Історія створення та види болтів та гайок
Нержавіюче кріплення та такелаж, 59°59’26.5"N, 30°21’5"E
Види болтів та гайок. Історія створення. Технологія виробництва. Стандарти
- Історія створення та види болтів та гайок
- Технологія виготовлення болтів та гайок
- Стандарти болтів та гайок
Болт- це кріпильна деталь, що являє собою циліндричний стрижень з головкою і зовнішньою різьбленням.Якщо різьблення не по всій довжині болта, то діаметр у тій його частині, де немає нарізки, приблизно такий самий, як і діаметр різьблення, виміряний на вершинах її витків. Головка болта за формою може бути квадратною, шестигранною, циліндричною, конічною, еліптичною або овальною.
Гайка- металева деталь, що має зазвичай квадратну або шестигранну форму, зотвором в центрі.Усередині отвору є різьблення, що відповідає різьбленню стандартного болта. Гайки бувають різні - стопорні, з поздовжніми шліцями, корончасті, крильчасті і т.д. Більшість їх різновидів розраховано на запобігання ослабленню затягування з'єднання в умовах вібрації. Стопорні гайки мають вкладиш із найлону або іншого пластичного матеріалу для збільшення опору тертя під час кручення. З тією ж метою в них можна використовувати різьблення з нестандартним профілем нарізки. Гайки з поздовжніми шліцами та корончасті мають отвір для шплінту або контровочного дроту, за допомогою яких вони міцно утримуються в заданому положенні. І все-таки, незважаючи на ці заходи, вібрація або хитання часто стають причиною послаблення з'єднання.
Перші болти з різьбленням з'явилися в XV столітті, болти без нарізки, що мають дуже обмежене застосування, почали використовуватися значно раніше. Такі болти застосовувалися ще у Стародавньому Римі у двернихпристроях як осьові стрижні та настановні болти, що являють собою стрижень з прорізом, в яку вставлявся клин, що перешкоджає зміщенню болта. Не виключено, що римляни першими почали використовувати гвинти для дерева (шурупи), які виготовлялися із бронзи або навіть із срібла. Різьблення на гвинтах нарізалося вручну, або його замінював дріт, накручений на стрижень і припаяний до нього. Очевидно, цей винахід було втрачено зі зникненням Римської імперії, оскільки перша згадка про гвинти зустрічається в книзі, яка стосується лише початку XV ст.
Гайки стали з'єднувати з гвинтами, мабуть, на початку XVII. Гвинти тоді були прямі з торцем без фаски і більше були схожі на сучасні болти, ніж на конічні шурупи. В одній із книг, виданих в Англії в 1611 р., вже використовується словосполучення "Гайка для гвинта". Гвинтом стали називати болт, що має різьблення. Підібрати болт і відповідну гайку було справою нелегкою, коли ж вдавалося знайти таку пару, гвинт і гайку тримали з'єднаними до їх використання в будь-якому механізмі або споруді.
Безперечно, що гайки і болти як кріпильні деталі набули широкого поширенняз початком промислової революції. Якщо і можна говорити про початок такої епохи, то його слід віднестидо1765 р., коли Джеймс Уатт винайшов парову машину. важливо поліпшити конструкцію складних механізмів; значно полегшити складання, а також підвищити їхню надійність. Багато відомих винаходів того часу засновані на застосуванні різьбових кріпильних елементів. Серед них винайдена Дж. Харгрівсом прядильна машина періодичного прядіння та бавовноочисна машина Е. Уітні.
У 1801 р.Уітні підказав ще одну важливу ідею - про взаємозамінність частин у машинах.Цю ідею він продемонстрував того ж року у Вашингтоні. Перед очима присутніх, серед яких були президент Адамс і віце-президент Джефферсон, Вітні розклав на столі кілька однакових купок деталей мушкетів; у кожній з них було по 10 деталей. Взявши навмання по одній деталі з кожної купки, Вітні швидко зібрав готовий мушкет. Ідея була настільки простою і плідною, що незабаром була запозичена багатьма винахідниками, зокрема С. Кольтом, винахідником капсульного револьвера, Дж. Насмітом - парового молота, Ц. Мак-Корміком - жниварки, Дж. Діром - сталевого плуга, Е. Террі - годин масового виробництва та Е. Хоу - швейної машини.
Широка номенклатура кріпильних деталей включає безліч типів болтів, гайок та шайб.Болти можуть мати різну форму головок та шліців. Деякі види шайб призначені для запобігання згвинчування гайки.
Про роль кріпильних деталей з погляду економіки, можна судити за результатами зробленої 70-х роках 20-го століття у Великій Британії оцінки, яка показала, щона поєднання конструктивних елементів різних систем доводиться від 20 до 40% загальних витрат, пов'язаних із виготовленням цих систем. Приблизно те саме спостерігається й у США. Значна частка витрат посідає оплату робочої сили в, зайнятої на складальних операціях. Хоча вартість кріпильних деталей механічного вузла в середньому не перевищує 5%, витрати робочого часу на операції зі з'єднання деталей становлять трохи більше половини загальних тимчасових витрат на виробництво готової продукції. В результаті вартість кріпильних деталей, встановлених у зібраному виробі, збільшується у 3-10 разів у порівнянні з їхномінальною вартістю.