Η αγγλική λέξη που αντιστοιχεί στη βίδα είναι Screw. Η σημασία αυτής της λέξης έχει αλλάξει σημαντικά τα τελευταία εκατοντάδες χρόνια. Τουλάχιστον το 1725 σήμαινε «ζευγάρωμα».
Εκτός από τη γνώση στο όνομα, χρειάστηκαν χιλιάδες χρόνια για να σφίξουν οι μικρές βίδες δεξιόστροφα και να χαλαρώσουν αριστερόστροφα από την εφεύρεσή τους.
εικόνα
Γιατί οι βίδες πρέπει να σφίγγονται δεξιόστροφα;
Ο φίλος του Πλάτωνα εφηύρε τη βίδα
Τα έξι πιο απλά μηχανικά εργαλεία είναι: βίδες, κεκλιμένα επίπεδα, μοχλοί, τροχαλίες, σφήνες, τροχοί και άξονες.
Η βίδα είναι ανάμεσα στις έξι απλές μηχανές, αλλά για να το λέμε ωμά, δεν είναι παρά ένας άξονας και ένα κεκλιμένο επίπεδο που τυλίγεται γύρω της. Σήμερα, οι βίδες έχουν αναπτύξει τυπικά μεγέθη. Ο τυπικός τρόπος χρήσης μιας βίδας είναι να την περιστρέψετε δεξιόστροφα για να τη σφίξετε (σε αντίθεση με τη στροφή αριστερόστροφα για να τη χαλαρώσετε).
εικόνα
Η δεξιόστροφη σύσφιξη καθορίζεται κυρίως από δεξιόχειρες
Ωστόσο, δεδομένου ότι οι βίδες την εποχή της εφεύρεσής τους κατασκευάζονταν όλες με το χέρι, η λεπτότητα των βιδών δεν ήταν συνεπής και συχνά καθοριζόταν από την προσωπική προτίμηση του τεχνίτη.
Στα μέσα-16ου αιώνα, ο Γάλλος μηχανικός της αυλής Jaques Besson εφηύρε έναν τόρνο που μπορούσε να κόβει βίδες. Αργότερα χρειάστηκαν 100 χρόνια για να προωθηθεί αυτή η τεχνολογία. Ο Άγγλος Henry Maudsley επινόησε τον σύγχρονο τόρνο το 1797. Με αυτόν βελτιώθηκε σημαντικά η λεπτότητα των νημάτων. Παρόλα αυτά, δεν υπάρχει ακόμη ενιαίο πρότυπο για το μέγεθος και τη λεπτότητα των βιδών.
εικόνα
Αυτή η κατάσταση άλλαξε το 1841. Ο μαθητευόμενος του Maudsley, Joseph Whitworth, υπέβαλε ένα άρθρο στο Ίδρυμα Δημοτικών Μηχανικών που ζητούσε την ενοποίηση των τύπων βιδών. Έκανε δύο προτάσεις:
1. Η γωνία κλίσης του σπειρώματος της βίδας πρέπει να είναι 55 μοίρες ως πρότυπο.
2. Ανεξάρτητα από τη διάμετρο της βίδας, ο αριθμός των συρμάτων ανά πόδι πρέπει να ακολουθεί ένα συγκεκριμένο πρότυπο.
Παρόλο που οι βίδες είναι μικρές, απαιτούν n τύπους εργαλειομηχανών και n+1 τύπους κοπτικών εργαλείων για την κατασκευή τους στις πρώτες μέρες.
Οι πρώτες βίδες δεν ήταν εύκολο να κατασκευαστούν επειδή η διαδικασία παραγωγής τους «απαιτούσε τρία εργαλεία κοπής και δύο εργαλειομηχανές».
Για να λύσει τα προβλήματα παραγωγής και κατασκευής των βρετανικών προδιαγραφών, ο Αμερικανός William Sellers εφηύρε ένα νήμα με επίπεδη κορυφή και επίπεδη τακούνι το 1864. Αυτή η μικρή αλλαγή επέτρεψε την κατασκευή βιδών με ένα μόνο εργαλείο και εργαλειομηχανή. Πιο γρήγορα, ευκολότερα και φθηνότερα.
Το νήμα των βιδών Sellers έγινε δημοφιλές στις Ηνωμένες Πολιτείες και σύντομα έγινε το πρότυπο για τις εφαρμογές Amtrak.
Χαρακτηριστικά βιδωτών αρμών
εικόνα
Σχήμα Β: Ιδιότητες κοχλιωτής άρθρωσης
Οι κύριες μεταβλητές της διαδικασίας σύσφιξης:
(1) Ροπή (T): η εφαρμοζόμενη ροπή σύσφιξης, μονάδα Nm (Nm).
(2) Δύναμη σύσφιξης (F): το πραγματικό μέγεθος αξονικής σύσφιξης (πίεσης) μεταξύ των συνδετικών σωμάτων, μονάδα Newton (N).
(3) Συντελεστής τριβής (U): ο συντελεστής ροπής που καταναλώνεται από τις κεφαλές των μπουλονιών, τα ζεύγη σπειρωμάτων κ.λπ.
(4) Γωνία περιστροφής (Α): Με βάση μια συγκεκριμένη ροπή, ο κοχλίας θα έχει μια ορισμένη αξονική επιμήκυνση ή ο σύνδεσμος θα συμπιεστεί και η γωνία του σπειρώματος πρέπει να περιστραφεί.
