دليل الخيوط: مخطط خيوط وصلات الهيدروليك

في أنظمة أنابيب السوائل، تُستخدم الوصلات والمنافذ في العديد من التطبيقات. قبل إضافة أو استبدال أي منها على أنبوب أو خرطوم، يجب تحديدها بدقة في التطبيق المحدد.

تتعدد خصائص الخيوط، مثل الخطوة والزاوية والقطر والشكل. ولتصنيفها، يستخدم المصنّعون معرّفات مثل ASME B1.1 وISO 261.

هناك العديد من المنظمات الدولية لتوحيد معايير الخيوط: SAE الدولية، والجمعية البريطانية، والمعهد الألماني للتوحيد القياسي، والجمعية الأمريكية لمهندسي التصنيع، والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير.

أدوات تحديد منافذ وموصلات السوائل

عند قياس الأقطار الداخلية والخارجية للخيوط، يمكنك استخدام الفرجار.

قم بقياس عدد الخيوط في البوصة والمسافة بين الخيوط في التطبيقات المترية، واستخدم دائمًا مقياس خطوة الخيط.

الروابط الأمريكية - وصلة ميكانيكية

NPTF - أنابيب الوقود المخروطية الوطنية

يشير اختصار "الخيط الأنبوبي الوطني (الأمريكي)" إلى خيط أنبوبي مخروطي بزاوية 60 درجة يُستخدم في أمريكا الشمالية، وهو مفيد بشكل خاص لنقل الوقود. يمكن استخدام هذا الوصل الملولب مع كلٍ من الوصلات ذات الخيوط الخارجية والداخلية. يتوافق خيطه الخارجي مع الخيوط الداخلية من نوع NPTF وNPSF وNPSM. تجدر الإشارة إلى أن وصلات NPTF وBSPT، على الرغم من تشابهها، غير قابلة للتبديل نظرًا لاختلاف درجة ميلها وزاوية خيطها. يتصل الخيطان الذكر والأنثى، ويتشكل مانع تسرب عند تزاوجهما (أي تشوه الخيوط). يُعرف هذا النوع من الخيوط باسم "خيط الختم الجاف". يوفر هذا النوع مستوى عالٍ من الإحكام دون الحاجة إلى مواد مالئة أو مانعة للتسرب. على الرغم من أن الرابطة الوطنية للطاقة الهيدروليكية (NFPA) لا توصي بهذا النوع من الوصلات للتطبيقات الهيدروليكية، إلا أنه شائع الاستخدام في أنظمة أنابيب السوائل، كما هو الحال في صناعات الطيران والفضاء والصناعات الكيميائية حيث يُعدّ أداء الإحكام العالي أمرًا بالغ الأهمية لنقل السوائل عبر الأنابيب.

شركة الأنابيب الوطنية المستقيمة الميكانيكية (NPSM)

يشير اختصار NPSM إلى "الخيط المستقيم القياسي الأمريكي للأنابيب للوصلات الميكانيكية"، وهو ينتمي إلى عائلة خيوط الأنابيب غير المانعة للتسرب. تتميز موصلات NPSM، الذكرية والأنثوية، بخيوط مستقيمة بزاوية 60 درجة، مما يستلزم استخدام حشية مانعة للتسرب. يوفر هذا النوع من الخيوط اتصالًا موثوقًا دون الحاجة إلى مواد مانعة للتسرب. يتم إنشاء وصلة NPSM الميكانيكية عند تزاوج الخيوط الذكرية والأنثوية معًا. يشيع استخدامها في الأنظمة الهيدروليكية وخطوط الأنابيب ذات الضغط المنخفض. كما تُستخدم بكثرة في وصلات الصمامات والأنابيب، أو للتجميع/الفك السريع بين المعدات، كما هو الحال في الأنظمة الهيدروليكية للمصانع أو واجهات أجهزة المختبرات. التسمية القياسية لخيوط NPSM هي ANSI B1.20.1. وفقًا لمعيار ASME B1.20.1، تُحدد مواصفات خيوط NPSM بصيغة "عدد الخيوط الاسمي لكل بوصة". على سبيل المثال، يشير "1/2-14NPSM" إلى قطر اسمي يبلغ 1/2 بوصة و14 خيطًا لكل بوصة. يوفر المقعد المخروطي اتصالًا مقاومًا للتسرب، ويشيع استخدامه في أنظمة الطاقة الهيدروليكية.

JIC 37° Flare (SAE J514)

يعتمد معيار JIC 37° على معيار SAE. يشير "JIC" إلى أن الوصلة مطابقة للمعايير التي وضعها مؤتمر الصناعة المشترك، بينما يشير "37°" إلى أن زاوية سطح منع التسرب للوصلة هي 37 درجة. يُستخدم هذا النوع من الوصلات الملولبة على نطاق واسع في الأنظمة الهيدروليكية لضمان إحكام جيد. يتميز كل من طرفي JIC الذكر والأنثى في هذه الوصلة بمقعد مخروطي بزاوية 37 درجة، وهو معيار خطوط الضغط الهيدروليكي العالي المحدد من قبل جمعية مهندسي السيارات (SAE). صُممت زاوية المقعد المخروطية 37 درجة خصيصًا لهذا التطبيق. يُشار إلى هذا النوع من الوصلات عادةً باسم وصلة JIC. تجدر الإشارة إلى أن الخيط الخارجي لوصلة JIC هو خيط مستقيم ولا يمكن مطابقته إلا مع الخيط الداخلي، وكلاهما له مقعد مخروطي بزاوية 37 درجة. يسمح هذا التصميم بتشكيل مانع تسرب فعال عند المقعد المخروطي بزاوية 37 درجة. تعمل الخيوط المستقيمة لكل نصف على تثبيت الوصلة ميكانيكيًا. مع ذلك، ورغم أن معظم خيوط SAE J514 تبدو متطابقة مع خيوط SAE ذات التوهج بزاوية 45 درجة، إلا أن زوايا تثبيتها لا تتطابق. لذا، عليك قياس زوايا المخروط بدقة للتمييز بينهما.

زاوية التوهج SAE 45° (SAE J512)

"يشير مصطلح "SAE 45°" إلى موصل قياسي من نوع SAE بزاوية إحكام 45 درجة. تُستخدم هذه الموصلات عادةً في الأنظمة الهيدروليكية للسيارات والمركبات الصناعية، وخاصةً في تطبيقات الضغط المنخفض مثل أنظمة الوقود والتبريد. وهي مزودة بخيوط داخلية مخروطية بزاوية 45 درجة، وغالبًا ما تُستخدم مع أنابيب نحاسية لينة يسهل تشكيلها بزاوية 45 درجة. يحتوي كلا نصفي الموصل على قاعدة مخروطية بزاوية 45 درجة، وتتشابك خيوط كل موصل معًا لتشكيل وصلة ميكانيكية محكمة، حيث يتشكل مانع التسرب على القاعدة المخروطية بزاوية 45 درجة. لا يمكن مطابقة الخيوط الخارجية المخروطية SAE 45° إلا مع الخيوط الداخلية المخروطية SAE 45°، وكلاهما مزود بسطح قاعدة مخروطي بزاوية 45 درجة، مما يضمن إحكامًا فعالًا عند سطح القاعدة المخروطي بزاوية 45 درجة. تتطابق موصلات SAE 45° Flare مع موصلات JIC 37° Flare، باستثناء زوايا القاعدة.

SAE J1926-1 و ISO 11296-1 - حلقة دائرية ذات خيط مستقيم SAE (حلقة دائرية بارزة)

معيار SAE J1926 هو معيار وصلات هيدروليكية سريعة التوصيل، طورته جمعية مهندسي السيارات (SAE)، وهو مصمم خصيصًا لأنظمة الضغط العالي الهيدروليكية في آلات البناء والمعدات الزراعية وغيرها من التطبيقات. يستخدم هذا المعيار سنًا لولبيًا من نوع UNF-2A مقاس 1-1/4 بوصة - 12 (من النوع SAE J1926-1)، ويمكنه العمل بضغط أقصى يبلغ 35 ميجا باسكال. يحتوي منفذ التوصيل الأنثوي لحلقة O-Ring على سطح مانع للتسرب، وحافة مشطوفة، وسن لولبي مستقيم. أما منفذ التوصيل الذكري فيحتوي على حلقة O-Ring وسن لولبي مستقيم. يتشكل مانع التسرب عند ضغط حلقة O-Ring داخل الحافة المشطوفة. تتشابك أسنان التوصيل الذكرية والأنثوية معًا لتكوين وصلة قوية ميكانيكيًا. تُعد هذه الوصلة شائعة في أنظمة الضغط العالي الهيدروليكية.

مانع تسرب الوجه ذو الحلقة الدائرية (SAE J1453)

يُعدّ مانع التسرب ذو الحلقة الدائرية (O-ring) من أكثر طرق توصيل أطراف الأنابيب شيوعًا. وبفضل أدائه الممتاز في منع التسرب، يزداد استخدام هذه الطريقة. وكما هو الحال في وصلة التوهج بزاوية 37 درجة، فإن وصلة مانع التسرب ذو الحلقة الدائرية (ORFS) تتكون من ثلاثة أجزاء. يتميز جسم الوصلة بخيط مستقيم من نوع UN/UNF، مما يوفر قوة ربط قوية. ويتم تشكيل أخدود على السطح النهائي لاستيعاب الحلقة الدائرية، ويتحقق منع التسرب من خلال الضغط بين الحلقة الدائرية والسطح النهائي الآخر. صُممت هذه الوصلة للاستخدام دون تسريب حتى ضغط 6000 رطل لكل بوصة مربعة. تُحكم الحلقة الدائرية الموجودة على وجه الطرف الذكري ذي الخيط المستقيم الغلق على المقعد الأنثوي ذي السطح المستوي، وتُثبّت ميكانيكيًا بواسطة صامولة دوارة. يتميز النصف الأنثوي بسطح مستوٍ مُشكّل بدقة مع خيط مستقيم. ويتحقق منع التسرب عند ضغط الحلقة الدائرية الموجودة على الطرف الذكري على المقعد الأنثوي ذي السطح المستوي. وتُحكم الصامولة الدوارة الموجودة على النصف الأنثوي الغلق.

وصلة مقلوبّة من نوع SAE (SAE J512)

يُعدّ نوع وصلة التوهج بزاوية 45 درجة (SAE J512) شائعًا جدًا في صناعات التبريد والسيارات والشاحنات. تتكون هذه الوصلة من جزأين: جسم الوصلة وصامولة. وعادةً ما تُصنع من النحاس. توفر أسنان هذه الوصلة قوة ربط فقط، بينما يتم إحكام الغلق من خلال التلامس بين الوصلتين الأنثوية والذكرية بزاوية مخروطية 45 درجة. تُستخدم وصلة SAE J512 بزاوية 45 درجة بشكل شائع في أنظمة أنابيب السيارات والتبريد والشاحنات، وعادةً ما تُصنع من النحاس. تحتوي كلتا النهايتين الملولبتين، الداخلية والخارجية، على مخروط مانع للتسرب بزاوية 45 درجة؛ ويتم إحكام الغلق من خلال ضغط المخروطين الداخلي والخارجي أثناء التوصيل. تُعتبر هذه الوصلة أيضًا وصلة ميكانيكية.

تُستخدم وصلات SAE J512 المشطوفة بشكل شائع في أنظمة السيارات. تستخدم هذه الوصلة نوعين من الأطراف الملولبة الخارجية: طرف مخروطي خارجي بزاوية 45 درجة لتوصيل الأنابيب، وطرف مخروطي داخلي بزاوية 42 درجة لتوصيل الوصلات الأخرى. يتميز الطرف الملولب الداخلي بخيط داخلي مستقيم وطرف مخروطي خارجي بزاوية 42 درجة في الأسفل. تُحكم الوصلة إغلاقها عند نقطة التقاء الطرفين المخروطيين الداخلي والخارجي. يُعد هذا النوع من الوصلات الملولبة وصلة ميكانيكية.

شفة بأربعة مسامير (SAE J518 و ISO 6162)

معيار SAE J518 للشفاه هو معيار للشفاه المغلقة، وتتوافق مبادئ تصميمه مع معايير SAE J518/ISO 6162. تُستخدم هذه الشفاه المغلقة بشكل أساسي في التطبيقات الهيدروليكية، وخاصةً لسد الأنابيب أو الفوهات غير النشطة في النظام. يُعد هذا المعيار الأكثر شيوعًا في أمريكا الشمالية، ويتوفر بنوعين من تصنيفات الضغط: النوع 61: ضغط تشغيل يصل إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة (21 ميجا باسكال)، والنوع 62: ضغط تشغيل يصل إلى 6000 رطل لكل بوصة مربعة (42 ميجا باسكال). يتميز هذا المعيار باستخدام وحدات القياس الإمبراطورية ومسافات الثقوب بالبوصة، ويُستخدم على نطاق واسع في الولايات المتحدة وكندا وأجزاء من سوق أمريكا اللاتينية. تُستخدم شفة الأربعة مسامير، الشائعة في أنظمة الطاقة الهيدروليكية، بكفاءة عالية في توصيل الخراطيم والأنابيب التي يتراوح قطرها من 1/2 بوصة إلى 3 بوصات. يتشكل مانع التسرب بين الحلقة الدائرية (O-ring) الموجودة على النصف الذكري والسطح الأملس للمنفذ الأنثوي (مع تثبيت الحلقة الدائرية في أخدود الحلقة الموجود على النصف الذكري). يثبت نصفا المشبك، المثبتان بأربعة مسامير، الوصلة معًا.

خيوط توجيه الحلقة الدائرية

يُستخدم هذا النوع من الوصلات على نطاق واسع في تطبيقات تكييف الهواء في السيارات والمباني التجارية. يحتوي كل من الجزأين الذكري والأنثوي على وصلة توجيه (قد تكون طويلة أو قصيرة)، ويتم إحكام الغلق عند ضغط الحلقة المطاطية. تتشابك الخيوط بإحكام لتكوين رابطة ميكانيكية قوية.

بي إس بي - الروابط البريطانية

معيار الأنابيب البريطاني (BSP) هو مجموعة من المعايير الفنية للوصلات اللولبية، وقد اعتُمد دوليًا لربط الأنابيب والتجهيزات وإحكام إغلاقها، وذلك عن طريق دمج سن لولبي خارجي (ذكر) مع سن لولبي داخلي (أنثى). وقد اعتُمد كمعيار في أعمال السباكة وتركيب الأنابيب، باستثناء أمريكا الشمالية. يُفرّق بين نوعين من هذه الوصلات: BSPP (الوصلة اللولبية البريطانية القياسية للأنابيب) وBSPT (الوصلة اللولبية المخروطية بزاوية 55 درجة للأنابيب). تجدر الإشارة إلى أن BSPT لا يتوافق مع معيار الوصلة اللولبية المخروطية بزاوية 60 درجة للأنابيب الأمريكي (NPT)؛ فهما يختلفان اختلافًا كبيرًا.

الأنابيب المتوازية القياسية البريطانية (BSPP)

BSPP (الوصلة المتوازية القياسية البريطانية للأنابيب) هي وصلة لولبية قياسية بريطانية، تُعرف أيضًا باسم وصلة الأنابيب المتوازية. وهي معيار شائع لوصلات الأنابيب، يُستخدم على نطاق واسع في الأنظمة الهيدروليكية ووصلات الأنابيب وغيرها من المعدات الصناعية. تُستخدم وصلات BSPP اللولبية على نطاق واسع في الأنظمة الهيدروليكية ووصلات الأنابيب. في الأنظمة الهيدروليكية، تُستخدم وصلات BSPP اللولبية عادةً لتوصيل المضخات الهيدروليكية والصمامات والأسطوانات والمكونات الهيدروليكية الأخرى. إن أداءها في منع التسرب وموثوقيتها يجعلانها طريقة توصيل شائعة في الأنظمة الهيدروليكية. علاوة على ذلك، يُستخدم معيار BSPP اللولبي على نطاق واسع في وصلات أنابيب المعدات والآلات الصناعية لضمان قوة وصلات الأنابيب ومنع تسربها.

الأنابيب المخروطية القياسية البريطانية (BSPT)

يُستخدم نظام BSPT بشكل أساسي في أوروبا والمملكة المتحدة، وكذلك في تطبيقات أخرى تتطلب وصلات لولبية مخروطية. يتصل الطرف الذكري المخروطي بالطرف الأنثوي المخروطي، حيث يتشكل مانع التسرب في اللولب. يُستخدم هذا النوع من اللولب بشكل رئيسي في وصلات الأنابيب والمكونات الميكانيكية، وهو شائع الاستخدام في صناعات النفط والكيماويات والغاز الطبيعي. على الرغم من أن الطرف الذكري لنظام BSPT يُشابه الطرف الذكري لنظام National Pipe Tapered Fuel (NPTF)، إلا أنهما غير قابلين للتبديل نظرًا لاختلاف أحجامهما وأشكال لولبيهما.

وصلة ISO

خيوط ISO 261 وحلقة مانعة للتسرب

يحتوي النصف الذكري على حلقة مانعة للتسرب (O-ring) وخيط مستقيم، بينما يحتوي النصف الأنثوي على سطح مصقول وحافة مشطوفة وخيط مستقيم. تضغط الحلقة المانعة للتسرب الموجودة على النصف الذكري على الحافة المشطوفة للمنفذ الأنثوي لتشكيل مانع تسرب. يتضمن معيار ISO 6149-2 نوعين من الخيوط: الخيوط المثلثة والخيوط المستطيلة. تُستخدم الخيوط المثلثة بشكل أساسي في الوصلات العامة والتثبيت والتعديل؛ بينما تُستخدم الخيوط المستطيلة في الوصلات التي تتحمل قوى محورية وتتمتع بقدرة تحمل أعلى. يوفر معيار ISO 6149-2 مواصفات ومتطلبات تفصيلية لتصميم وإنتاج وفحص الوصلات الملولبة في مجالات الطيران والفضاء والسيارات وغيرها. (يُعدّ معيار ISO 6149 مماثلاً لمعيار SAE J1926-1 O-ring Boss، باستثناء أن معيار ISO 6149 يتضمن الخيوط المترية). تتشابك الخيوط المستقيمة لتشكيل رابطة ميكانيكية قوية.

وصلة DIN

DIN 7631

المعيار DIN 7631 هو معيار فني وضعته المنظمة الألمانية الوطنية للتوحيد القياسي (BNU) لتحديد تصميم وأبعاد ومتطلبات المواد لوصلات الخراطيم المستخدمة في الأنظمة الهيدروليكية. ينطبق هذا المعيار على وصلات الخراطيم في أنظمة الأنابيب الهيدروليكية، والتي تُستخدم بشكل أساسي لنقل السوائل الهيدروليكية وضمان إحكام النظام وسلامته. يحدد المعيار الأداء والمواصفات الفنية التي يجب أن تتمتع بها وصلات الخراطيم لضمان ملاءمتها للتطبيقات في مختلف القطاعات الصناعية.

مخروط DIN 2353 بزاوية 24 درجة

وصلات الضغط DIN 2353 هي وصلات قياسية تُستخدم في الأنظمة الهيدروليكية لإنشاء وصلات مانعة للتسرب بين الأنابيب والخراطيم. تتوافق هذه الوصلات مع المعيار الألماني DIN 2353، الذي يحدد تصميم وأبعاد ومتطلبات أداء وصلات الضغط المترية. تتكون هذه الوصلات من ثلاثة مكونات رئيسية: جسم، وحلقة قطع، وصامولة. توضع حلقة معدنية بين الجسم والصامولة، وتتشوه عند إحكام ربط الصامولة لتشكيل وصلة آمنة وموثوقة تتحمل الضغط العالي والاهتزازات. تُستخدم وصلات الضغط DIN 2353 على نطاق واسع في الأنظمة الهيدروليكية في صناعات مثل السيارات والتصنيع والآلات، حيث تُعد وصلات السوائل القوية والفعالة أمرًا بالغ الأهمية.

اتصال JIS

تجسد خيوط المواصفات القياسية الصناعية اليابانية (JIS) براعة الصناعة اليابانية الدقيقة. وتؤكد هذه المواصفات على اتساق الجودة والدقة في الإنتاج، وتحظى بتقدير كبير في السوق الدولية.

المعيار الصناعي الياباني JIS 300

كوماتسو 30 درجة توهج (JIS متري)