Шайба гровера — простейшее изобретение, которое не позволяет гайке самопроизвольно раскручиваться.
Но станок для резьбового соединения был поставлен на поток Модсли в 1800 году, а патент на пружинную шайбу (split washer) был получен Джоном Гровером только в 1875 году. По-моему времени предостаточно…
Идея пружинной шайбы очень проста.
Это закаленная разрезанная шайба с разведенными концами. Концы часто срезают под углом 15o. При затягивании гайки она сжимается, упирается разведенными концами и не позволяет резьбовому соединению самопроизвольно развинчиваться.
Недостатков у нее тоже хватает — она резко теряет эффективность при использовании плоской шайбы под гровером.
Ну и, конечно, она не дает стопроцентной гарантии от развинчивания, поэтому в важных местах (как, например, в авиации), резьбовые соединения как шплинтовали, так и продолжают шплинтовать. Но все равно эффект от нее колоссален.
Просьба только помнить, что даже такую простую штуку должен делать специальный станок. Иначе с гровера ручной работы толку будет мало. Собственно, резьбовое соединение делали и до Модсли — с помощью молотка и зубила, и это было настолько же бесполезно.
Рекомендую посмотреть на чертеж станка, прилагаемый к патенту Джона Гровера:
И последнее — в книгах о попаданцах описаны ситуации, когда он оказывается во времена Первой Мировой и вводит гровер в помощь батюшке-царю. Спешу разочаровать — гровер в то время был вполне знакомой штукой, к тому же наглухо защищенной патентом.
Изобретения на эту тему разнообразны… Самое простое для разборных и стандарт по надежности — корончатая гайка со шплинтом. А еще мне встречались среднеформатные гайки с боковым пропилом — для неразборного законтривани путем деформации, полагаю. Фишка на удивление простая, позволяет доработать таким образом готовую гайку. В последнее время популярны самоконтрящиеся гайки, но там сложно обеспечить, да. Наконец, в резьбовое соединение можно добавить клей/лак.
Тут баланс — дешевизна изготовления и очень широкое поле применения. Все-таки неразборные соединения это редко где нужны.
Ну оно условно неразборное — надо отогнуть деформированую гайку обратно и с приличным усилием она пойдет. Главное, что усилие выше, чем случайно возникающие в процессе эксплуатации соединения. IMHO надежнее самоконтрящейся. Клеевые гайки тоже откручиваются. Ну и на краску — это не кустарщина, весьма солидная железка с «покрашенными» винтами (на резьбе полоска синего состава, напоминающего лак). Вкручиваются тяжело и выкручиваются тоже, держатся надежно, но после 2-3 разборок эффект пропадает.
Ну, положим, механический суппорт для нарезки резьбы успешно использовал еще Нартов, и куча других механиков после него.
Заслуга Модсли только в том, что он объединил все существующие изобретения токарей в максимально проработанной и удобной конструкции, благодаря чему его станок стал стандартом.
Кстати, стоимость болтов и гаек с такого станка все равно оставалась запредельной, пока их штамповать не начали.
А секрет такого разрыва по времени между резьбой и гровером очень прост.
Причин две, и оба условия заработали только в конце века:
— благодаря усилиям уже известного нам Уитворта произошла стандартизация размеров резьбы, и стало возможным делать шайбы под заранее известный диаметр
— благодаря изобретению конвертерных и мартеновских печей появилась доступная сталь с постоянным химсоставом, которая позволила массово производить стандартные закаленные детали.
Производство такой штуки, как гровер, должно быть массовым, чтобы вызывать коммерческий интерес, а без этих двух условий оно просто убыточно.
Ну, положим суппорт Нартова был «демо-версией», нечто пригодное для массового производства сделал только Модсли.
Хотя сам Модсли утверждал, что он ничего нового не придумал, просто собрал все лучшее и довел до ума.
Про «заранее известный диаметр» — это бред. Потому что болт делается под отверстие и размер сверла — это и есть стандарт.
То есть все шло именно от возможности делать сверла и от возможностей сверлильных станков (Гровер работал на железной дороге и придумал шайбу именно для рельс).
Вот про металл — это да, это верно. Однако, сверла же делали массово.
Станком Модсли просто пользоваться удобнее было, вот и все. Потому что он в себя включал кучу других патентов и изобретений, сделанных за полвека. А сам принцип остался неизменным.
kraz, учитывая, что учебник по деталям машин вы уже давно не перечитывали, то вы бы осторожнее словечки типа «бред» использовали, а то выглядит очень смешно 🙂
Надеюсь, понятно, что поскольку нагрузку в соединении держит именно болт, все расчеты делаются именно под него?
А заодно и то, что все размеры болта с гайкой и шаг резьбы взаимосвязаны?
Гровер же выбирается исходя из диаметра гайки, который является производным от диаметра резьбы, который, в свою очередь, задается стандартом.
И диаметр сверла тут абсолютно ни причем.
А в том случае, когда стандарт отсутствует, то делать гроверы бессмысленно, поскольку размеры деталей заранее неизвестны и массового производства не получится.
>>Станком Модсли просто пользоваться удобнее было, вот и все
Ну дык и Нартов не изобрел суппорт, можно вспомнить суппорт Жака Бессона, 1565 год.
Просто на станке Нартова удобнее было винты нарезать, вот и все 😀
>>Гровер же выбирается исходя из диаметра гайки, который является….
Гровер-то да, но речь шла о диаметрах болтов ДО гровера.
>>А в том случае, когда стандарт отсутствует, то делать гроверы бессмысленно, поскольку размеры деталей заранее неизвестны и массового производства не получится.
Абсолютно согласен.
Ну дык и Нартов не изобрел суппорт, можно вспомнить суппорт Жака Бессона, 1565 год.
Нартов не изобретал суппорт как таковой. Нартов изобрел суппорт с АВТОМАТИЧЕСКОЙ продольной подачей, движущийся точно поступательно без участия токаря.
Я думаю, значение именно этой фичи и разница с предыдущими версиями понятна.
Гровер-то да, но речь шла о диаметрах болтов ДО гровера.
До стандартизации имеется ввиду?
В любом случае, вся работа всегда плясала от диаметра болта.
Стандартизация ничего не изменила в законах физики. Разве стандратный болт как-то принципиально иначе работает в соединении на изгиб, чем нестандартный? 🙂
Ага, только у Нартова был качающийся суппорт (привет копирным станкам), что на производстве не даст точности.
Нартов сделал «парадный станок», то есть игрушку для джентельменов (тогда и такое было модно, Модсли специальные станки для этого строил и очень недешево продавал).
А вот у Бессона и Модсли — вполне такие производственные конструкции.
>>В любом случае, вся работа всегда плясала от диаметра болта
Не всегда, а только тогда, когда отверстия начали сверлить, а не пробивать.
До этого все подбиралось под дырку.
Нартов сделал «парадный станок», то есть игрушку для джентельменов…
Вы наверное имеете ввиду членов академии наук, в частности, Ломоносова, для которых Нартов с 30х годов на своих станках делал научное оборудование?
Или Кулибина, который вместе с ним работал в механической мастерской Академии Наук и активно пользовался токарными станками Нартова?
Не всегда, а только тогда, когда отверстия начали сверлить, а не пробивать.
kraz, ну вы уж все-таки определитесь, о чем говорите 🙂 То о сверлах, то о пробивке… 🙂
Вы считаете, что болт в пробитой дыре как-то иначе себя ведет, чем в сверленой?
Может, когда-то очень давно все под дырку и подбиралось, но тогда нужно было все брать с большим-большим запасом.
Да и времена эти к теме статьи уже абсолютно никакого отношения не имеют. А массовое производство гроверов стало возможным все-таки именно после стандартизации резьб, и соответственно, размеров болтов и гаек.
>>Может, когда-то очень давно все под дырку и подбиралось
Да, я именно про те «давно-давно», которые закончились с массовым производством паровиков.
И про гровер я писал — да, гровер запускается в производство после стандартизации резьб и массового внедрения резьбового соединения.
Я уже говорил вам — вы правы.
>Вы наверное имеете ввиду членов академии наук, в частности, Ломоносова, для которых Нартов с 30х годов на своих станках делал научное оборудование?
У императора Петра был ЛИЧНЫЙ токарный станок, на котором работал сам император. Он имеет ввиду, что некоторые последователи этой причуды пользовались услугами Нартова.
>А в том случае, когда стандарт отсутствует, то делать гроверы бессмысленно, поскольку размеры деталей заранее неизвестны и массового производства не получится.
Ол комплит. нестандартные гайки делать ещё бессмысленней, так как гайка должна точно подходить к болту, диаметр которого не известен, а вот на шайбе допуск побольше. Гайки, тем не менее, делали. Кто мешает выпускать болт, шайбу и гайку, как комплект деталей? Пусть даже шайба войдёт в комплект только у одного производителя.
Насчет бреда,kraz, это весьма поспешное суждение, при массовом производстве стандартных болтов отверстие делается под болт, а не наоборот.
Это сейчас. А вы не допускаете, что при отсутствии стандартизации было как раз наоборот?
Одним сверлом вы можете просверлить сотню отверстий. Хорошо, пятьдесят. Нет, лучше двадцать. Что проще — сделать одно сверло или двадцать болтов? И гаек?
Кстати о сроках действия патентов.. Разве оне не на 20 лет выдаются?
Шайба запатентована в 1875 году, действие патента должно было кончится в 1895
Тут зависит от эпохи и от страны, может быть и 15 и 50. Уатт изобретал планетарный механизм, чтобы не попадать под патент кривошипа, а в Голландии патент на ветряную водоотливную машину на несколько десятков лет остановил внедрение ветряных лесопилок.
На 50.