Резьбовые фитинги, гайки, болты, да и вообще резьбовые соединения сегодня привычны и используются повсеместно. Но так было далеко не всегда, а к созданию таких элементов в свое время приложил руку сын плотника Генри Модсли. Во многом благодаря ему произошел скачок научно-технического прогресса, появилась универсальность в технике и ее элементах, ускорился процесс монтажа. Рассказываем подробнее о том, как появились резьбовые соединения вместе с экспертами STOUT.
Какие виды фитингов существуют и где применяются? Что учитывать при прокладке канализации? Зачем нужен фановый стояк в доме? Об этом и многом другом читайте на канале «Ремонт со STOUT»!
Справедливости ради изобрел резьбовые соединения не Генри Модсли. Прообразом резьбы стала винтовая нить, которую придумал еще в античные времена Архит Тарентский (428 до н.э. — 350 г. до н.э.), которого часто называют прародителем механики. Был винтовой пресс и в Древней Греции, с его помощью делали оливковое масло. А Архимед (287 г. до н.э. — 212 г. до н.э.) разработал принцип винтов и сконструировал устройства с ними, которые поднимали воду из водоемов. Использовалась резьба и в ювелирных украшениях в Древнем Риме. Но это были единичные вещи, изготовленные мастерами.
Интересно! Существует и «природная резьба» — у жуков-долгоносиков Trigonopterus oblongus лапы соединяются с телом вертлугом, вкрученным в аналог тазобедренного сустава. На суставной поверхности есть выступы, напоминающие резьбу, которая и входит в выемки таза. Эта особенность строения обеспечивает надежное крепление конечностей и устойчивость насекомого даже при передвижениях по вертикальным участкам дерева.
Почему же считается, что резьбовое соединение изобрел Генри Модсли? А дело все в том, что изготавливать резьбу было сложно — работа велась вручную, а резьба у разных мастеров и на разных изделиях отличалась по глубине бороздок, шагу между ними. Даже при нарезке на токарных станках, которые появились в XV веке, все зависело от скорости работы кузнеца, его силы и умения. Подобрать гайку, подходящую к конкретному болту, было сложно, резьбовые элементы не были универсальными и взаимозаменяемыми. Да и ручной процесс изготовления был нелегким, что делало массовое производство резьбовых элементов невозможным.
Резьбу стали активно применять в эпоху Возрождения. Такие элементы соединяли двигающиеся части доспехов, часовых механизмов. Первый печатный станок Иоганна Гуттенберга, сконструированный в 1448-50 годах, имел детали, соединенные винтами и специальными цилиндрами.
Многие инженеры пытались решить эту проблему и упростить процесс. Существуют и эскизы великого Леонардо да Винчи, который планировал создание винторезного станка. Однако первое устройство для нарезки резьбы было изобретено французским математиком Жаком Бессоном в 1568 году. Но широкого применения оно не нашло и имело ряд недостатков.
Необходимость создавать универсальную резьбу остро возникла в период промышленной революции XVIII века. Резьбовые элементы были нужны для сложных механизмов. Они ускоряли сборку, повышали качество соединений, расширяли возможности ремонта заменой отдельных элементов оборудования. Для этого нужны были резьбовые соединения с едиными размерами и взаимозаменяемые, а не изготовление резьбы под каждый конкретный случай.
Попытки механизировать нарезку резьбы предпринимали многие механики, которые совершенствовали токарный станок. Успехи в этом направлении появились во второй половине XVIII века. В 1778 г. английский инженер Рамедон создал станок для нарезки резьбы двух типов. Режущая часть станка двигалась по вращающейся заготовке, а изменить шаг резьбы можно было заменой шестеренок. Но идеальными такие станки не были — заготовку держал рабочий, что и приводило к незначительной, но разнице в глубине и шаге резьбы на полученных деталях.
Сложно сказать, был бы возможен научно-технический прогресс без универсальных резьбовых соединений или нет. Но технологии менялись и совершенствовались. Наибольшего успеха достиг Генри Модсли. Он и считается одним из главных разработчиков токарно-винторезного станка. Сын плотника в юности работал в мастерской у отца, позже — в кузне. Полученные навыки в этих отраслях позволили ему начать разработку собственных инструментов.
Свою работу он продолжил у Джозефа Брама, известного в то время механика в области гидравлики, сантехники и слесарных работ. У него были станки для навивания пружин и другие инструменты. Во многом эти разработки стали основой токарно-винторезных станков Модсли.
Модсли впервые изобрел микрометр с точностью измерения до 3 мкм. Станок для нарезки резьбы, созданный Модсли, имел крестовину в качестве основы и резец, двигающийся в продольном и поперечном направлениях. Он срезал металл, создавая резьбу. Меняя ходовые винты, можно было менять шаг и направление резьбы.
В 1800 году станок модернизировали, добавив винт с зубчатыми колесами. Это еще больше увеличило точность нарезки и ускорило процесс изготовления.
Резьбовые соединения стали больше применять, появилась их стандартизация (ее предложил в середине 19-го века английский инженер Джозеф Витворт). В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации в Цюрихе определил международные стандарты метрической резьбы. Это значительно упростило процесс подбора гайки к винту, сделало резьбовые соединения широко распространенными.
Применяются они и сейчас. Среди преимуществ:
- простота конструкции;
- надежность соединения;
- универсальность применения — машиностроение, водоснабжение и другие сферы;
- взаимозаменяемость элементов, что важно для элементов, которые могут меняться при модернизации оборудования или выходе из строя;
- низкая цена изделий.
Найдутся резьбовые соединения и в оборудовании STOUT. Фитинги, хомуты, коллекторы, радиаторная арматура — в этих и множестве других товаров есть резьбовые соединения. Надежные, как и само оборудование! Выбирайте нужные товары и будьте уверены — крепление будет прочным и долговечным.