Гвинт і його застосування

Гвинт (від нім. Gewinde - нарізка, різьблення) - найпростіший механізм циліндричної форми, на яку по спіралі накладена різьблення (ряд чергуються канавок і виступів). Гвинт є кріпильної деталлю.

Винахід гвинта пріпісивае6тся великому математику і фізику давнини Архімед (287-212 рр. До н.е.) з Сіракуз.

Архимедов гвинт - механізм для підйому води знизу вгору. Нижня частина циліндра знаходиться в воді. Усередині циліндра розташовується плоска спіраль (шнек). При обертанні ручки вода з нижньої частини циліндра переміщалася наверх. Такий пристрій призначалося для зрошення земель, а також для відкачування води з трюмів великих вантажних суден.

Процес виготовлення гвинта в середні століття полягав в наступному: навивали на стрижень смужку паперу, а потім пропилює її напилком.

Пізніше різьблення великих розмірів наносилися гарячої куванням: по гарячій заготівлі били формотворчим інструментом. Дрібну різьблення отримували на примітивних токарних верстатах, при чому інструмент тримали в руках.

Потім з'явився гвинторізний верстат, який для отримання різьблення, знімав з заготівлі стружку.

В даний час різьблення отримують методом деформування поверхні. Заготівля гвинта затискається між двома логотипами й прокочується між ними. Одна плашка є рухомий, а інша - нерухомою.

А також методом холодного штампування. Дріт подається в верстат, який відрізає стрижень потрібної довжини, пропускає його через ряд формотворчих штампів і на отриману заготовку накочується різьблення.

Гвинти використовують для кріплення деталей. Їх широко застосовують в пристроях електротехніки, так як при кріпленні деталей вони пропускають через себе електричний струм.

Для електротехнічних виробів гвинти виготовляють з міді, бронзи і латуні. Гвинти, які використовуються в машинобудуванні виготовляють зі сталі.

Принцип гвинта використовується в таких інструментах, як домкрат, лещата. Гвинт застосовується і по «прямим призначенням»: для переміщення м'яса в м'ясорубці, обертання шестерні.

Різьба у гвинта - похила площина, вона завжди дає виграш в силі.

Уявімо, що похилу площину з висотою h і довжиною l згорнули в трубочку (рис. 1).

Повертаючи гайку, надіти на болт, відбувається обертальний і поступальний рух, ви піднімаєте її по похилій площині (рис. 2).

Виграш в силі дорівнює відношенню відстані, яку проходить точкою докладання зусиль за один оборот гвинта (довжини кола l = πD), до відстані, яку проходить при цьому навантаженням по осі гвинта.

За один оборот навантаження переміщається на відстань між двома сусідніми витками різьби (a і b або b і c), яке називається кроком різьби.

Прикладом перетворення обертального руху в поступальний, за допомогою гвинта, є юстирування точних оптико-механічних приладів. Юстирування - вирівнювання приладу вздовж осьового напрямку.