Эрудицию на проверку (40)

Простейшие вещи

Всем известно, что такое шуруп. Он служит для скрепления деревянных деталей или прикрепления к ним накладок. А задумывались ли вы над конструкцией шурупа? В нем есть и достоинства и недостатки. Его можно ввертывать в ненарезанное отверстие, головка его потайная, он прост в производстве. А недостатки? Возьмите, например, прорезь в головке, которая служит для установки в ней отвертки. Она обычно мелка, легко срезается при завинчивании, а если сделать ее глубже, головка становится непрочной, отвертка плохо держится в прорези.

Нельзя ли усовершенствовать шуруп, чтобы устранить эти недостатки? Шуруп дает, как известно, разъемное соединение. А если нам требуется так ввернуть шуруп, чтобы его невозможно было вывернуть? Как тогда изменить конструкцию шурупа? На рисунке изображена обычная пара: болт с гайкой. Тут еще 2 задачи. Первая — не прибегая к шплинтам, прокладкам и контргайкам, сконструировать гайку так, чтобы после завертывания она автоматически закреплялась, что называется, «намертво».

Словом, чтобы ее нельзя было отвернуть, не сломав. А вторая задача состоит вот в чем. Как известно, все металлические стержни при нагревании заметно удлиняются. Если мы затянем гайку при низкой температуре, то при высокой, из-за удлинения болта, крепление ослабнет. Как избежать этого?

По ходу дела

Как известно, конструкторы стремятся даже в очень сложных машинах применять стандартные крепления. Но бывают исключения. Иногда конструктору приходится по ходу дела, учитывая всякие особенные обстоятельства, придумывать необычные детали. Вот, например, простейшее крепление вала — шайба и разводной шплинт. Вековечная, проверенная опытом деталь.

Представьте себе, однако, что мы проектируем вещь, идущую в массовое производство, и копеечная экономия на одной операции очень важна. Нельзя ли вместо двух деталей крепления применить одну, простую в изготовлении и сборке?

Или такая задача. В одном месте вы наметили обычную ременную передачу с натяжным роликом. Но по ходу дела выяснилось, что крепить ролик не к чему, а изменять расстояние между центрами шкивов нельзя. Как обеспечить натяжение ремня?

 

---

Ответы

 

Простейшие вещи

Более прочной и удобной в обращении является головка шурупа, прорезь в которой сделана не прямой, а по дуге, как здесь показано. Конечно, отвертку тоже надо заточить по дуге. Если вместо прорези в головке сделать навинтованное гнездо, а вместо отвертки ввернуть в это гнездо винт, то завернуть шуруп можно, а вывернуть нельзя, так как при обратном вращении винт только вывернется из головки. Неотвертываемая гайка имеет снизу небольшой паз, в который вложен шарик. Дно паза скошено. При вращении гайки в обратную сторону шарик заклинивается и препятствует отвертыванию гайки. Под гайку надо надеть на болт трубку из материала, который расширяется при нагревании больше, чем железо, — например, из цинка.

По ходу дела

Шайбу и шплинт целесообразно заменить фигурной пластинкой, надеваемой на выточку вала. Верх пластинки (по пунктиру) сгибается. Надо соединить 2 ролика и свободно повесить их на приводной ремень. Они обеспечат натяжение.

«Твое свободное время», В.Н.Болховитинов, Б.И.Колтовой