nuotėkių cilindrų jungtyse, o tai jos įmonei kainavo daugiau kaip $60 000 prarastos produkcijos, kol buvo nustatyta, kad pagrindinė priežastis - nesuderinti sriegių standartai.
Turinys
- Kaip NPT sriegimas veikia pneumatinėse programose?
- Kokios yra pagrindinės ASME B1.20.1 standarto specifikacijos?
- Kodėl NPT yra tinkamiausias pasirinkimas belaidžiams oro balionams?
- Kaip užtikrinti tinkamą NPT montavimą ir sandarinimą?
Kaip NPT sriegimas veikia pneumatinėse programose?
Suprasti NPT sriegimo mechaniką būtina visiems, dirbantiems su pneumatiniais cilindrais ir oro sistemomis, nes netinkamas sriegimas gali lemti katastrofiškus sistemos gedimus.
NPT sriegiai sukuria sandarumą dėl kontroliuojamos deformacijos, kai kūginis išorinis sriegis įsirėžia į vidinį sriegį, o 1:16 kūgis (3/4 colio pėdai) padidina trukdžius, todėl daugumoje pneumatinių įrenginių nereikia naudoti O-žiedų ar tarpiklių.
Mokslo žinios apie NPT sandarinimą
NPT sriegiai remiasi mechanine interferencija, o ne atskirais sandarinimo elementais. Sriegiui įsriegus išorinę NPT jungtį į vidinį prievadą, dėl kūginės konstrukcijos kontaktas tampa vis glaudesnis. Dėl šio trukdžio tiek išorinis, tiek vidinis sriegiai deformuojasi tiek, kad būtų sukurtas slėgiui nelaidus sandarumas.
Šios sistemos grožis slypi jos paprastume - daugeliui pneumatinių įrenginių nereikia jokių papildomų sandarinimo komponentų. Tačiau tai taip pat reiškia, kad, norint užtikrinti patikimą veikimą, labai svarbu tinkamai atlikti montavimo darbus.
NPT ir lygiagrečiųjų sriegių sistemos
| Funkcija | NPT kūginis | Lygiagrečiai (BSP-P2) | Privalumas |
|---|---|---|---|
| Sandarinimo būdas | Siūlų deformacija | Reikalingas O žiedas | NPT: Papildomų dalių nėra |
| Įrengimas | Rankomis įtemptas + apsisukimai | Sukimo momento specifikacija | NPT: Švelnesnis |
| Pakartotinio naudojimo galimybės | Ribotas ciklų skaičius | Neribotas | Lygiagrečiai: Geriau atlikti techninę priežiūrą |
| Atsparumas nuotėkiui | Puikus | Priklauso nuo O-žiedo | NPT: Savaime užsidarantis |
Įprasti NPT dydžiai pneumatinėse sistemose
Mūsų cilindrai be lazdelių3 paprastai naudojami šie standartiniai NPT prievadų dydžiai:
- 1/8″ NPT: Mažos skylės cilindrai ir bandomieji įrenginiai
- 1/4″ NPT: Labiausiai paplitęs standartinių pneumatinių cilindrų dydis
- 3/8″ NPT: Vidutinio skersmens cilindrai, kuriems reikia didesnio srauto
- 1/2″ NPT: Didelio skersmens cilindrai ir pagrindinės tiekimo linijos
Kokios yra pagrindinės ASME B1.20.1 standarto specifikacijos?
ASME B1.20.1 standarte pateikiamos tikslios specifikacijos, užtikrinančios universalų suderinamumą ir patikimą visų NPT srieginių jungčių sandarumą.
ASME B1.20.1 nustato tikslų sriegio žingsnį, kūgio kampą ir matmenų nuokrypius NPT sriegiams, 60 laipsnių sriegio kampus, konkrečias kiekvieno dydžio žingsnio vertes (14 TPI 1/4″, 18 TPI 1/8″) ir griežtą matmenų kontrolę, užtikrinančią tinkamą įsiterpimą ir sandarumą.
Kritinių matmenų reikalavimai
Standarte apibrėžti keli pagrindiniai matmenys, kuriais užtikrinamas tinkamas prigludimas ir sandarumas:
Sriegio žingsnio specifikacijos
- 1/8″ NPT: 27 sriegiai colyje
- 1/4″ NPT: 18 siūlų colyje
- 3/8″ NPT: 18 siūlų colyje
- 1/2″ NPT: 14 siūlų colyje
Kūgio ir kampo reikalavimai
1:16 kūgis reiškia, kad sriegio skersmuo sumažėja 1/16 colio kiekvienam sriegio ilgio centimetrui. Kartu su 60 laipsnių sriegio kampu sukuriamas tikslus interferencinis modelis, reikalingas patikimam sandarinimui.
Gamybos nuokrypiai
ASME B1.20.1 standartas nustato griežtus leistinus nuokrypius, kad būtų užtikrintas universalus suderinamumas:
| Parametras | Tolerancijos diapazonas | Poveikis veiklos rezultatams |
|---|---|---|
| Skersmuo | ±0.0005″ | Labai svarbu tinkamai įsitraukti |
| Kūgio kampas | ±30 minučių | Turi įtakos sandarinimo trukdžiams |
| Sriegio kampas | ±30 minučių | Įtaka siūlų stiprumui |
| Paviršiaus apdaila | Ne daugiau kaip 125 μin | Poveikis sandarinimo veiksmingumui |
Kokybės kontrolės reikalavimai
"Bepto" visus NPT sriegius apdirbame taip, kad jie viršytų ASME B1.20.1 reikalavimus. Mūsų kokybės kontrolės procesas apima sriegio žingsnio patikrinimą, kūgio kampo matavimą ir "go/no-go" matuoklis4 bandymai, kad kiekviena jungtis atitiktų specifikacijas.
Kodėl NPT yra tinkamiausias pasirinkimas belaidžiams oro balionams?
NPT sriegiai turi specifinių privalumų, todėl jie yra pramonės standartas Šiaurės Amerikos įrenginiuose.
NPT sriegiai pasižymi ypatingu atsparumu vibracijai, puikiu sandarumu esant slėgio ciklams ir universaliu suderinamumu su standartinėmis pneumatinėmis jungiamosiomis detalėmis, todėl idealiai tinka cilindrams be strypų, kurie veikiant patiria dinamines apkrovas ir dažnai keičiasi slėgis.
Dinaminių programų privalumai
Lyginant su standartiniais pneumatiniais cilindrais, cilindrai be strypų susiduria su unikaliais iššūkiais. Judantis vežimėlis sukelia vibraciją ir dinaminę apkrovą, dėl kurios ilgainiui gali atsilaisvinti srieginės jungtys. Tokiomis sąlygomis NPT kūginė konstrukcija iš tikrųjų ne atsilaisvina, o priveržia.
Ciklinio važiavimo slėgiu našumas
Mūsų oro balionai be lazdelių paprastai kasdien atlieka tūkstančius slėgio ciklų. NPT sriegiai itin gerai susidoroja su tokiu ciklų skaičiumi, nes laikui bėgant metalas su metalu sandarinamas veiksmingiau, nes sriegiai veikia kartu, priešingai nei O žiedo sandarikliai, kurie gali sugesti dėl pakartotinių suspaudimo ciklų.
Lauko aptarnavimo privalumai
Kai reikia atlikti techninę priežiūrą, NPT jungtis galima lengvai identifikuoti ir aptarnauti naudojant standartinius įrankius. Savaime užsandarėjančios jungtys reiškia, kad technikams nereikia turėti sandarinimo žiedų atsargų ar rūpintis sandarinimo suderinamumo problemomis.
Džeimsas, kuris vadovauja pakavimo įmonės Ohajuje techninei priežiūrai, man papasakojo, kaip perėjęs prie mūsų NPT srieginių cilindrų be strypelių pašalino nuolatines oro nuotėkio problemas. "Iki "Bepto" nuolat ieškojome nuotėkio ir keitėme O-žiedus", - sakė jis. "Dabar oro sąnaudos sumažėjo 15%, o techninės priežiūros iškvietimų sumažėjo 80%."
Kaip užtikrinti tinkamą NPT montavimą ir sandarinimą?
Teisingas NPT montavimo būdas yra labai svarbus, norint užtikrinti patikimas, sandarias jungtis, kurios veiks visą pneumatinės sistemos eksploatavimo laiką.
Tinkamai montuojant NPT, reikia rankomis priveržti, kol prisispaus, tada papildomai pasukti veržliarakčiu - paprastai 1-3 apsisukimus mažesniems dydžiams ir 2-4 apsisukimus didesniems dydžiams - naudojant tinkamą sriegių sandariklį ir vengiant per didelio priveržimo, kuris gali pažeisti sriegius ar komponentus.
Įrengimo procesas žingsnis po žingsnio
Siūlų paruošimas
Pradėkite nuo švarių, nepažeistų išorinių ir vidinių komponentų sriegių. Patikrinkite, ar nėra drožlių, atplaišų ar skersinių sriegių pažeidimų, kurie gali trukdyti tinkamai užsandarinti.
Sandariklio naudojimas
Siūlų sandariklio mišiniu užtepkite tik ant vyriškųjų sriegių, padengdami 2-3 sriegius nuo galo. Rekomenduojame aukštos kokybės vamzdžių sriegių mišinį, pritaikytą pneumatiniam slėgiui.
Pradinis surinkimas
Ranka įkiškite išorinę jungtį į vidinį prievadą, kol ji prigis. Taip užtikrinamas tinkamas sriegio įsriegimas be kryžminio sriegio.
Galutinis įtempimas
Naudodami tinkamus veržliarakčius, papildomai pasukite jungtį:
| NPT dydis | "Hand-Tight Plus | Didžiausias sukimo momentas |
|---|---|---|
| 1/8″ | 2-4 apsisukimai | 8-10 ft-lbs |
| 1/4″ | 2-3 apsisukimai | 12-15 ft-lbs |
| 3/8″ | 2-3 apsisukimai | 18-22 ft-lbs |
| 1/2″ | 1-2 apsisukimai | 25-30 ft-lbs |
Dažniausios montavimo klaidos
Per didelis įtempimas
Dažniausiai pasitaikanti klaida - per didelis priveržimas, dėl kurio gali sutrūkinėti cilindrų angos arba nutrūkti sriegiai. NPT sandarina dėl trukdžių, o ne dėl sukimo momento.
Netinkamas sandariklis
Niekada nenaudokite teflono juostos ant NPT sriegių pneumatiniuose įrenginiuose - ji gali trukdyti tinkamai įsukti sriegį. Naudokite tik kokybišką vamzdžių sriegių mišinį.
Kryžminis sriegimas
Visada pradėkite sriegimą rankomis, kad įsitikintumėte, jog sriegis tinkamai sukibęs, prieš taikydami veržliarakčio sukimo momentą.
Nuotėkio testavimas ir trikčių šalinimas
Sumontavę atlikite visų jungčių slėgio bandymą 1,5 karto didesniu už darbinį slėgį. Nedideli nesandarumai dažnai užsikemša savaime, kai sistema veikia cikliškai, tačiau nuolatiniai nesandarumai rodo montavimo problemas, kurias reikia nedelsiant pašalinti.
Išvada
NPT sriegiai pagal ASME B1.20.1 standartą yra patikimiausias ir ekonomiškiausias pneumatinių sistemų sandarinimo sprendimas, o tinkami montavimo būdai užtikrina sandarų veikimą per visą cilindrų be strypų ir kitų pneumatinių komponentų eksploatavimo laiką.
Dažniausiai užduodami klausimai apie NPT sriegimą pneumatinėse sistemose
K: Ar galima pakartotinai naudoti NPT sriegines jungtis kelis kartus?
NPT jungtys dėl sriegio deformacijos sandarinimo metu yra ribotos pakartotinio naudojimo galimybės, paprastai jos gali būti naudojamos 3-5 surinkimo ciklus, kol sriegio pažeidimai paveikia sandarinimo savybes, todėl jos yra mažiau tinkamos nei lygiagretieji sriegiai dažnos techninės priežiūros reikmėms.
K: Kuo skiriasi NPT ir NPTF sriegiai?
NPTF (National Pipe Thread Fuel) yra griežtesnių nuokrypių ir sukuria mechaninį sandarinimą be sriegio mišinio, o standartiniam NPT reikia sandariklio, kad būtų užtikrintas patikimas pneumatinis naudojimas, o NPTF yra brangesnis, tačiau pasižymi didesniu atsparumu nuotėkiui.
K: Kodėl kai kuriuose pneumatiniuose cilindruose naudojamas metrinis sriegis vietoj NPT?
Europos ir Azijos gamintojai dažnai naudoja metrinius lygiagrečiuosius sriegius (pvz., G arba R sriegius), kuriems reikia O-žiedų sandariklių, o NPT dominuoja Šiaurės Amerikos rinkose dėl suderinamumo su infrastruktūra ir patikrintų savybių pramoninėje pneumatikoje.
K: Kaip nustatyti esamų cilindrų NPT sriegio dydį?
Išmatuokite išorinį išorinių sriegių skersmenį arba vidinį vidinių angų skersmenį, tada vadovaukitės NPT dydžių lentelėmis, atkreipdami dėmesį į tai, kad NPT dydžiai yra nominalūs (1/4″ NPT tikrasis skersmuo yra maždaug 0,540″), o ne faktiniai matmenys.
K: Koks sriegių sandariklis geriausiai tinka oro balionų jungtims be lazdelių?
Naudokite aukštos kokybės anaerobinį sriegių sandariklį, pritaikytą pneumatiniam slėgiui ir temperatūrai, venkite teflono juostos, kuri gali trukdyti NPT sriegiui ir sukelti nuotėkį dinamiškuose įrenginiuose, pvz., cilindruose be strypų.
-
Peržiūrėkite oficialų ASME B1.20.1 standarto, reglamentuojančio NPT sriegių konstrukciją ir matmenis, puslapį. ↩
-
Sužinokite apie britų standartinių vamzdžių (BSP) sriegių standartą, įskaitant lygiagrečių (BSPP) ir kūginių (BSPT) sriegių skirtumus. ↩
-
Sužinokite apie bepakopių pneumatinių cilindrų konstrukciją, tipus ir eksploatacinius privalumus pramoninėje automatikoje. ↩
-
Suprasti "go/no-nogo" matuoklių veikimo principą ir kaip jie naudojami gamyboje greitai ir veiksmingai srieginių detalių kokybės kontrolei. ↩
