ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ РЕЗЬБЫ НА ПРИМЕРАХ ИЗОБРЕТЕНИЙ ДРЕВНОСТИ НА УРОКАХ ЧЕРЧЕНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ КОЛЛЕДЖА

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены некоторые примеры применения резьбы с древних времен и до наших дней. Показана история развития резьбовых устройств с целью повышения интереса учащихся колледжа к техническим наукам.

Ключевые слова: резьба, Архимедов винт, шнек, болт, резец, винт.

Резьба, нанесенная на различные детали, - не веяние нового времени. Этот элемент деталей существовал еще в Древней Греции. И Древние Римляне, изготавливая дверные петли, использовали болты, подобные тем, что используются и в наши дни. [2]

Еще в Древнем Египте применялось водоотливное приспособление, представляющее собой гладкое бревно с прикрепленными на его поверхности облегающими планками, образовывавшими спираль. При вращении бревна вода по этой спирали поднималась вверх.

Рисунок 1. Архимедов винт                                           Рисунок 2. Архимедов винт

Это приспособление называли Архимедовым винтом (рис. 1, рис. 2). Архимедов винт, винт Архимеда — это механизм, исторически использовавшийся для передачи воды из низколежащих водоёмов в оросительные каналы. Он был одним из нескольких изобретений и открытий, традиционно приписываемых Архимеду, жившему в 3-ем веке до н. э. Архимедов винт стал прообразом шнека.

Вначале винты, предназначенные для соединения с гайкой, изготавливались вручную из дерева: на цилиндрический стержень с помощью бумажного шаблона наносилась винтовая линия, которая затем пропиливалась. В дальнейшем появился первый инструмент выпиливания резьбового винта —треугольная пила.

Но та резьба, которую мы привыкли видеть, появилась на винтах и болтах еще в 15 веке, как раз тогда, когда были изобретены печатный станок и механические часы. А еще примерно через столетие была изобретена резьбовая пара «Гайка+Болт».

В этот период времени не было специальных механизмов для нанесения резьбы, все приходилось делать вручную. Два века нанесением резьб больших размеров занимались кузнецы. Заготовку болта раскаляли, для нанесения резьбы использовали специальный ковочный штамп, молот или другой инструмент, придающий детали форму. Если нужна была мелкая резьба, в ход шли простейшие токарные станки. Каждая деталь имела свою собственную резьбу, потому что все выполнялось вручную. Каждая пара изготавливалась отдельно, поэтому к болту из одной пары никогда не подходила гайка из другой. Чтобы не потерять парные детали, их свинчивали и так хранили до того момента, когда они понадобятся.

Во второй половине 16 века французский мастер Жак Бессон разработал станок для нарезки резьбы, что стало поистине шедевром в инженерной науке тех времен. Чтобы заставить станок работать, использовалась специальная педаль, которую нажимали ногой. В движение приводился резец, который и наносил резьбу. Резец выполнял поступательные движения, которые были скоординированы с вращением заготовки, для чего использовалась система шкивов. [1]

В России первое упоминание о резьбе встречается в «Регламенте об управлении Адмиралтейства и верфи» Петра 1, в котором говорится о «должности резного мастера», делавшего «всякие резьбы по чертежам, которые дает корабельный мастер». Усовершенствовал процесс нарезания резьбы замечательный русский изобретатель А. К. Нартов (1680-1756 гг.), создав станок для нарезания винтов (рис. 3, рис. 4).

Рисунок 3. Резьбонарезной станок

Рисунок 4. Станок для нарезания винтов

Винтовые станки широко использовались для печатанья книг и для чеканки монет (рис. 5, рис. 6).

В конце 18 века Великобритания переживала Индустриальную революцию, в ходе которой изготовление и использование деталей для крепежа получило значительное развитие. Стали активно расти производительные силы машинной промышленности. Благодаря использованию деталей с нанесенной резьбой стало возможно появление различных важных изобретений в области техники – прядильная и хлопкоочистительные машины. Особенно широко крепления с резьбой стали применяться на железных дорогах, которые в ту пору стремительно развивались.

Рисунок 5. Станок для печати книг

Рисунок 6. Станок для чеканки монет

Все инженеры, разрабатывавшие детали с резьбой, вынуждены были для определения размеров использовать английскую меру, так как впервые такие детали стали развиваться и широко распространяться именно в Великобритании. [1]

В современной технике широко применяются различные виды соединений деталей. Соединения подразделяют на разъемные и неразъемные. Разъемными называются соединения, повторная сборка и разборка которых возможна без повреждения их составных частей. Соединения, не предусматривающие возможность их разборки, называют неразъемными.

К разъемным соединениям относят соединения резьбовые. Эти соединения являются наиболее распространенным видом разъемных соединений.

Резьбовые соединения - соединение деталей с помощью резьбы, в котором одна из деталей имеет наружную резьбу, а другая - внутреннюю. Резьбовые соединения создают с помощью стандартных крепежных деталей (болтов, винтов, шпилек, гаек и т.д.) и других деталей, снабженных резьбой.

По назначению резьбы делятся на крепежные (в неподвижном соединении) и ходовые или кинематические (в подвижном соединении). Часто крепежные резьбы несут в себе вторую функцию — уплотнения резьбового соединения, обеспечения его герметичности. В зависимости от формы поверхности, по которой нарезается резьба, она может быть цилиндрической или конической.

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверстии).

В зависимости от формы профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, прямоугольную, круглую, специальную. Треугольная резьба подразделяется на метрическую, трубную, коническую дюймовую, трапециевидная резьба — на трапецеидальную, упорную, упорную усиленную. По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную. [3]

В заключении хочется сказать, что резьба, это удивительное изобретение. Ведь и про сей день люди используют резьбы везде: для закрепления массивных плит, закрепления трубных соединений, и. т.д.

Список литературы:

1. История резьбы. [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://mirrvd.by/customers/103-istoriya-rezby.html
2. Тодышев С.С., Шатобин И.А. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВИНТОВОЙ РЕЗЬБЫ. В сборнике: Студент: наука, профессия, жизнь. Материалы IX всероссийской студенческой научной конференции с международным участием. В 4-х частях. Омск, 2022. С. 177-184
3. Федоренко В. А. Справочник по машиностроительному черчению/ В. А. Федоренко, А. И. Шошин– Л.: Машиностроение, 1981.