원통형 파이프 나사 게이지에 의한 제어 방법에 대해

최근 몇 년 동안 강철 수집기와 외부 알루미늄 케이스를 갖춘 바이메탈 라디에이터가 단면 난방 장치 중에서 점점 인기를 얻고 있습니다.유럽 ​​​​기술에 따라 대부분의 제조업체의 가열 장치 내부 나사산은 롤링 방법을 사용하여 만들어집니다. 압연 스레드는 수년간 바이메탈 라디에이터를 성공적으로 사용하여 입증된 것처럼 내구성 있고 안전한 스레드 연결을 제공합니다.

GOST 31311-2005 “난방 장치. 일반 기술 조건"(8.2항) 가열 장치의 나사 연결은 나사 게이지를 사용하여 테스트됩니다. 동시에 나사산 기술을 사용하는 개별 라디에이터 제조업체와 비영리 산업 협회는 부드러운 게이지로 내부 나사산을 추가로 점검해야 한다는 요구 사항을 다양한 정부 기관, 부서 및 서비스에 반복적으로 제안/요청해 왔습니다.

본 논문에서는 대부분의 가열 장치에 사용되는 G1 스레드의 예를 사용하여 이러한 제안의 타당성과 이러한 추가 요구 사항 도입의 타당성을 조사합니다.

먼저 파이프 나사를 만들기 위한 기본 요구 사항을 살펴보겠습니다.

1. 원통형 파이프 나사산의 매개 변수는 GOST 6357-81 "기본 호환성 표준에 따라 결정됩니다. 원통형 파이프 나사”에 따르면:

공칭 나사 프로파일과 해당 요소의 치수는 그림 1에 표시된 것과 일치해야 합니다.

그림 1

d는 수나사(파이프)의 외경입니다. d1 - 외부 나사산의 내경; d2 - 수나사의 평균 직경; D는 내부 나사산의 외경(커플링); D1 - 내부 스레드의 내부 직경; D2 - 내부 나사산의 평균 직경; P - 나사산 피치; H는 원래 삼각형의 높이입니다. H1 - 프로파일의 작업 높이. R은 나사산의 상단과 하단의 곡률 반경입니다.

G1 스레드에 대한 위 표시기의 치수(밀리미터)는 표 1에 나와 있습니다.

1 번 테이블

동시에 동일한 GOST 6357-81에 따르면 지정된 값 (공차)에서 벗어난 스레드를 만들 수 있으며 이에 따라 스레드도 GOST 6357-81을 준수합니다.

외부 및 내부 스레드에 대한 공차 필드 구성은 그림 2에 표시됩니다.

편차는 나사 축에 수직인 방향의 공칭(이상적인) 나사 프로파일에서 계산됩니다.

그림 2

es는 외부 나사 직경의 상위 편차입니다. ES - 내부 나사 직경의 상한 편차; ei는 외부 나사 직경의 하한 편차입니다. EI - 내부 나사 직경의 편차가 낮습니다.

- 직경 공차 d, d2, D1, D2

외부 나사산과 내부 나사산의 직경에 대한 공차 수치는 표 3에 주어진 값과 일치해야 합니다.

표 3

표 1에 따르면 H1(나사 프로파일의 작업 높이) 값은 1.478515mm이고, 표 3에 따르면 내부 나사 D1의 내경과 외경의 공차는 다음과 같습니다. 외부 스레드 d는 각각 640μm와 360μm입니다. 그림 3은 표 3에 따라 공칭 프로파일에서 최대 허용 편차로 만들어진 내부 및 외부 나사 프로파일 G1을 보여줍니다. 또한 이러한 나사 프로파일은 GOST 6357-81의 요구 사항을 완전히 준수합니다.

그림 3

도면은 이 경우 나사산 프로파일 높이의 32.4%만이 나사산 연결에 포함된다는 것을 명확하게 보여줍니다.

이와 관련하여, 나사산 프로파일이 공칭 값의 38%에 불과한 경우 나사산을 허용 가능한 것으로 인정할 수 없다고 간주하는 일부 가열 장치 제조업체 및 전문 산업 협회의 입장은 특히 놀랍습니다. 분명히 이러한 제조업체와 협회는 이 GOST에 따라 만들어진 스레드(크기)와 관련하여 GOST 6357-81의 기본 기본 사항을 이해하지 못합니다.

우리의 의견으로는 이러한 상당한 허용 오차의 필요성은 "SP 73.13330.2016 건물의 내부 위생 시스템"문단 5.1.6의 요구 사항과 관련이 있습니다.유닛을 조립할 때 나사산 연결부를 밀봉해야 합니다.
최대 378K(105°C)의 운반 매체 온도에서 스레드 연결을 위한 밀봉재로 빨간색 납 또는 흰색 납이 함침된 GOST R 53484에 따라 FUM 테이프 또는 아마 가닥을 사용하는 것이 좋습니다., 천연 건성유 또는 특수 밀봉 페이스트-실런트와 혼합됩니다.”

이제 이 기사의 주요 쟁점을 고려해 보겠습니다. 가열 장치의 나사산 제어에 관한 규제 문서에 부드러운 게이지가 있는 내부 나사산의 필수 검사 요구 사항을 포함하는 것이 얼마나 바람직한지 생각해 보겠습니다.

부드러운 통과 게이지를 사용하여 가열 장치의 내부 스레드를 모니터링하기 위한 제안을 분석해 보겠습니다.

내부 스레드가 GOST 6357-81에 따라 엄격하게 만들어지는 경우 이상적인 옵션을 고려해 보겠습니다. 이상적으로 공차 없이 공칭 프로파일에 따라. 이 경우 표 2에 따르면 내부 나사산 직경은 30.291mm가 됩니다.

이 실을 스무드 패스 게이지로 확인해 보도록 하겠습니다.

조항 6.2에 따라. GOST 2533-88 “파이프 나사용 게이지. 외부 및 내부 스레드를 테스트하기 위한 스무스 게이지의 공차" 직경 크기는 표 4에 주어진 공식에 따라 결정되어야 합니다.

표 4

지정 (유형 번호) 구경	구경 유형의 이름과 목적	구경 직경
		명칭	최대 편차
	내부 스레드 게이지
홍보 (23)	부드러운 통과 플러그 게이지
아님 (24)	부드러운 노고 플러그 게이지

지표 H1과 Z1의 값은 표 5에 나와 있습니다.

표 5

위 표의 데이터 분석을 통해 매끄러운 통과 게이지의 직경은 다음과 같습니다.

• 공칭 값: D1+ 52 µm = 30.343 mm
• 최대 상한 편차가 있는 값: D1+ 52 µm + 13 µm = 30.356 mm
• 최대 하한 편차가 있는 값: D1+ 52 µm - 13 µm = 30.330 mm

2.3절에 따르면, GOST 24939-81 "원통형 나사용 게이지"에 대한 부록 2 "게이지 사용 규칙", "부드러운 작동 게이지는 자체 무게 또는 특정 힘의 영향을 받아 제어되는 나사산에 자유롭게 들어가야 합니다."

이와 관련하여 우리는 가능한 최소 직경이 30.330mm인 매끄럽고 마모되지 않는 통과 게이지가 GOST 6357-81에 따라 이상적으로 만들어진 나사산에 자유롭게 맞아야 하는 역설적인 그림을 얻습니다. 이는 30.291mm(공칭)로 기본적으로 불가능합니다.

따라서 매끄러운 통과 게이지를 사용하여 GOST 6357-81에 따라 완벽하게 만들어진 스레드를 확인할 때 이 스레드는 GOST 6357-81을 준수하지 않는 것으로 인식되며 이는 그 자체로 터무니 없습니다.

이는 허용 편차(공차) 측면에서 보다 정확한 나사 가공이 필요한 GOST 6357-81 클래스 A에 따라 만들어진 나사 연결이 부드러운 통과 게이지로 테스트할 때 거부되는 경우를 부분적으로 설명합니다.

위의 사항을 고려하여 부드러운 통과 게이지를 사용하여 가열 장치의 내부 스레드를 확인하기 위한 추가 요구 사항을 도입하면 GOST 6357-81에 따라 스레드 실행에 대한 제어를 보장할 수 있을 뿐만 아니라 , 반대로 GOST 난방 장치 요구 사항을 완전히 준수하여 만들어진 장치가 결함이 있는 것으로 간주되는 터무니없는 상황으로 이어질 것입니다.

다음으로 부드러운 비통과 게이지를 사용하여 가열 장치의 내부 스레드를 모니터링하기 위한 제안을 분석해 보겠습니다.

내부 스레드가 GOST 6357-81을 완전히 준수하지만 GOST에서 제공하는 최대 허용 오차는 640 미크론 인 경우 옵션을 고려해 보겠습니다 (표시기 TD1 표 3 참조). 이 경우 내부 나사산 직경은 30.931mm입니다.

매끄러운 노고 게이지로 이 스레드를 확인해 보도록 하겠습니다.

표 4와 표 5에 제공된 데이터 분석을 통해 부드러운 노고 게이지의 직경은 다음과 같습니다.

• 공칭 값: D1+ 640 µm = 30.931 mm
• 최대 상한 편차 값: D1+ 640 µm + 13 µm = 30.944 mm
• 최대 하한 편차 값: D1+ 640 µm - 13 µm = 30.918 mm

2.4절에 따르면, GOST 24939-81 "원통형 나사용 게이지"에 대한 부록 2 "게이지 사용 규칙", "부드러운 노고 게이지는 자체 무게 또는 특정 힘의 영향을 받아 제어되는 나사산에 들어가서는 안 됩니다."

이와 관련하여 우리는 가능한 최소 직경이 30.918mm인 매끄럽고 마모되지 않는 NON-Pass 게이지가 최대 공차로 GOST 6357-81에 따라 제작된 나사산에 자유롭게 끼워져서는 안되는 역설적인 그림을 다시 얻습니다. , 직경은 30.931mm 로 기본적으로 불가능합니다.

따라서 부드러운 NON-GOING 게이지를 사용하여 GOST 6357-81에 따라 만들어진 스레드를 확인할 때 이 스레드는 그 자체로 터무니없는 GOST 6357-81을 준수하지 않는 것으로 인식됩니다.

위의 사항을 고려하여 매끄러운 비 통과 게이지를 사용하여 가열 장치의 내부 스레드를 확인하기 위한 추가 요구 사항을 도입해도 GOST 6357-81을 준수하기 위한 스레드 실행에 대한 제어가 보장되지 않는다는 결론을 내릴 수 있습니다.

따라서 위의 분석은 매끄러운 게이지를 사용하면 GOST 6357-81의 요구 사항에 대한 스레드의 적합성 또는 비준수를 명확하게 설정할 수 있을 뿐만 아니라 다음과 같은 스레드의 인식으로 이어질 수도 있음을 분명히 나타냅니다. 이 GOST를 결함으로 완전히 준수합니다.

스무스 게이지 자체를 사용하는 규칙이 특히 중요합니다. 이는 GOST 24939-81 "원통형 나사용 게이지"(부록 2 "게이지 사용 규칙")에 명시되어 있습니다.

따라서 부드러운 고스루 플러그 게이지의 경우 게이지가 자체 중량이나 특정 힘의 영향을 받아 제어된 나사산에 자유롭게 들어가야 한다는 요구 사항이 있으며, 부드러운 비고스루 플러그 게이지의 경우 다음과 같은 요구 사항이 있습니다. 이 게이지는 자체 무게나 특정 강도의 영향으로 제어되는 나사산에 들어가서는 안 됩니다.

동시에 구경 사용 규칙이나 GOST 24939-81 또는 기타 규제 문서에서는 이 힘의 크기를 누가 어떻게 결정해야 하는지, 그리고 구경에 어떤 방향으로 작용해야 하는지를 규정하지 않습니다.

이것으로부터 우리는 관련 규정에 의해 설정된 구경을 사용하는 단일 방법론이 없다는 명확한 결론을 내릴 수 있습니다.

또한 가열 장치의 나사산 테스트에 대한 요구 사항을 논의할 때 가열 장치에 직접 연결된 가열 시스템 요소에 대한 표준과 유사한 조건을 고려하는 것이 좋습니다.

따라서 “2. 규제 참조" GOST 30815-2002 "건물의 온수 시스템 난방 장치용 자동 온도 조절 장치" GOST 6357-81이 언급되어 있지만 본문에서는 더 이상 사용되지 않습니다. 아마도 이러한 이유로 GOST 30815-2019의 새 버전에서 GOST 6357-81은 규제 참조 목록에 전혀 없습니다.

또한 GOST 21345-2005 "원추형 및 원통형 볼 밸브"에서는 GOST 6357도 언급되지 않았습니다.

따라서 가열 장치에 직접 연결된 가열 시스템 요소에 대한 표준 GOST 30815-2019 및 GOST 21345-2005에는 GOST 6357-81을 준수하기 위해 스레드를 테스트하기 위한 요구 사항이 없습니다.

이와 관련하여, 가열 장치에 직접 연결된 가열 시스템 요소의 스레드에 대한 제어를 전혀 설정하지 않고 추가 스무스 게이지를 사용하여 가열 장치의 스레드를 제어하려는 제안의 작성자가 추구하는 정확한 목표가 무엇인지 명확하지 않습니다.

우리 의견으로는 다음과 같은 상황에서 가열 장치의 내부 스레드를 모니터링하기 위해 부드러운 게이지 사용에 대한 논의를 수행하는 것은 전혀 의미가 없습니다.

• 내부 나사산의 공칭 직경과 이 기사에 명시된 매끄러운 보어의 공칭 직경 사이의 불일치,
• 구경 사용에 대한 통합 승인 방법론이 부족합니다.
• 가열 장치에 직접 연결된 가열 시스템 요소와 관련된 스레드 및 제어 방법에 대한 요구 사항이 없습니다.

또한 매끄러운 게이지를 사용한 테스트 결과가 가열 장치의 나사산 연결 강도에 어떻게 영향을 미치는지 확인하기 위해 일련의 테스트를 수행했습니다. 테스트를 위해 세 가지 유형의 라디에이터 섹션 샘플 8개가 선택되었습니다.

• 알루미늄(AL),
• 강철 수직 및 수평 열 전도 채널(BM)이 있는 바이메탈,
• 강철 수직 열전도 채널(ASVK)이 있는 알루미늄 라디에이터.

모든 샘플은 나사형(go 및 no-go) 게이지로 테스트되었으며 추가로 부드러운 게이지로 테스트되었습니다. 스무스 게이지를 사용한 테스트 결과는 표 6에 나와 있습니다.

샘플 7과 8은 통과하지 않는 부드러운 게이지가 약간의 백래시를 사용하여 라디에이터 섹션의 나사산 구멍에 자유롭게 맞도록 선택되었습니다. 샘플은 라디에이터 제조업체에서 권장하는 나사 플러그로 고정되었습니다. 인증된 실험실에서 샘플이 파손될 때까지 정적 인장 시험을 수행했습니다.

표 6

정적 인장 시험 결과

테스트 결과는 테스트 실험실의 공식 프로토콜, 비디오 및 사진 촬영을 통해 확인됩니다.

샘플 번호 4의 예를 사용하면 바이메탈 라디에이터를 테스트할 때 나사산 연결에서 변형이 발생하는 것을 분명히 볼 수 있습니다.

알루미늄 라디에이터와 강철 열 전도 채널이 있는 라디에이터를 테스트할 때 라디에이터 섹션의 본체에서 파손이 발생했습니다.

주어진 데이터에 따르면 부드러운 통과(샘플 1, 6) 또는 비 통과(샘플 7, 8) 게이지로 테스트되지 않았지만 가열 라디에이터의 나사산은 다음을 완전히 준수합니다. GOST - 6357의 요구 사항은 스레드 게이지로 테스트할 때 이러한 스레드 연결을 형성하며 비례 변형의 한계는 가열 시스템의 다른 요소가 견딜 수 있는 압력 값을 여러 번 초과합니다.

또한 스레드 연결의 파괴 측면에서 신뢰성과 안전성 측면에서 스레드를 매끄러운 게이지로 테스트하지 않은 라디에이터는 스레드가 둘 다 테스트된 라디에이터와 유사하고 경우에 따라 더 나은 결과를 나타냈습니다. 부드러운 구경.

이는 매끄러운 게이지로 나사산을 검사하는 것이 가열 라디에이터의 나사산 연결 강도에 영향을 미치지 않으며 결과적으로 이 장치의 안전성과 신뢰성에 영향을 미치지 않는다는 것을 다시 한 번 증명합니다.

또한, 샘플 번호 7과 8의 경우 나사 연결부의 파손 하중이 알루미늄 라디에이터 섹션 본체와 수직 강철 채널이 있는 라디에이터의 파손 하중보다 높은 것으로 나타났습니다. 특히 강철 수직 채널을 갖춘 알루미늄 라디에이터가 기존 알루미늄 라디에이터보다 나쁜 결과를 보였다는 점은 의미가 있습니다.

이 기사의 위의 모든 내용을 바탕으로 스레드 게이지만을 사용하여 가열 장치의 내부 스레드를 모니터링하기 위해 현재 제공되는 방법 (8.2. GOST 31311-2005 조항)이 생산에 충분하다는 명확한 결론을 내릴 수 있습니다. 소비자에게 신뢰할 수 있고 안전한 난방 장치 장치.