Хобби - сделай сам

Сделаем сами, своими руками

Шрифт
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
Болты и гайки
Библиотека - Исторические очерки
Список статей
Болты и гайки
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Страница 5
Страница 6

О роли крепежных деталей с точки зрения экономики, можно судить по результатам недавно сделанной в Великобритании оценки, показавшей, что на соединение конструктивных элементов различных систем приходится от 20 до 40% общих расходов, связанных с изготовлением этих систем. Примерно то же самое наблюдается и в США. Значительная доля расходов приходится на оплату рабочей силы, занятой на сборочных операциях. Хотя стоимость крепежных деталей механического узла в среднем не превышает 5%, затраты рабочего времени на операции по соединению деталей составляют немногим более половины общих временных затрат на производство готовой продукции. В результате стоимость крепежных деталей, установленных в собранном изделии, увеличивается в 3-10 раз по сравнению с их номинальной стоимостью.

Производство крепежных деталей занимает важное место в экономике. В США примерно 625 фирм с общей численностью рабочих 50-60 тыс. ежегодно поставляют на рынок более 250 млрд. таких деталей. Потребители этой продукции платят за нее 10 млрд. долл. и гораздо больше за ее установку. Итоговая стоимость всех произведенных в стране крепежных деталей составляет 50 млрд. долл.

Хотя первые болты с резьбой появились в XV в., болты без нарезки, имеющие весьма ограниченное применение, начали использоваться значительно раньше. Такие болты применялись еще в Древнем Риме в дверных устройствах в качестве осевых стержней и установочных болтов, представляющих собой стержень с прорезью, в которую вставлялся клин, препятствующий смещению болта. Не исключено, что римляне первыми стали использовать винты для дерева (шурупы), которые изготовлялись из бронзы или даже из серебра. Резьба на винтах нарезалась вручную, или ее заменяла проволока, накрученная на стержень и припаянная к нему. Очевидно, это изобретение было утрачено с исчезновением Римской империи, поскольку первое упоминание о винтах встречается в книге, относящейся лишь к началу XV в.

В том же столетии винты наряду с другими крепежными деталями были использованы И. Гутенбергом в сконструированном им печатном станке. Вскоре их стали применять часовых дел мастера и изготовители воинских доспехов. (У меня хранится часть испанского панциря для лошади, датированного 1614 г. В ней имеется ряд отверстий под винты для прикрепления рыцарских лент.) В записных книжках Леонардо да Винчи, относящихся к концу XV - началу XVI в., есть наброски проектов нескольких винторезных станков. Однако первый такой станок, получивший практическое применение, был изобретен в 1568 г. французским математиком Ж. Бессоном. К концу XVII в. винты стали широко использоваться в огнестрельном оружии.

К тому времени, когда болты без нарезки получили широкое распространение, а идея резьбы была уже известна, гайке было суждено только появиться, равно как и идее нанесения резьбы на болт и соединения его с гайкой. Первые документированные сведения о гайках с резьбой относятся к концу XVI - началу XVII в. Как и винты, первые гайки также изготавливались вручную и были плохо обработанными.

Гайки стали соединять с винтами, по-видимому, в начале XVII в. Винты тогда были прямые с торцом без фаски и больше походили на современные болты, чем на конические шурупы. В одной из книг, изданных в Англии в 1611 г., уже используется словосочетание "гайка для винта". Винтом стали называть болт, имеющий резьбу. Подобрать болт и соответствующую ему гайку было делом нелегким, когда же удавалось найти такую пару, винт и гайку держали соединенными до их использования в каком-либо механизме или сооружении.

Несомненно, что гайки и болты как крепежные детали получили широкое распространение с началом промышленной революции. Если и можно говорить о начале такой эпохи, то его следует отнести к 1765 г., когда Джеймс Уатт изобрел паровую машину. Производители первых машин и деталей для них поняли, что резьбовое соединение может принципиально улучшить конструкцию сложных механизмов; значительно облегчить сборку, а также повысить их надежность. Многие известные изобретения того времени основаны на применении резьбовых крепежных элементов. Среди них изобретенная Дж. Харгривсом прядильная машина периодического прядения и хлопкоочистительная машина Э. Уитни.

В 1801 г. Уитни подсказал еще одну важную идею - о взаимозаменяемости частей в машинах. Эту идею он продемонстрировал в том же году в Вашингтоне. Перед глазами присутствующих, среди которых находились президент Адамc и вице-президент Джефферсон, Уитни разложил на столе несколько одинаковых кучек деталей мушкетов; в каждой из них находилось по 10 деталей. Взяв наугад по одной детали из каждой кучки, Уитни быстро собрал готовый мушкет. Идея была настолько простой и плодотворной, что вскоре была заимствована многими изобретателями, в частности С. Кольтом, изобретателем капсюльного револьвера, Дж. Насмитом - парового молота, Ц. Мак-Кормиком - жатки, Дж. Диром - стального плуга, Э. Терри - часов массового производства и Э. Хоу - швейной машины.

Старинный резьбонарезной станок - нажмите для увеличенияПроблема, которую не удавалось решить вплоть до начала XIX столетия, - это отсутствие единообразия резьб, нарезаемых на болтах и гайках. До конца XVIII в. резьбы больших размеров, как правило, наносились горячей ковкой: по горячей заготовке болта кузнецы ударяли специальным ковочным штампом или другим формообразуюшим инструментом. Нарезка более мелких резьб производилась на примитивных токарных станках; режущий инструмент при этом приходилось удерживать вручную, и поэтому получить резьбу постоянного профиля не удавалось.

Резьбонарезной станок, изобретенный Ж. Бессоном в 1568 г. Станок приводился в действие ножной педалью. На обрабатываемую заготовку (в данном случае для конического винта) нарезалась резьба с помощью резца, перемещающегося ходовым винтом. Координация поступательного движения резца и вращение заготовки достигались системой шкивов.



 
< Пред.   След. >

Реклама

Хобби

Во все времена ценились люди, которые могут что-то сделать своими руками (в англоязычных странах это обозначалось аббревиатурой DIY — Do It Yourself (Сделай сам). Многие не могут проявить свои способности на основной работе и любовь к моделизму, поделкам, рукоделию - самостоятельному (homemade) изготовлению эксклюзивных вещей становится их хобби. Мы ставим целью помочь таким "самоделкиным", радиолюбителям, моделистам, размещая на этом сайте статьи, советы, чертежи, книги, журналы и другие материалы для технического творчества, которые можно скачать бесплатно.

Хобби - Cделай сам своими руками!