Bảng tra kích thước ren là một yếu tố quan trọng giúp các kỹ sư cơ khí chọn đúng kích thước ren để kết nối trên đường ống, bơm, van, các thiết bị cảm biến.
Mỗi loại ren đều được thiết kế theo tiêu chuẩn và kích thước được chia làm nhiều loại khác nhau ví dụ như ren G1/2, ren thẳng, ren NPT, ren BSP, ren hệ inch, ren hệ mét…Trong khi ngành cơ khí cần độ chính xác cao; việc lắp sai chuẩn ren sẽ dẫn đến kết nối không kín gây nên rò rỉ khí, chất lỏng
Chính vì thế; bảng tra kích thước ren tiêu chuẩn là tài liệu kỹ thuật giúp người dùng kiểm tra được tiêu chuẩn ren, đường kích và bước ren phù hợp khi kết nối cơ khí
Dựa vào bảng tra ren giúp người sử dụng tra cứu và lựa chọn đúng ren tiêu chuẩn một cách nhanh chóng, dễ dàng. Bài viết này sẽ chia sẻ rõ ràng kích thước các loại ren hệ mét ( M ), ren hệ inch, Ren NPT, Ren BSP phổ biến hiện nay; đồng thời chỉ ra các ký hiệu ren và cách phần biệt các loại ren kết nối
Ren là gì
Ren là một thiết bị làm từ chất liệu inox, đồng hoặc kẽm được thiết kế dưới dạng rãnh xoắn vòng trên bề mặt cơ khí như bu lông, đai ốc thông qua cơ chế xoắn vặn để tạo nên một kết nối chắc chắn khi liên kết 2 hoặc nhiều chi tiết cơ khí
Tuỳ từng loại ren có cấu tạo khác nhau nhưng điểm chung sẽ có đỉnh ren, đáy ren, độ rộng các bước ren, góc ren và đường kính ren
Nhìn vào bảng mô tả cấu tạo ren chúng ta có thể định hình được các thông tin cơ bản mà một loại ren phải có
Ví dụ trong sản xuất, chế tạo máy ren là thiết bị trung gian để kết nối cảm biến áp suất với các đường ống, kết nối cảm biến đo mức, đồng hồ áp suất….
Tuy nhiên hiện nay các chuẩn thiết kế máy móc vô cùng đa dạng, để phù hợp với các kết nối theo yêu cầu cơ khí thì các nhà sản xuất đã thiết kế ra các loại ren có kích thước và bước ren khác nhau ( Ren hệ inch, ren NPT, ren hệ mét, ren bsp )
Muốn xác định chính xác thông số kỹ thuật ( đường kính, bước ren, kích thước ) của loại ren phù hợp với từng ứng dụng một cách chính xác, người dùng sẽ dựa vào bảng tra kích thước ren
Ví dụ:
Đang dùng ống siphon dn15 nhưng không biết ren loại này bao nhiêu thì khi thông qua bảng tra ren chúng ta sẽ biết đước đường kính ống dn15 có nghĩa là ống phi 21mm; nên bước ren của cái siphon kia phải là ren 21mm hay còn gọi là chuẩn ren G1/2
Để có một sự lựa chọn loại ren phù hợp cho việc lăp đặt cơ khí thì người sử dụng phải nắm bắt được các loại ren thông dụng. Dưới đây là phần chia sẻ những loại ren tiêu chuẩn phổ biến nhất mà các ngành cơ khí công nghiệp đang sử dụng
Các loại ren tiêu chuẩn phổ biến hiện nay
Để tương thích trong các vấn đề lắp ráp cơ khí và hệ thống đường ống, ren sẽ được sản xuất theo rất nhiều tiêu chuẩn thể hiện sự khác nhau thông qua các bước ren, góc ren và cấu tạo kích thước ren, chất liệu làm ren
Ví dụ kết nối ren trên đường ống chứa chất lỏng có độ ăn mòn nhẹ thì chất liệu làm ren phải là Inox 316Ti
Nắm bắt rõ ràng các loại ren sẽ giúp người sử dụng dễ dàng tìm được loại ren phù hợp trong lắp ráp cơ khí hoặc kết nối thiết bị với đường ống
Dưới đây là các loại ren phổ biến ứng dụng rộng rãi hiện nay
Ren hệ mét (Metric Thread – M)
Trong các kết nối cơ khí thì ren hệ mét hay con gọi ren M là một loại ren được sử dụng rất nhiều trong các ngành nghề liên quan đến cơ khí. Đơn vị tính của hệ ren này là milimet
Đối với các ren hệ mét chúng ta rất dễ nhận ra vì chúng có ký hiệu bắt đầu bằng chữ M. Ví dụ:
- M20*1,5
- M27*2
- M18*1,5
- M30*1,5
- M4
- M6
- M8
- M10
- M12……
Trong hệ thống sản xuất người châu á cực kỳ thích dùng các đầu ren hệ mét đặc biệt là các nhà mấy sản xuất của taiwan, hàn quốc; trung quốc; bởi đây là một loại ren vặn rất kín giúp tránh các trường hợp xì áp ra bên ngoài khi gắn tại các đường ống có áp suất cao
Đối với ren hệ mét chúng ta có 2 loại
Ren tam giác hệ mét
Ren tam giác hệ mét là loại ren thiết kế các rãnh xoắn nối tiếp nhau, trong đó cứ 2 rãnh xoắn sẽ tạo thành một tam giác có góc đỉnh 60°
Có 2 loại ren tam giác hệ mét:
- Ren hệ mét bước lớn
- Ren hệ mét bước nhỏ
Trong đó
Ren tam giác bước lớn (Coarse thread) là loại ren có góc đỉnh hình tam giác; khoảng cách giữa 2 đỉnh ren liên tiếp lớn và các bước ren này không cố định milimet là khoảng cách 2 đỉnh còn tuỳ thuộc vào đường kính danh nghĩa
Ví dụ
- Ren M4 thì bước ren là 0,7mm
- Ren M5 thì bước ren là 0,8mm
Ưu điểm của hệ ren bước lớn:
- Thông dụng ( dễ dàng mua bán và luôn có sẵn hàng )
- Chịu lực bền ( Thiết kế bước ren lớn giúp tăng độ cứng cáp )
- Kết nối cơ khí dễ dàng
Ren tam giác hệ mét bước nhỏ được thiết kế khoảng cách giữa 2 đỉnh tam giác nhỏ hơn ren bước lớn
Ví dụ:
- Ren M8 thì khoảng cách bước ren là 1 milimet
- Ren M10 thì khoảng cách bước ren 1,25 mm
Ưu điểm của ren bước nhỏ: Đáp ứng tốt trong các yêu cầu kết nối cơ khí cần độ chính xác cao
Ren thang hệ mét ( Metric Trapezoidal Thread )
Ren thang hệ mét là loại ren có thiết kế rãnh xoẵn, đáy ren và đỉnh ren thiết kế dạng mặt cắt hình thang liên kết với nhau, giữa 2 bước ren tạo một góc 30 độ, khả năng chịu lực tải rất lớn được lắp đặt cơ khí nhiều trong các máy nâng, máy nén, máy ép….
Tiêu chuẩn ISO đối với loại ren thang hệ mét thông dụng DIN103 theo chuẩn đức luôn có góc ren 30°
Ngoài ra còn có một số chuẩn thiết kế riêng đặc biệt ( DIN 380, DIN 30295 )
Ký hiệu ren thang hệ mét Tr d × P trong đó:
- D là đường kính ren (Đơn vị tính mm)
- P là bước ren (Đơn vị tính mm)
Ví dụ ren hệ mét dạng hình thang thông dụng:
-
- Tr10×2
- Tr12×3
- Tr14×3
- Tr16×4
- Tr18×4
- Tr20×4
- Tr22×5
- Tr24×5
- Tr30×6
- Tr36×6
- Tr40×7
- Tr50×8
- Tr60×9
Ren ống hệ inch (BSP, NPT) và ren bu lông hệ inch (UNC,UNF)
Thay vì ren hệ mét có đường kính, bước ren lỗ khoan theo đơn vị milimet thì ren hệ inch lại là một chuẩn ren có đơn vị đo inch, được chia làm 2 tiêu chuẩn Anh và Mỹ
Có rất nhiều loại ren hệ inch được ứng dụng rộng rãi ( các loại bu lông, đai ốc, ốc vít, bộ chuyển ren, thiết bị đo áp suất cũng có thiết kế ren hệ inch)
Đối với ren hệ inch có bắt nguồn từ sự thống nhất theo nguyên tắc chung cho hệ ren sản xuất tại Mỹ; Canada và Anh. Sau này có Pháp với sự đa dạng nhiều kiểu loại khác nhau
Ví dụ:
- G1/2″ ( Inch )
- G1/4″ ( Inch )
- G3/8″
- G3/4″
- G1/8 “
- 5/16″
- 7/16″
- 9/16″
- 7/8″
- 1″
- 1-1/4″
- 1-1/2″ …..
Chúng được phân ra thành các loại khác theo tiêu chuẩn ren hệ inch
- Ren UNC thiết kế bước ren rất thô
- Ren UNF bước ren được thiết kế rất mịn
- Ren ống NPT
- Ren BSPP và BSPT
- Ren Côn
Các kích thước ren hệ inch tiêu chuẩn G thông dụng
Về hình thức phù hợp trong lắp đặt thiết bị đo; chúng ta có các bộ chuyển đổi ren hệ inch thông dụng như sau:
- Bộ chuyển đổi ren đồng G1/2″ sang G1/4 “
- Bộ chuyển ren inox G1/4″ sang G3/8″
- Bộ chuyển ren G1/4″ sang G1/2 inch inox
- Bộ chuyển ren G1 sang G3/4
- Bộ chuyển ren G1/8
Ví dụ cây cảm biến nhiệt độ có bước ren G1/2 inch trong khi vị trí lắp đặt lại là ren G1/2″ ren ngoài. Trong trường hợp này; chúng ta dùng măng xông G1/2 inox để chuyển ren ngoài pt100 thành ren trong pt100 loại g1/2
Hoặc con đồng hồ áp suất chân đứng mặt 63mm nhưng ren đang là g1/4 inch; trong khi bước ren trong chỗ lắp đặt là g1/2″. Ví vậy cần một bộ chuyển đổi ren G1/4 ren trong sang G1/2 inch ren ngoài để phù hợp lắp đặt
Phân biệt ren hệ inch và ren hệ mét
Các loại ren hệ mét thì khoảng cách giữa môi trước ren ta đều quy ra thống số mm. Ví dụ M20*1,5 thì khoảng cách giữa các bước ren là 1,5mm
Ký hiệu ren hệ mét là M, thiết kế theo tiêu chuẩn Châu Âu, nhật
Đối với các bước ren hệ inch thì chúng ta lại tính theo cách chế tạo bao nhiều bước ren trên 1 đơn vị inch thiết kế theo tiêu chuẩn anh và Mỹ, ký hiệu ren UNC, UNF, BSP, NPT
Bạn có thể tham khảo thêm ảnh bên dưới để nhanh chóng biết được điểm khác biệt giữa 2 loại ren hệ inch và ren hệ mét
Chúng ta nên bắt buộc phân biệt kỹ các kệ ren này; vì mặc dù chúng đều có đường kính gần như nhau nhưng trong quá trình lắp đặt thì ren hệ mét không thể nào thay thế được cho các loại ren hệ inch. Đồng thời; chuẩn ren hệ inch cũng chả thay thế cho ren hệ mét được
Ví dụ ren hệ mét M20*1.5; còn ren hệ inch G1/2″ đều được tích hợp trên 1 loại đồng hồ áp lực, và khi đo đường kính chúng ta đều thấy tầm 21mm. Nhưng bản chất các bước ren có sự khác biệt rất lớn
Ren BSPT và Ren NPT khác nhau ra sao
Quá rõ ràng điểm chung của 2 loại ren bspt và npt là những chuẩn kết nối ren côn. Tức là loại ren có đường kính ren lớn dần từ ngoài vào sâu trong chân ren; nếu bằng mắt thường chả ai phân biệt được 2 loại ren này
Tuy nhiên ren bspt các bước ren của nó chỉ tạo một góc xoắn 55 độ, đỉnh và đáy ren bo tròn, ký hiệu ren thường là 1/4 NPT, 3/8 NPT, 1/8 NPT được thiết kế theo tiêu chuẩn Anh.
Trong khi chuẩn ren ống NPT thì góc của nó là 60 độ, đỉnh và đáy ren thiết kế phẳng, ký hiệu ren R1/4, R1/8, R1/2, theo tiêu chuẩn Mỹ
Để người đọc hình dung nhanh chóng dễ dàng về 2 loại ren này thì mình chia sẻ thêm hình ảnh so sánh Ren BSPT và Ren NPT
Có anh em đã từng hỏi:
Ren cái cảm biến của tôi hiện là 1/2 bspt liệu tôi có cần bộ chuyển ren từ 1/2 bspt sang ren 1/2 npt không. Vì cái ren trong cố định đang là ren 1/2 npt
Vâng ! Trong trường hợp này; chúng ta cần phải quy đổi bước ren anh em nhé. Vẫn dùng sensor chuẩn ren 1/2 bspt rồi thông qua bộ chuyển ren trong 1/2 bspt ra ren ngoài 1/2 npt
Nếu trường hợp này ta vẫn không sử dụng bộ chuyển ren thì khi lắp đặt bước ren vặn sẽ không vào hoàn toàn 100%
Ren R PT và RC PT là gì trong tiêu chuẩn ren ống BSPT
Ren R, RC hay còn có cái tên gọi là ren trong inox hoặc ren ngoài inox. Chúng là những thiết kế ren năm bên trong theo từng hệ ren dạng ren hệ mét, ren hệ inch
90% các loại ren R PT hoặc ren RC PT đều xuất phát từ loại ren côn theo tiêu chuẩn phổ biến tại các hệ thống sản xuất ở Nhật
Trong đó:
Ren R PT là loại ren côn là chuẩn ren ngoài hay còn gọi là ren đực; còn ren RC PT là ren trong hay còn gọi là ren cái
Ví dụ như ren rc 1/2 inch, ren rc 1/4 inch hoặc ren r 3/8 inch, ren r 3/4 inch …..
Thực tế giả sử như thiết kế khu vực lắp đặt là ren ngoài g1/8 inch thì thiết bị được tạo ra phải có bước ren rc g1/8 inch ( tức là ren trong g1/8 thì mới vặn vào phù hợp với ren ngoài g1/8 )
Bảng tra kích thước ren hệ mét (M1-M64) theo têu chuẩn ISO
Bảng tra kích thước ren là một bảng thể hiện rất rõ chi tiết kích thước các bước ren theo một tiêu chuẩn nhất định. Dựa vào bảng tra ren chúng ta sẽ biết được thiết bị đo đang dùng thuộc chuẩn ren nào; bước ren bao nhiêu và nó có sự thông dụng trên thị trường hay không
Quy đổi kích thước ren G (BSP) và NPT sang mm và ngược lại
Ren 1/2 muốn biết bằng bao nhiêu mm thì nhập G1/2 hoặc 1/2 NPT kết quả cho ra G1/2 ≈ 20.96 mm
Nếu bạn muốn biết ren 1/8 bằng bao nhiêu mm thì nhập vào ô G1/8 kết quả sẽ hiện ra G1/8 ≈ 9.73 mm
Trường hợp bạn không muốn nhập thông số quy đổi các bước ren. Mình có thể cấp cho bạn phương án tra kích thước ren theo từng chuẩn ren G, ren NPT
Bên cạnh đó; bạn áng chừng kích thước ren mà không biết thuộc chuẩn ren G hoặc NPT bao nhiêu thì chúng ta để ý phần dưới bảng tra bước ren có ô nhập đường kính thì sẽ được tự động quy đổi sang chuẩn ren gần nhất