Thoạt nhìn, các bu lông chỉ buộc mọi thứ lại với nhau và có vẻ bình thường. Nhưng khi bạn đi sâu hơn, bạn sẽ nhận ra rằng có nhiều bí mật ẩn đằng sau bu lông và vít không đáng kể so với ấn tượng đầu tiên. Nếu không có chúng, tất cả các thiết bị và máy móc sẽ bị phân mảnh.
Bu lông là một trong những bộ phận được sử dụng phổ biến nhất trong thiết kế kiến trúc và cơ khí. Họ liên kết tất cả mọi thứ với nhau - từ các ốc vít trong bàn chải đánh răng điện và bản lề cửa, để bu lông được sử dụng để đảm bảo cột bê tông trong các tòa nhà - tất cả trong tất cả. Tuy nhiên, bạn đã bao giờ dừng lại để suy nghĩ về nơi họ thực sự đến từ đâu?
Lịch sử của bu lông
Mặc dù lịch sử của luồng có thể được bắt nguồn từ năm 400 trước Công nguyên, những phát triển quan trọng nhất trong quá trình bu lông và vít hiện đại đã được thực hiện trong hơn 150 năm qua và các chuyên gia có quan điểm khác nhau về nguồn gốc của các loại hạt và bu lông không đáng kể. Frederick E. Graves trong bài viết "Nuts and Bolts" của ông đã đề xuất rằng lịch sử của các bu lông có ren và các loại hạt được sử dụng làm ốc vít có niên đại từ thế kỷ 15. Ông đã đi đến kết luận này dựa trên sự xuất hiện đầu tiên của vít in trong một cuốn sách vào đầu thế kỷ 15.
Tuy nhiên, Graves cũng thừa nhận rằng mặc dù các tia ren có thể được bắt nguồn từ thế kỷ 15, các bu lông chưa được dò tìm có thể được bắt nguồn từ thời La Mã, khi các bu lông được sử dụng để "xếp hàng cửa, như bản lề của cửa mở và đóng và bu lông nêm: trên thanh chốt hoặc vít Với một rãnh, nêm có thể được chèn vào để ngăn chặn bu lông di chuyển. ”Ông cũng nói rằng người La Mã sử dụng đồng hoặc thậm chí bạc để làm cho vít đầu tiên. xuống, hoặc dây là vết thương trên vít đầu tiên, và sợi được hình thành sau khi hàn.
Theo nghiên cứu của chuyên gia về nghiên cứu của Bill Eccles, lịch sử của luồng thậm chí còn sớm hơn. Archimedes (287 TCN - 212 TCN) đã khám phá ra nguyên lý xoắn ốc và sử dụng chúng để chế tạo thiết bị nâng nước. Tuy nhiên, có những dấu hiệu cho thấy bơm xoắn ốc có thể đã được sinh ra ở Ai Cập trước thời kỳ Archimedean. Các thiết bị được xây dựng bằng gỗ và được sử dụng để tưới cho đất và xả nước thải từ đáy tàu. Eccles đã viết trên trang web của mình: "Nhưng nhiều người nghĩ rằng sợi chỉ được phát minh bởi nhà triết học Hy Lạp Archytas của Tarentum khoảng năm 400 trước Công nguyên. Al-Hitas được gọi là người sáng lập cơ học. Nó thuộc cùng độ tuổi với Plato."
Lịch sử có thể được chia thành hai phần: Trước và sau năm 400 trước công nguyên, đề tài đã được giới thiệu. Người ta sử dụng nó để nâng nước, vắt nước ép nho, vv Lịch sử của ốc vít chính nó là khoảng 400 năm. Trong thế kỷ 15, Johann Gutenberg sử dụng ốc vít trong các ốc vít của máy ép. Sau đó, việc sử dụng các ốc vít ngày càng trở nên phổ biến hơn và phạm vi sử dụng đã mở rộng nhiều hơn tới các mặt hàng như đồng hồ và áo giáp. Theo Graves, sổ tay của Leonardo da Vinci vào cuối thế kỷ 15 và đầu thế kỷ 16 chứa đựng một số thiết kế cho máy cắt ren.
Nhưng về chủ đề này, hầu hết các nhà nghiên cứu đồng ý rằng Cuộc cách mạng công nghiệp đã đẩy nhanh sự phát triển của các loại hạt và bu lông và làm cho chúng trở thành những thành phần quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật và xây dựng.
WR Wilbur thừa nhận trong "LỊCH SỬ CỦA Nut và Bolt ngành công nghiệp ở Mỹ" xuất bản năm 1905 rằng máy đầu tiên được sử dụng để làm cho bu lông và ốc vít đã được thực hiện bởi Besson ở Pháp vào năm 1568. Besson sau đó giới thiệu đồng hồ đo cắt hoặc chết cho máy tiện. Năm 1641, công ty Hindley của Anh cải tiến thiết bị và sử dụng rộng rãi thiết bị này.
Ở Hoa Kỳ ở phía bên kia của Đại Tây Dương, hồ sơ lịch sử của bu lông có thể được tìm thấy trong Bảo tàng Vận chuyển của Mỹ. Các loại hạt được sử dụng trong các loại xe vào đầu thế kỷ 19 đều phẳng hơn và sau đó là các loại hạt sau và các hạt sau được vát và các bu lông được gia công thành các đầu phẳng. Trong thời gian này, việc sản xuất bu lông là một quá trình tẻ nhạt và gian truân.
Các chủ đề của các ốc vít ban đầu được thực hiện bằng tay, nhưng không lâu sau đó, do sự gia tăng lớn trong nhu cầu, nó là cần thiết để tăng tốc độ quá trình sản xuất. Tại Anh vào năm 1760, J và W Wyatt đã giới thiệu một quy trình sản xuất nhà máy để sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, sự phát triển lớn này đã mang lại một thách thức khác: mỗi công ty sản xuất các chủ đề, đai ốc và bu lông riêng của mình, vì vậy thị trường được lấp đầy với một số lượng lớn các kích cỡ khác nhau, cho các nhà sản xuất máy móc gặp nhiều rắc rối.
Cho đến năm 1841, Joseph Whitworth đã thành công trong việc tìm kiếm một giải pháp. Sau nhiều năm nghiên cứu và thu thập các ốc vít mẫu từ nhiều nhà máy của Anh, ông đề nghị thiết lập một tiêu chuẩn cho kích thước sợi ở Vương quốc Anh để các bu lông do nhà máy của Anh sản xuất và các hạt được sản xuất bởi nhà máy Glasgow có thể được sử dụng cùng nhau. Đề xuất của anh ta là góc của bề mặt ren được dựa trên 55 độ, và số lượng các khóa ren trên mỗi inch phải được xác định theo các đường kính khác nhau.
Khi vấn đề này được giải quyết ở Vương quốc Anh, người Mỹ cũng đang cố gắng giải quyết cùng một vấn đề và bắt đầu sử dụng chủ đề của Wyeth. Năm 1864, William Sellers đề xuất một hồ sơ 60 độ và một loạt các nốt nhạc có thể được áp dụng cho các đường kính khác nhau. Điều này sau đó phát triển thành loạt răng thô tiêu chuẩn của Mỹ và hàng loạt răng tốt. Một trong những ưu điểm của tiêu chuẩn Hoa Kỳ so với tiêu chuẩn Anh là hồ sơ sợi của họ có rễ và đỉnh phẳng. Nó dễ dàng hơn để sản xuất so với tiêu chuẩn Wyeth với một cơ sở tròn và đỉnh. Tuy nhiên, nó đã được tìm thấy rằng chủ đề của Wyeth thực hiện tốt hơn trong các ứng dụng năng động, và răng tròn của chủ đề của Wyeth có thể cải thiện vấn đề lão hóa.
Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, việc thiếu tiêu chuẩn thống nhất cho các chủ đề ở các quốc gia khác nhau đã trở thành một trở ngại lớn cho cuộc chiến kháng chiến; trong Chiến tranh thế giới thứ hai, vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn đối với các lực lượng Đồng Minh. Năm 1948, Vương quốc Anh, Hoa Kỳ và Canada đã nhất trí về một sợi tiêu chuẩn thống nhất và sử dụng nó làm tiêu chuẩn cho tất cả các quốc gia sử dụng các đơn vị hoàng gia. Cấu hình răng được sử dụng trong tiêu chuẩn này tương tự như chỉ số DIN được phát triển ở Đức vào năm 1919. Nó là một cấu hình ren Wyeth (đáy răng tròn để cải thiện vấn đề lão hóa) và một sợi trục Celes (góc 60 độ và vương miện phẳng). Sự kết hợp tốt nhất. Tuy nhiên, bán kính cơ sở dài hơn của sợi chuẩn đồng nhất đã được chứng minh là thuận lợi hơn so với dạng chỉ số DIN. Điều này dẫn đến việc tạo ra luồng chỉ số ISO, là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi ở tất cả các nước công nghiệp hiện nay.
Trong những thập kỷ gần đây, những người làm việc trong ngành công nghiệp này đã chứng kiến nhiều điều chỉnh trong bu lông. Eccles nhớ lại: “Tôi bắt đầu tham gia vào ngành công nghiệp này 35 năm trước, khi những ưu điểm của bu lông không rõ ràng như ngày nay. Với sự ra đời của các loại chỉ số hiện đại và các cập nhật gần đây cho các tiêu chuẩn ISO có liên quan, các điểm mạnh của bu lông đã được mô tả và sử dụng. Các phương pháp thử nghiệm để xác định các đặc điểm của nó đều rõ ràng hơn. "
Khi ngành công nghiệp vật liệu thô đã trở nên phát triển hơn, DNA của bu lông cũng đã thay đổi từ thép thành các vật liệu mới khác để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp luôn thay đổi. Hợp kim niken-base đã phát triển trong hai thập kỷ qua. Các hợp kim gốc nickel có thể hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao như bộ tăng áp và động cơ, và thép hoạt động kém trong môi trường này. Nghiên cứu gần đây đã tập trung vào các loại bu lông kim loại nhẹ như nhôm, magiê và titan.
Công nghệ chống sét ngày nay đã phát triển đáng kể so với các bu lông và ốc vít làm bằng tay, và khách hàng chỉ có thể chọn các loại hạt và bu lông bằng thép không gỉ. Ngày nay, các công ty như Nord-Lock đã có những cải tiến đáng kể trong việc thúc đẩy công nghệ, bao gồm cả các hệ thống khóa nêm. Khách hàng có thể lựa chọn máy giặt bằng thép mạ kẽm hoặc thép không gỉ được lắp đặt sẵn, đai ốc bánh xe được thiết kế cho vành thép phẳng, hoặc bu lông tùy chỉnh cho các ứng dụng khác nhau. Mua lại công ty Mỹ Superbolt Inc. và công ty Thụy Sĩ P & S Vorspann hệ thống AG (nay là Nord-Lock AG) để tăng số lượng bu lông được sử dụng trong ngành công nghiệp nặng (như năng lượng và khai thác ngoài khơi) trong danh mục sản phẩm của Nord-Lock và trở thành một lĩnh vực an toàn Lãnh đạo toàn cầu đã tiến một bước tiến lớn.
Ngày nay, người ta cũng nhấn mạnh đến phân tích khớp. Eccles giải thích: “Trong quá khứ, con người đã được sử dụng để xác định kích thước của ốc vít chỉ dựa trên kinh nghiệm của chính họ, và sau đó họ chắp tay lại để cầu nguyện cho hiệu quả của nó. Ngày nay, mọi người chú ý nhiều hơn đến công việc phân tích và đảm bảo hiệu suất sản phẩm trước khi sản xuất sản phẩm và giới thiệu chúng ra thị trường. .