Na prvi pogled sornik samo poveže stvari in se zdi navaden. Toda, ko greš globlje, boš spoznal, da obstaja več skritih skrivnosti za navidezno nepomembnim sornikom in vijakom kot prvi vtisi. Brez njih bodo vse naprave in stroji razdrobljeni.
Vijaki so eden najpogosteje uporabljenih delov v arhitekturnem in mehanskem oblikovanju. Povezujejo vse skupaj - od vijakov v električnih zobnih ščetkah in tečajih vrat, do vijakov, ki se uporabljajo za pritrditev betonskih stebrov v stavbah - v celoti. Vendar, ali si kdaj zamislil, od kod prihajajo?
Zgodovina vijakov
Čeprav je zgodovino navojev mogoče izslediti nazaj do 400 pr. N. Št., So bili v zadnjih 150 letih doseženi najpomembnejši razvoj sodobnega sornika in vijačenja, strokovnjaki pa imajo različna stališča o izvoru nepomembnih orehov in vijakov. Frederick E. Graves v svojem članku "Nuts and Bolts" je predlagal, da se zgodovina navojnih vijakov in ujemajočih orehov, ki se uporabljajo kot pritrdilne elemente sega v 15. stoletje. Na ta sklep je prišel na podlagi prvega pojavljanja tiskanih vijakov v knjigi v začetku 15. stoletja.
Vendar pa je Graves tudi priznal, da čeprav je navojni vijak mogoče izslediti nazaj v 15. stoletje, lahko neprebrane vijake sledi nazaj v rimske čase, ko so bili vijaki uporabljeni za "zapiranje vrat kot šarnir vrat za odpiranje in zapiranje in klinasti vijak: na zaskočnem drogu ali vijaku Z zarezo lahko vstavite klin, da se prepreči premikanje vijaka. "Prav tako je dejal, da so Rimljani uporabili bronasto ali celo srebro za izdelavo prvega vijaka. navzdol, ali je žica najprej navrta na vijak, navoj pa se tvori po varjenju.
Glede na raziskavo bolnika Billa Ecclesa, zgodovina niti je še prej. Arhimed (287 pr. N. Št. - 212 pr. N. Št.) Je odkril načelo spirale in jih uporabil za gradnjo opreme za dviganje vode. Vendar pa obstajajo znaki, da je bila spiralna črpalka rojena v Egiptu pred arhimedovskim obdobjem. Oprema je bila zgrajena iz lesa in je bila uporabljena za namakanje zemljišča in odvajanje odplak na dnu ladje. Eccles je na svoji spletni strani zapisal: »Toda mnogi ljudje mislijo, da je nit izumil grški filozof Arhitas iz Tarenta okoli 400 pr. N. Al-Hitas se imenuje ustanovitelj mehanike in pripada isti starosti kot Platon.«
Zgodovina se lahko razdeli na dva dela: pred in po letu 400 pr. N. Š. So bile uvedene niti. Ljudje so ga uporabili za dviganje vode, stiskanje grozdnega soka itd. Zgodovina pritrdilnih elementov je bila okoli 400 let. V 15. stoletju je Johann Gutenberg uporabil vijake v pritrdilnih elementih svojih stiskalnic. Nato je uporaba vijakov vedno bolj razširjena, obseg uporabe pa se je še bolj razširil na predmete, kot so ure in oklep. Po mnenju Gravesa so bili v zadnjih 15. in zgodnjem 16. stoletju Leonardo da Vinci zabeleženi nekateri modeli za stroje za rezanje navojev.
Toda na tej temi se večina raziskovalcev strinja, da je industrijska revolucija pospešila razvoj matice in vijakov ter jih naredila pomembne sestavine na področju inženiringa in gradbeništva.
WR Wilbur je priznan v "ZGODBI industrije orehov in bolt v Ameriki", ki je bil objavljen leta 1905, da je prvi stroj za izdelavo vijakov in vijakov izdelal Besson v Franciji leta 1568. Besson je kasneje uvedel navojne rezalne navojnice ali matrice za stružnice. Leta 1641 je britanska družba Hindley of York izboljšala opremo in jo razširila.
V Združenih državah Amerike na drugi strani Atlantika so zgodovinski zapisi vijakov v Carriage Museum of America. Matice, ki so jih uporabljali v vozilih v začetku 19. stoletja, so bile lažje in kasneje kot kasneje, kasneje pa so bile matice posneto in vijaki obdelani v ravne glave. V tem obdobju je bila proizvodnja vijakov dolgočasen in naporen proces.
Niti pritrdilnih elementov so bili sprva izdelani ročno, vendar ne kasneje, zaradi velikega povečanja povpraševanja je treba pospešiti proizvodni proces. V Združenem kraljestvu leta 1760 sta J in W Wyatt uvedla proizvodni postopek za proizvodnjo masivnih niti. Vendar je ta pomemben razvoj prinesel še en izziv: vsaka družba proizvaja lastne niti, matice in vijake, zato je trg napolnjen z velikim številom različnih velikosti niti, kar povzroča veliko težav proizvajalcem strojev.
Do leta 1841 je Joseph Whitworth uspel najti rešitev. Po dolgoletnih raziskavah in zbiranju vzorčnih vijakov iz številnih britanskih tovarn je predlagal določitev standarda za velikost niti v Združenem kraljestvu, tako da se lahko vijaki, ki jih proizvaja tovarna v Angliji, in matice, ki jih proizvaja tovarna Glasgow, uporabljajo skupaj. Njegov predlog je, da kot površin navoja temelji na 55 stopinj, število šivov na navoj je treba določiti glede na različne premere.
Ko je bil ta problem rešen v Združenem kraljestvu, so Američani poskušali rešiti isto težavo in začeli uporabljati nit Wyeth. Leta 1864 je William Sellers predlagal profil profila 60 stopinj in različne parcele, ki se lahko uporabljajo za različne premere. To se je kasneje razvilo v ameriški serijski seriji zob in serijo finih zob. Ena od prednosti ameriških standardov nad britanskimi standardi je, da ima njihov nitni profil ravne korenine in grebene. Lažje je proizvajati kot standard Wyeth z zaobljenim dnom in grebenom. Vendar pa je bilo ugotovljeno, da so niti Wyethove niti bolj učinkovite pri dinamičnih aplikacijah in da okrogli zobje Wyethove niti lahko izboljšajo problem staranja.
Med prvo svetovno vojno je pomanjkanje enotnih standardov za niti v različnih državah postalo glavna ovira za vojno odpornosti; V času druge svetovne vojne je vprašanje postalo še bolj resno za zavezniške sile. Leta 1948 so Združeno kraljestvo, Združene države Amerike in Kanada soglašale o enotni standardni niti in ga uporabile kot standard za vse države, ki uporabljajo cesarske enote. Zobni profil, ki se uporablja v tem standardu, je podoben DIN metrični nitki, ki je bil razvit v Nemčiji leta 1919. To je profil profila Wyeth (krožno zobno dno za izboljšane težave pri staranju) in navojni vijak Celes (60-stopinjski kot in ravna krona). Najboljša kombinacija. Vendar pa se je daljši osnovni polmer enotne standardne niti izkazal kot ugodnejši od DIN metrične niti. To je pripeljalo do oblikovanja ISO metričnih navojev, ki je standard, ki se danes uporablja v vseh industrializiranih državah.
V zadnjih desetletjih so ljudje, ki delajo v tej industriji, priča številnim prilagoditvam v vijakih. Eccles se je spomnil: "V to industrijo sem se začel ukvarjati pred 35 leti, ko prednosti vijakov niso bile tako očitne kot danes. Z uvedbo sodobne kategorije meritev in nedavnimi posodobitvami ustreznih standardov ISO se zdaj opisujejo in uporabljajo jakne vijakov. Preizkusne metode za določanje njegovih lastnosti so vse jasnejše. "
Ker je industrija surovin postala bolj razvita, se je DNK vijakov spremenil tudi iz jekla v druge nove materiale, da bi zadovoljili vedno spreminjajoče se potrebe industrije. Zlitine na osnovi niklja se razvijejo v zadnjih dveh desetletjih. Zlitine na osnovi niklja lahko delujejo v visokotemperaturnih okoljih, kot so turbopolnilniki in motorji, v tem okolju pa slabo deluje. Nedavne raziskave so se osredotočile na lahke kovinske vijake, kot so aluminij, magnezij in titan.
Današnja tehnologija vijačenja se je precej povečala v primerjavi z ročnimi vijaki in vijaki, kupci pa lahko izbirajo le alkalne matice in vijake iz jekla. Danes so podjetja, kot je Nord-Lock, bistveno izboljšala tehnologijo vijačenja, vključno s klinastimi blokirnimi sistemi. Stranke lahko izbirajo med vnaprej nameščenimi pocinkanimi ali nerjavnimi jeklenimi podložkami, kolesnimi maticami, namenjenimi jeklenim platiščem z ravnim dnom, ali po meri vijakov za različne namene. Pridobili ameriško podjetje Superbolt Inc. in švicarsko podjetje P & S Vorspann systeme AG (zdaj Nord-Lock AG), da povečajo število vijakov, ki se uporabljajo v težki industriji (kot so energija na morju in rudarstvo) v portfelju izdelkov Nord-Lock in postane polje vijakov varnost Svetovni vodja je naredil velik korak naprej.
Danes ljudje prav tako poudarjajo analizo sklepov. Eccles je pojasnil: "V preteklosti so se ljudje uporabljali za določanje velikosti pritrdilnih elementov, ki temeljijo le na lastnih izkušnjah, nato pa so zložile svoje roke, da bi molili za njegovo učinkovitost. Danes ljudje posvečajo več pozornosti delu analiziranja in zagotavljanja učinkovitosti izdelka pred izdelavo izdelkov in jih uvajajo na trg. .