что такое винтик фото
Винт или Болт? Чем отличаются? Вы не поверите!
«Да головкой конечно! Винты — под отвертку, болты — под ключ!» скажут многие и будут неправы.
Еще одно мнение — что болты крепятся гайкой, винты — ввинчиваются в деталь. Это тоже неверно.
Еще из вариантов: «Болт — большой, а винтик — маленький!»
Небольшую подсказку дает этимология названий.
«болт» — по английски — «стержень»,
«винт» — от немецкого gewinde — нарезка, резьба.
Так вот, болт в отличие от винта — калиброванное изделие (стержень), не только сжимающее соединяемые детали, но и держащее соединяемые детали от сдвига. Соответственно, болт должен иметь утолщение цилиндрической формы выше резьбы.
Винт же работает ТОЛЬКО НА СЖАТИЕ. Если нет утолщения выше резьбы или резьба до шляпки, то перед вами — винт вне зависимости от того, какая у него шляпка (на первой фото — именно винт).
При расчете винтового соединения учитывается только прочность на растяжение, а при расчете болтового — на растяжение и срез.
И да, БОЛТ — ЗАБИВАЮТ! в калиброванное отверстие. Соответственно, сам крутиться не особо может и крепится гайкой.
***************************************************************************************************************
Добавка от 71-RetroStyl:
«Попробовал «удивить» соседа по гаражу- оборонщика со стажем…Он и объяснил, что при приведении ГОСТ к международным стандартам название «болт» убрали.Теперь все — винты! Но мы то с вами знаем: каждый и дальше будет называть их так, как привык…
Как отличить винтик от шпунтика: главная мужская тайна
Эту информацию от нас скрыли еще в школе – мальчики пошли туда, где инструменты, дивный запах свежей стружки и большие ящики с прекрасными шурушками (то есть, конечно, крепежом) – а нас послали подрубать швы и варить яйцо.
И теперь нет-нет, да посмеются “Дай болт. Какой же это болт? Это гайка! ” А на сайтах объяснения выглядят обычно так: “Гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей разделяются по классу прочности 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d; 04; 05 — для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d.” Наша автор перерыла справочную литературу и выяснила примерно вот что.
Гвоздь: стерженек с острым концом, сверху шляпка на манер фуражки. Не, мы не думали, что ты не в курсе, гвоздь тут в качестве точки отсчета.
Обойный гвоздик: Шляпа большая, сам стерженек маленький. похож на гибрид собственно гвоздя и канцелярской кнопки.
Болт: У болта толстая, обычно шестигранная головка, от головки идет где-то на треть гладкий стержень, дальше резьба, которая не выступает наружу, а как бы врезана внутрь. Кончается стержень плоским срезом. Предназначен для ввертывания в уже готовые отверстия с уже готовой резьбой, обычно в чем-нибудь металлическом, и закрепляется с помощью гайки (и еще шайбы, если нужно)
Винт: все детали, которые предназначены для вкручивания в глубь, без того, чтобы закреплять их с обратной стороны гайкой или еще чем-нибудь. Шуруп и саморез – это такие винты. И для винта важно, чтобы он плохо выдергивался, а для болта важнее, чтобы он плохо ломался. Выдернуться ему и так не светит – там гайка держит.
Гайка: обточенный на шестиугольник металлический бублик. Внутри у гайки – резьба.
Шайба: расплющенный металлический бублик (иногда звездочка). Резьбы нет. Нужна, если надо что-то проложить между гайкой и закрепляемой деталью, или чтобы гайка не проваливалась, если отверствие большое, или чтобы гайка не терла гранями деталь, к которой прикручена.
Пружинная шайба (или гровер): Кусок пружины длиной в одно кольцо (но концы не совпадают – один выше другого), и служит для того, чтобы гайка не откручивалась сама по себе, обычно в каких-нибудь подвижных соединениях.
Шуруп: Может быть большая шестигранная головка, а может шляпа фуражкой, как у гвоздя (но с прорезанной дыркой для отвертки – шлицем). Ключевое отличие шурупа от самореза – это гладкая, без резьбы, часть стержня возле шляпки. Но вообще, по инсайдерской информации от дружественного мужчины (и по материалам тематических форумов) тема срачабельная, и если тебе нечем занять гостей-мужчин, можно с наивным видом спросить их “что там между шурупом и саморезом”, и беседа будет самоподдерживающейся надолго. Но, если смотреть не на вид, а на применение, то шуруп закручивают в уже готовые отверстия, или что-то мягкое (типа ДСП), ему не нужно дырявить стену собой. Кроме анкер-шурупа – он толстый, массивный, с острой резьбой и его даже в бетон вкручивают без дюбеля (см. ниже).
Саморез: Особо проникающий шуруп. Он делается из более твердого металла, у него острая резьба до самой шляпки и особо острый кончик, часто сам кончик сделан как сверло. Предполагается, что саморезу не нужна заранее проверченная дырка, он ее сам вырежет.
Шпилька: стержень без головки и с наружней (то есть не врезанной, а торчащей) резьбой. Конец с резьбой вкручивают в несквозное отверстие, а на оставшуюся торчащую часть навинчивают гайку (обычно с шайбой)
Винт-петля: Вкручивается как обычный шуруп, а вместо шляпки у него петля колечком. Удобно, если собираешься что-то вешать типа картины.
Дюбель: Если надо крепить что-то к не очень крепкой (типа гипсокартона) стене, или наоборот, высверливать в твердом бетоне отверстие, за которое ни шуруп, ни саморез не смогут крепко зацепиться (сделаешь узко – резьба попортится, сделаешь широко – не будет держаться), в уже проверченное отверстие вбивают дюбель, который будет исполнять примерно ту же функцию, что шерстяной носок в великоватом сапоге – закрепит и не даст ёрзать. Сейчас выпускают дюбели разной степени цеплючести, бывают прямо противотанковые ежи. А раньше люди пользовались чопиками (и иногда до сих пор чопик удобнее)
Чопик: деревянный цилиндрик. Представь себе кусок китайской обеденной палочки, из середины, сантиметра два-три длиной. Или больше, от отверстия зависит. Чопик забивают в пробуренную в бетонной стене дыру, в чопик вверчивают шуруп, шурупу легко победить деревяшку, деревяшка, раздвинутая шурупом, намертво вцепляется в бетон, вся система держится как надо.
Шуруповерт со сверлами, чопик, дюбель, саморез и набор отверток решают где-то три четверти вопросов типа “повесить полочку” и “закрепить шкаф”! Все эти дивайсы, ну кроме разве что глухаря – наши близкие друзья. Но если хочешь продолжать звать их всех “шурушками”- зови, они не обидятся.
Шпунт: выступающая часть деревянной детали, предназначенная для того, чтобы входить в выемку на другой детали, чтобы эти две детали лучше держались друг за друга в соединении. С винтом, короче, не спутаешь.
Текст: Ася Михеева
Фото на анонсе: Shutterstock
Что такое винт
Несмотря на столь незначительный размер и довольно простой на первый взгляд принцип работы, пользу винтовой резьбы для человечества сложно определить. Именно винт стал тем фактором, который дал толчок развитию науки и техники, и многие открытия, сделанные человеком, были бы недоступны без этого такого простого, то в тоже время такого нужного и гениального изобретения.
Немного истории и классификация
Конструкция винта была известна еще в Древней Греции, однако в то время это изобретение использовалось с целью подачи воды, поскольку его лопасти помогали поднимать воду на определенную высоту. Также подобный механизм применялся в качестве прессов для вина и масла. В виде элемента крепежа винтовой механизм появился в 16 столетии, однако распространение он получил только в 19 веке. В это время болт использовался в качестве крепежного элемента в строительстве, а также в разных видах ремесел. Высокую популярность болты получили в эпоху массового изготовления различных механизмов. С момента появления первых автомобилей болты стали неотъемлемым атрибутом строительства, который делал конструкции более прочными и надежными.
Различают несколько видов деталей:
Сфера применения
Винты широко используются в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве, промышленности и в других сферах. Для разных элементов применяются разные варианты, что позволяет добиться конкретных целей:
Подбор варианта зависит от нескольких факторов, в частности от температуры осуществления работ, показателя вибрации, нагрузки и др.
Виды винтов и их применение
Винт – одна из разновидностей крепежа. С его помощью производятся резьбовые соединения разных деталей или фиксация изделия к поверхности. Одна из соединяемых конструкций может иметь внутреннюю резьбу. Для правильного подбора подходящего изделия нужно изучить разновидности и понимать механизм соединения.
Что такое винт
Винт имеет форму стержня, на одном из концов которого имеется резьба, а на другом – компонент, передающий крутящий момент (это может быть, к примеру, головка или торцевой шлиц).
Основное назначение этого изделия – соединение двух деталей или прикрепление предмета к неподвижной плоскости. Помимо этого, винты (как и болты) могут играть роль оси для крутящихся приспособлений, направляющей для движения по прямой или вращения.
Отличие этого типа крепежей от шурупа – отсутствие конусообразной узкой части на кончике. Также винт не формирует резьбу в материале, когда закручивается.
История появления
Открытие этого механизма приписывают древнегреческому физику и математику Архимеду. Его винт представлял собой устройство для перемещения воды наверх. В цилиндр устанавливается уплощенная спираль, и емкость опускается в воду. Когда ручка вращается, жидкость поднимается наверх. Этот механизм использовали для орошения почв и осушения трюмов крупных грузовых кораблей.
В Средневековье винты изготавливали так: на стержень навивалась бумажная полоса и прорезалась напильником. Позднее возникли способы создания изделий с мелкой и крупной резьбой. В первом случае использовались простые токарные станки, во втором – ковка нагретой заготовки. Позже появилось специальное винторезное устройство. На этом станке резьба формировалась снятием стружки.
Сейчас для создания таких изделий используется способ холодной штамповки. В станок подают проволоки, где от них отрезаются стержни требуемой длины, которые затем пропускаются через формующие штампы. Затем на детали накатывают резьбу. Еще один способ – зажатие заготовки между парой плашек, одна из которых статичная, а вторая – движущаяся. Деталь прокатывают между этими элементами.
Назначение
Крепежные детали широко используются в быту и на производстве. Их применяют для сборки и фиксации мебели, перемещения фарша в мясорубке. Используют винты и в электротехнических устройствах: при фиксации деталей они проводят электроток. Для этой цели берут медные, латунные или бронзовые крепежи. В машиностроении более востребованы стальные изделия.
Винтовой механизм может преобразовывать вращательное движение в поступательное. Пример такого явления – калибровка высокоточных оптико-механических устройств.
В быту и строительстве применяется ряд приспособлений, работающих по винтовому принципу, к примеру, домкрат и тиски.
Чаще всего для монтажа крепежей используют отвертку. Встречаются и другие инструменты, к примеру, шестигранник или гаечный ключ.
Характеристики
Главные части винтов – стержень и головка. Первый имеет форму цилиндра; он входит в отверстие или вкручивается в материал. На всей поверхности стержня или на большей ее части имеется резьба. Длина покрытого ею фрагмента и глубина нарезки зависят от диаметра, а также от того, из какого материала сделаны сам крепеж и соединяемые изделия.
Головка служит для передачи крутящего момента на крепеж. Она снабжается фигурными выемками для отвертки или гаечного ключа. Их форма бывает очень разной, что справедливо и для самой головки.
В России размеры крепежей регламентирует ГОСТ 1491-80. В нем выделяются типы от М1 до М64. Однако на рынках продаются и более крупные винты – до М100.
В западных странах производство регламентируют стандарты серии ISO. Для каждого типоразмера приводятся специальные замечания (к примеру, некоторые из них являются нестандартными, другие – производятся лишь по классу А).
Весьма популярны винты с резьбой М6: они имеют диаметр стержня от 5,82 до 6 мм и внешнюю окружность головки 9,38 мм. Как и крепежи других типоразмеров, они могут иметь разную длину (границы для каждого вида прописаны в стандартах).
Форма шляпки у винта бывает нескольких типов. При этом каждый из них изготавливается в соответствии со своим стандартом.
Разновидности винтов
Классификация крепежей может быть проведена по различным основаниям. Их можно разделить на несколько крупных групп в соответствии с принципом работы, формой головки и шлица. Кроме того, существуют и детали узкого назначения для определенных типов операций. К примеру, для тонкого контроля (натяжения, расстояния и т.д.) используется регулировочный винт. Он применяется в разных устройствах от вышивальных пялец до сложных механизмов.
По назначению
Для жесткой фиксации используют установочный (или стопорный) винт, для разъемного соединения – крепежный. Последний имеет головку, которая, с одной стороны, прижимает скрепляемые детали, с другой – облегчает установку и демонтаж. Некоторые из них имеют потайную часть, призванную воспрепятствовать снятию крепежа сторонними лицами. Выпускаются специальные винты для фиксации автомобильных колес, требующие уникального ключа для работы с ними.
Разные типы материалов нуждаются в определенных подготовительных манипуляциях для получения надежных соединений. Если у обоих изделий неплоская поверхность, в точках, где будут находиться винты, ее обрабатывают так, чтобы получить ровные площадки для гайки и головки. Иначе крепеж может перекоситься, что создаст лишнее напряжение в конфигурации и может привести к ломке болта. У тонких изделий следует организовать для резьбы локальные утолщения. Если скрепляемые конструкции отличаются мягкостью, в них рекомендуется сделать под винты плотные втулки. Такие же приспособления, сделанные из изоляционных материалов, хорошо подходят для связывания изделий, имеющих разницу потенциалов. Еще одно решение этой проблемы – использовать винты не из металла.
Установочные изделия используют для фиксации взаимного положения конструкций относительно друг друга. На концах они имеют выпуклости или выемки, обеспечивающие лучшее удерживание в данной позиции. Под эти конфигурации могут создаваться специальные отверстия. Концы крепежей могут иметь форму цилиндра, конуса, сверла, а иногда и более сложное исполнение (к примеру, ступенчатое).
По форме головки
Форма головки у крепежей может быть полукруглой (слегка выпуклой) или плоской. Иногда встречаются и круглые головки: такое исполнение не носит функционального назначения и призвано создать привлекательную внешне фурнитуру. Есть конструкции в форме гриба – низкие и имеющие сверху вид сферы.
Можно встретить и винт с потайной головкой. Подобная конфигурация используется также в шурупах. Она имеет форму конуса и уплощенную наружную поверхность. Изделия рассчитаны на такой монтаж, чтобы верхушки утапливались в материал. Есть и полупотайной вариант, отличающийся скругленной вершиной.
Еще одна разновидность – винт с внутренним шестигранником. Резьба у него неполная, а головка имеет форму цилиндра. В ней присутствует шестиугольное углубление, рассчитанное на специальный ключ.
По виду шлицев
Форма у шлица бывает очень разной. Наиболее распространенные варианты:
Есть и ряд других вариантов конструкций. Один из примеров – антивандальный шлиц, предусматривающий только опцию закручивания. Из-за этой особенности он получил название One Way. Демонтировать его выкручиванием не выйдет: для этого понадобится прорезать или высверливать винт. Еще один тип шлица – бристольский, используемый в изделиях из мягких металлов. Его характеризуют 2 или 3 пары радиальных лучей.
Критерии выбора
На диаметр подбираемого изделия влияет ряд параметров: особенности материалов, конфигурация соединяемых деталей, величина воздействующих нагрузок. Если использовать слишком толстый винт, изделие может повредиться.
Важно правильно выбрать длину: если она будет недостаточной, соединение будет непрочным. Хорошо, если для работ уже разработана проектная документация с ведомостью крепежей. В ней приводятся данные о том, какие винты нужны для соединений.
Для требовательных узлов нужны крепежи из высокопрочных металлов. Если работы ведутся на улице, важно, чтобы винты были стойкими к окислению. В качестве материалов в этом случае подходят кремниевая бронза и стальные сплавы с хромом и никелем.
Как предупредить самоотвинчивание винта
Самопроизвольное отвинчивание часто возникает вследствие тряски и подобных динамических нагрузок. Для его предотвращения существуют разные методы. Один из примеров – шайбы из упругих материалов, монтируемые под головку или в гайку, а также парные детали вида “NordLock”. В продаже можно встретить винты, оснащаемые такими приспособлениями. Еще один вариант – проволочные замки, соединяющие расположенные по соседству крепежи и препятствующие самоотвинчиванию. Иногда под головки монтируют пружинящие шайбы. Для лучшего сцепления крепежа с деталью можно нанести возле головки немного краски или лака.
От винта! Любопытные факты о маленькой детали
Польза от изобретения винтовой резьбы столь же очевидна, как и польза от открытия человеком колеса. Пожалуй, это один из самых простых механизмов, без которого развитие науки и техники было бы просто невозможно. Многие вещи, созданные человеком, были сделаны не без помощи этого простого и гениального изобретения.
⇡#История винтовой спирали
Спиралевидная геометрия винта уникальна. Звучит странно, но предмет с такой формой уже сам по себе является многофункциональным устройством. Подобную геометрию можно использовать для надежного крепления отдельных элементов конструкции, вращающуюся винтообразную деталь можно применять для передаточного сцепления или в качестве транспортного конвейера. Последний вариант использования винтовой геометрии более известен как винт Архимеда. Вообще, легендарному древнегреческому гению приписывают много открытий, и, вероятно, не все из них принадлежат именно ему. Не беремся утверждать, что именно этот великий ученый открыл винтовую форму, но одно из первых упоминаний практического применения такой спирали связано с Древней Грецией (третий век до нашей эры).
Так называемый винт Архимеда — это устройство, которое в прошлом люди использовали для передачи воды на расстояния. Винтовая ось вращалась в желобе, и вода постепенно поступала в нужном направлении. По одной из версий, Архимед придумал это устройство еще во времена своего обучения в Александрии, где на практике смог применить свои знания для осушения залитых Нилом земель.
⇡#А был ли винтик?
Кто бы ни изобрел первый винт, он наверняка подсмотрел его форму в природе. Быть может, человек увидел, как плющ по спирали обвивает дерево, а может, его вдохновила закрученная форма морской раковины.
Геометрия, рожденная природой, зачастую бывает настолько точной и совершенной, что сам человек отказывается верить в ее естественное происхождение. Вот относительно недавний пример. Любители вести раскопки время от времени представляют сенсационные находки. Так, в 1998 году экспедиция Центра «МАИ — Космопоиск» исследовала местность на юге Калужской области в поисках упавших метеоритов. На месте поисков один из участников этой экспедиции обнаружил странный камень, в котором виднелся окаменевший болтик.
Среди ученых тут же поднялся переполох — откуда он там появился? Принимая во внимание сроки, которые необходимы для преобразования предмета в камень, можно сделать вывод, что возраст находки должен исчисляться сотнями миллионов лет. Но если так, то кто сделал эту деталь? Неужели 300 миллионов лет назад на Земле существовала продвинутая цивилизация, которая могла делать сложные механизмы? Разгадка на самом деле была очень простой.
После некоторых споров специалисты все же распознали окаменелость, ею оказалось существо под названием криноидея (лат. Crinoidea), или морская лилия.
Специфическое строение этих животных ввело в заблуждение исследователей, которые долго отказывались верить в то, что «болтик» создала природа. Интересно, что этот инцидент с болтиком в камне — не единичен. Морские лилии очень часто принимают за артефакты древней цивилизации — то нарекут их остатками инопланетных машин, то увидят в странных «шлангах» послание из будущего.
А на деле все обстоит куда проще и скучнее. По всей длине тела этих существ (криноидей) пролегал пищевод, который, часто был забит планктоном и песком. Под действием времени содержимое пищевода каменело, и образовывался штырь, который так похож на рукотворный предмет.
⇡#Все дело в шляпе
Чаще всего встречаются две формы шлица — прямой и крестообразный. Хотя изобрел и запатентовал крестообразную форму прорези Джон Томпсон (John Thompson), такую головку винта (а также отвертку для работы с ней) принято называть Phillips (к голландскому бренду не имеет никакого отношения), в честь Генри Ф. Филлипса (Henry F. Phillips), американского бизнесмена из Портленда, штат Орегон, который выкупил патент у Томпсона и сумел «раскрутить» достоинства новых винтов.
Преимущество крестообразной формы шлица заключалось в более надежном сцеплении винта и отвертки, что было особенно важно в промышленном производстве, в особенности при сборке автомобиля. В тридцатых годах прошлого столетия известные производители автомобилей (например, General Motors) быстро оценили удобство и эффективность новых винтов и взяли их на вооружение.
В интерьере Cadillac 1939 года нетрудно заметить шляпки с крестообразным шлицом
Шли годы, а форма шлица по-прежнему оставалась стандартной — или прямой, или крестообразной. Но, как известно, совершенству нет предела. Со временем даже привычная шляпка винта оказалась улучшенной.
Вообще-то винт относится к такой категории вещей, которые крайне сложно как-то усовершенствовать и сделать лучше. Винтообразная форма сама по себе идеальна, и, чтобы придумать что-то более совершенное, нужно проявить настоящий талант изобретателя. Тем не менее изредка находятся люди, которым по плечу задачи любой сложности. Эти энтузиасты запросто могут заново открыть велосипед или изобрести винтик по-новому.
Главный недостаток или, правильнее будет сказать, неудобство, которое несет в себе винт, — привязка к стандартам шлица. Каждый винт имеет свой шлиц, определенной формы и размера. Все это приводит к необходимости использования инструмента определенного стандарта. В арсенале любого уважающего себя мастера обязательно имеется целый набор отверток, с помощью которых он может закручивать и откручивать детали разных размеров. По большому счету это очень непрактично и неудобно, особенно когда речь идет о промышленных масштабах. А, между тем, решение проблемы очень простое, и нашли его американские изобретатели и основатели компании Outlaw Fasteners из Шарлотт в штате Северная Каролина.
Команда дизайнеров запатентовала новый универсальный шлиц, который практически лишен подобного недостатка. Он имеет форму утопленной ступенчатой пирамиды с шестигранным основанием. По утверждению создателей революционного шурупа, такая странная форма шлица несет в себе массу преимуществ. Во-первых, отпадает необходимость искать отвертку нужного размера. Во-вторых, сила сцепления на такой форме шлица гораздо выше, а потому бита не срывает резьбу. Кроме того, особая система фиксирования шурупа предотвращает колебания и нежелательное отклонение при закручивании шурупа.
Данный проект был анонсирован на популярной площадке Kickstarter и собрал нужную сумму для продвижения «универсального стандарта» — более ста тысяч долларов. Жаль только, что новаторская идея не решает проблему с горой отверток старых стандартов, которые по-прежнему придется держать под рукой, даже если новый шлиц приживется.
⇡#Винт с большой улыбкой
В любой работе, даже самой скучной, есть место для улыбки, нужно просто креативно подойти к самому процессу.
Японский дизайнер Юма Кано (Yuma Kano) придумал, как разнообразить такое простое и однообразное занятие, как закручивание винтов отверткой. Его предложение удивительно просто, но вместе с тем очень необычно. Юма Кано предлагает изменить форму шляпки закручиваемой детали. Как правило, форма этой детали выполнена согласно стандартам, обеспечивающим наилучшее сцепление и максимальную эффективность при использовании в промышленных масштабах. Однако, по мнению японского дизайнера, иногда можно отступить от правил и сделать совершенно неожиданный ход — отказаться от привычной формы прямолинейного или крестовидного шлица. Данный проект дизайнер реализовал совместно с Komuro Seisakusho, заводом по производству винтов в Восточной Осаке.
На данный момент существует большое количество стандартов этой металлической детали. Есть классический прямой шлиц, есть шлиц в форме звездочки, есть крестообразный шлиц, многоугольник и т.д. А японский дизайнер предлагает свой собственный шлиц, простой и понятный каждому, — в виде улыбающегося смайлика.
Конечно, для работы с таким винтом подойдет не любая отвертка или бита — они должны иметь соответствующий выступ. Обычным же инструментом такую деталь ни завинтить, ни открутить. Однако, по большому счету, какое это имеет значение, если крохотный винтик поднимет настроение, пусть и совсем немножко? К тому же уникальность детали может нести в себе и практическую пользу: например, она может защищать конструкцию от «очумелых ручек» или просто подчеркивать оригинальность сборки.
В принципе, идея японца не нова, просто раньше никто не обращал особого внимания на нестандартный шлиц. Некоторые производители умышленно используют особую, «секретную» форму шлица под названием Clutch head. Такая головка имеет сточенные грани, благодаря чему отверткой можно работать только по часовой стрелке.
Например, чтобы разобрать некоторые модели сетевого фильтра APC, придется сломать корпус, поскольку там шлиц тоже сделан наклонным. Такую деталь можно только закрутить, а выкрутить привычным способом не удастся.
⇡#Винт от Mitsubishi: резьба, которая не стирается
Винт — очень простой и надежный крепежный элемент. Однако и он может «сломаться». Его шлиц может быть разбит от чрезмерных усилий, приложенных в процессе откручивания, а сама резьба может быть сорвана. Давать прогнозы — занятие неблагодарное, но все-таки есть надежда на то, что в будущем подобных проблем станет намного меньше. Еще в 2002 году японские ученые компании Mitsubishi Heavy Industries продемонстрировали «улучшенный» вариант винта. Они использовали для его создания полимерный материал с эффектом памяти.
В обычном состоянии этот элемент имеет классическую геометрию с винтовой резьбой. Но стоит его нагреть, и винтовая насечка исчезает — винт распрямляется, превращаясь в стержень, который можно легко вытащить из паза. Стоимость данного элемента выше обычного стального винта — вероятно, по этой причине «вечный» винт пока не получил широкого распространения. Тем не менее, изобретение японских инженеров дает представление о том, что нас ждет в будущем.
⇡#Улиткоходы — самые необычные вездеходы
Если смотреть на вращающуюся резьбу, например на сверло, возникнет оптическая иллюзия — предмет «оживает» и складывается впечатление, будто винтообразная насечка перемещается. Наверное, эта иллюзия и подсказала человеку удивительный механизм, альтернативу колесу — шнекороторный движитель. Этот двигающий транспорт элемент получил свое название от немецкого слова Schnecke, которое переводится как «улитка». Использование в качестве двигающего элемента вращающихся винтообразных стержней позволило изобретателям сконструировать новый вид вездеходов.
Собственно, вездеходами называть шнекороторные машины было бы не совсем корректно, поскольку такой транспорт способен перемещаться не по любому грунту. Например, на обычной асфальтированной или бетонной трассе шнекоход не проявит своих достоинств — он будет неповоротлив и медлителен. Но стоит такой машине оказаться на болотистой или заснеженной местности, и она с легкостью пройдет там, где другой транспорт безнадежно увязнет.
Даже сегодня конструкция шнекохода вызывает удивление у тех, кто ранее не видел данный класс машин, уж больно странно выглядят такие устройства.
Однако история шнекоходов начинается гораздо раньше, чем можно было бы предположить. Например, в СССР инженеры были прекрасно осведомлены о потенциальных возможностях данного вида машин. Их производство не было налажено в большом количестве, однако отдельные экземпляры были на вооружении в Советской армии. По этой же причине в отечественной прессе не акцентировалось внимание на необычных конструкциях вездеходов. Зато упоминание о них мы находим в совершенно необычном месте. В 1958 году в журнале «Юность» впервые публикуется детская книжка Николая Носова «Незнайка в Солнечном городе», где автор удивительно точно описывает шнекороторные машины, называя их «спиралеходами».
Любопытно, что первые отечественные вездеходы со шнеками стали разрабатываться только спустя десять лет после выхода этой книжки. Ими занимались инженеры ЗИЛа под руководством советского конструктора Виталия Андреевича Грачёва.
Впрочем, большинство машин, созданных в СССР, так и остались на стадии прототипа. Лишь в восьмидесятые годы на заводе имени Лихачева была выпущена партия из пары десятков поисково-спасательных комплексов повышенной проходимости «Синяя птица».
Генри Форд, владелец легендарной Ford Motor Company, был одним из первых, кто задумался над массовым производством машин со шнекороторным механизмом. В начале прошлого века он стремился расширить производство и начал экспериментировать с различными типами тракторов. Акционеры компании, которым принадлежало 41,5 процента акций, категорически препятствовали Форду в его «творческом поиске». Поэтому чтобы продолжать поиски нового, Генри совместно с сыном пришлось создать отдельную компанию Henry Ford and Son, которая впоследствии стала использовать бренд «Фордсан» (Fordson). Один из концептуальных фордсанов (или фордзонов — так называли в СССР вариант тракторов, выпускаемых в конце двадцатых годов XX века по лицензии) имел необычный движитель — пару вращающихся спиралеобразных цилиндров. Модель получила название Armstead Snow Motor, или «Снежный дьявол».
Хроника 1929 года очень убедительно показывает преимущества данного шнекохода на занесенной снегом местности. На видео показана абсолютно рабочая модель трактора фордсана, которая может с легкостью проходить там, где лошади безнадежно вязнут в сугробах.
И все-таки, кто же первым изобрел шнекоход? Возможно, это был швейцарец Иакоб Морат, который в 1899 году запатентовал в США машину с шнековым приводом для ведения сельскохозяйственных работ. Придумана же она была еще раньше (по некоторым данным — в 1868 году). В России также была запатентована модель саней, которые использовали тот же принцип, ее автором был Ф. Дергинт.
⇡#Подземные лодки: на винте под землю
Клаус Филипп Мария Шенк граф фон Штауффенберг вошел в историю прежде всего потому, что его фамилия фигурировала в списке обвиняемых военных вермахта, осужденных по заговору против Гитлера. Но в жизни этого человека есть еще один момент, который имеет прямое отношение к нашей теме.
Когда на проект выделялись средства, предполагалось, что эти подземные лодки успеют сделать к вторжению в Великобританию, направив их под Ла-Маншем. Согласно расчетам немецких инженеров, судно могло перемещать команду из пяти человек и нести боезаряд в 300 килограммов, передвигаясь под землей со скоростью 7 км/час. Но, как известно, операция «Морской лев» не состоялась, а сам Гитлер счел более разумным сделать ставку на воздушные силы. В конечном итоге разработка немецкой подземной лодки была заморожена.
После войны в СССР подобные исследования велись по разработкам Александра Иосифовича Требелева. Наш соотечественник долго и подробно изучал аналогичные проекты заграничных коллег и старался систематизировать сведения о подземоходах. В итоге советские ученые пришли к выводу, что оптимальный способ создать подземную лодку — постараться найти альтернативу привычному штопорному механизму, который использовался в конструкциях почти всех подземных лодок того времени.
Чтобы отойти от стереотипного представления о подземной лодке, ученые стали присматриваться к обычным кротам. Над животными было проведено немало опытов, в ходе которых ученые вели наблюдения и старались понять, каким образом кроты так быстро пробивают себе путь под землей. Оказалось, что в процессе рытья тоннелей крот задействует не только передние лапы, но и все тело. Головой и передними лапами он выполняет поворот и движение вперед, а задними лапами отталкивается от земли.
Аналогичный принцип был реализован и в машине Требелева, где вместо задних ног использовались домкраты. Совместно с конструкторами А. Баскиным и А. Кирилловым Требелев смог сделать машину, которая работала с эффективностью в 300 оборотов в минуту, что давало потенциал для продвижения на 10 метров в час. И это было только начало. Позже в СССР был спроектирован и построен настоящий подземный крейсер под кодовым названием «Боевой крот».
⇡#Шуруповерт вместо кисти
То, что винт — это деталь для крепежа элементов конструкции, очевидно для всех. Но, как вы могли убедиться, область применения этой мегаполезной крохотной вещи куда шире. На винте можно ездить, им можно сверлить, им можно даже рисовать. Художники мыслят нестандартно, поэтому талантливый дизайнер вполне может представить себе, как будет выглядеть портрет из шурупов.
Калифорнийский художник Andrew Myers делает свои картины из сотен и даже тысяч шурупов. Он вкручивает их в деревянный холст, а затем тщательно раскрашивает шляпки по одной, благодаря чему с расстояния можно увидеть узнаваемые образы. Каждый шуруп вкручен на определенную глубину, что придает картинам Эндрю определенную рельефность.
⇡#Винтовой штопор
Завершая сегодняшний разговор о винтах и шурупах, стоит вспомнить еще об одном замечательном приборе, который был бы невозможен, если бы человек не открыл для себя винтовую спираль, — штопор.
Проявив смекалку и вспомнив пару-тройку фокусов, изобретательный человек сумеет одолеть пробку с помощью лезвия, отвертки, каблука и прочих подручных средств. Но куда проще взять металлическую спираль и без лишних усилий откупорить бутылку. И, кстати, человек додумался до изобретения штопора не так и давно. Подумать только — такая полезная вещь, а изобретена лишь пару столетий назад.
А запатентовал сей полезный инструмент 24 августа 1795 года англичанин по имени Samuel Henshall, который работал ректором в церкви Bow Church на востоке Лондона. Он был сыном бакалейщика из Чешира, поэтому его изобретение в какой-то степени закономерно. Теперь в церкви, где служил Сэмюэль, висит гордая табличка о том, что здесь нашел свое последнее пристанище изобретатель штопора. Как-то в одном из своих писем он написал: «Я нашел новое применение винту. Когда каждый человек узнает об этом, то удивится, что сам не додумался до этого».
Первый штопор имел ограничительное кольцо, которое препятствовало слишком глубокому проникновению «червяка» в пробку. Также с одной стороны рукоятки была прикреплена кисточка, с помощью которой можно было смахнуть крошки воска, которым заливалась пробка, или остатки самой пробки. Незадолго до своей смерти Сэмюэль Хеншелл объединился с известным предпринимателем из Бирмингема Мэтью Болтоном (Matthew Boulton), чтобы начать массовый выпуск штопоров, но заработать состояние так и не успел.
Сегодня, когда царит мода на умные вещи, даже штопор обзавелся «извилинами». Некоторые модели умеют считать количество открытых бутылок, другие определяют температуру напитка. Но, по большому счету, эти дополнительные «опции» — от лукавого. Ведь самое главное в штопоре — винт. Даже незаметная металлическая деталь может куда больше, если догадаться, как правильно ее использовать.