Op het eerste gezicht verbinden de bouten dingen gewoon met elkaar en het lijkt gewoon. Maar naarmate je dieper gaat, zul je je realiseren dat achter schijnbaar onbelangrijke bouten en schroeven meer verborgen geheimen schuilgaan dan bij eerste indrukken. Zonder hen zullen alle apparaten en machines gefragmenteerd zijn.
Bouten zijn een van de meest gebruikte onderdelen in architecturaal en mechanisch ontwerp. Ze verbinden alles met elkaar - van schroeven in elektrische tandenborstels en deurscharnieren, tot bouten die worden gebruikt om betonnen pilaren in gebouwen te bevestigen - alles bij elkaar. Ben je er echter altijd mee gestopt om na te denken over waar ze eigenlijk vandaan komen?
Geschiedenis van bouten
Hoewel de geschiedenis van draadsnijden teruggaat tot 400 voor Christus, zijn de belangrijkste ontwikkelingen in het moderne bout-en-schroefproces de afgelopen 150 jaar gemaakt en experts hebben verschillende opvattingen over de oorsprong van de onbelangrijke bouten en moeren. Frederick E. Graves stelde in zijn artikel "Nuts and Bolts" voor dat de geschiedenis van draadbouten en bijpassende moeren die als bevestigingsmiddelen worden gebruikt dateert uit de 15e eeuw. Hij kwam tot deze conclusie op basis van het eerste voorkomen van gedrukte schroeven in een boek in de vroege 15e eeuw.
Graves gaf echter ook toe dat hoewel de schroefbout kan worden teruggevoerd tot de 15e eeuw, de niet-schroefdraadbouten kunnen worden teruggevoerd tot de Romeinse tijd, toen de bouten werden gebruikt om 'de deur te legen, als het scharnier van de openende en sluitende deur en de wigbout: op de grendelstang of schroef Met een inkeping kan de wig worden ingebracht om te voorkomen dat de bout beweegt. "Hij zei ook dat de Romeinen brons of zelfs zilver gebruikten om de eerste schroef te maken. naar beneden, of de draad wordt eerst op de schroef gewikkeld en de draad wordt na het lassen gevormd.
Volgens het onderzoek van boutexpert Bill Eccles is de geschiedenis van het draadsnijden zelfs nog eerder. Archimedes (287 v.Chr. - 212 v.Chr.) Ontdekte het principe van spiralen en gebruikte ze om waterhefapparatuur te bouwen. Er zijn echter aanwijzingen dat de spiraalpomp in Egypte vóór de Archimedische periode is geboren. De uitrusting was gemaakt van hout en werd gebruikt om het land te irrigeren en afvalwater te lozen vanaf de bodem van het schip. Eccles schreef op zijn website: "Maar veel mensen denken dat de draad is uitgevonden door de Griekse filosoof Archytas van Tarentum rond 400 v. Chr. Al-Hitas wordt de stichter van mechanica genoemd en behoort tot dezelfde tijd als Plato."
De geschiedenis kan in twee delen worden verdeeld: vóór en na 400 voor Christus werden er threads geïntroduceerd. Mensen gebruikten het om water op te tillen, druivensap te persen, enz. De geschiedenis van bevestigingsmiddelen zelf was ongeveer 400 jaar. In de 15e eeuw gebruikte Johann Gutenberg schroeven in de bevestigingsmiddelen van zijn persen. Vervolgens wordt het gebruik van schroeven steeds wijdverspreider en is de reikwijdte van gebruik zelfs verder uitgebreid naar items zoals klokken en harnassen. Volgens Graves bevatten de notebooks van Leonardo da Vinci eind 15e en vroege 16e eeuw enkele ontwerpen voor draadsnijmachines.
Maar over dit onderwerp zijn de meeste onderzoekers het erover eens dat de Industriële Revolutie de ontwikkeling van moeren en bouten heeft versneld en ze tot belangrijke componenten op het gebied van engineering en constructie heeft gemaakt.
WR Wilbur erkende in de in 1905 gepubliceerde "GESCHIEDENIS VAN de moer- en boutindustrie in Amerika" dat de eerste machine die werd gebruikt om bouten en schroeven te maken in 1568 door Besson in Frankrijk werd vervaardigd. Besson introduceerde later draadsnijmeters of matrijzen voor draaibanken. In 1641 verbeterde het Britse bedrijf Hindley of York de uitrusting en maakte het op grote schaal gebruik.
In de Verenigde Staten aan de andere kant van de Atlantische Oceaan zijn historische gegevens over bouten te vinden in het Carriage Museum of America. Noten die in het begin van de 19e eeuw in voertuigen werden gebruikt, waren vlakker en later dan de latere, en later waren de moeren afgeschuind en de bouten in vlakke koppen bewerkt. Gedurende deze periode was de productie van bouten een vervelend en moeizaam proces.
De draden van de bevestigingen werden aanvankelijk met de hand gemaakt, maar niet lang daarna, vanwege de grote toename van de vraag, is het noodzakelijk om het productieproces te versnellen. In het Verenigd Koninkrijk introduceerden J en W Wyatt in 1760 een fabrieksproductieproces voor het massaal produceren van draden. Deze belangrijke ontwikkeling heeft echter een nieuwe uitdaging met zich meegebracht: elk bedrijf produceert zijn eigen schroefdraden, moeren en bouten, zodat de markt is gevuld met een groot aantal verschillende grootten van draden, waardoor machinefabrikanten veel problemen hebben.
Tot 1841 slaagde Joseph Whitworth erin een oplossing te vinden. Na vele jaren van onderzoek en het verzamelen van monsterschroeven van veel Britse fabrieken, stelde hij voor een norm te stellen voor de schroefdraadmaat in het Verenigd Koninkrijk, zodat de bouten van de fabriek in Engeland en de noten geproduceerd door de fabriek in Glasgow samen zouden kunnen worden gebruikt. Zijn voorstel is dat de hoek van het draadoppervlak gebaseerd is op 55 graden en dat het aantal draadsloten per inch moet worden gedefinieerd op basis van verschillende diameters.
Toen dit probleem in het Verenigd Koninkrijk werd opgelost, probeerden Amerikanen hetzelfde probleem op te lossen en begonnen ze de Wyeth-thread te gebruiken. In 1864 stelde William Sellers een draadprofiel van 60 graden voor en een verscheidenheid aan plaatsen die op verschillende diameters kunnen worden toegepast. Dit ontwikkelde zich later tot de Amerikaanse standaard grof-tandenreeksen en fijne tandreeksen. Een van de voordelen van Amerikaanse normen ten opzichte van Britse normen is dat hun schroefdraadprofiel platte wortels en toppen heeft. Het is gemakkelijker om te produceren dan de Wyeth-standaard met een afgeronde basis en top. Het is echter gebleken dat Wyeth's draden beter presteren in dynamische toepassingen en dat de ronde tanden van Wyeth's draad het verouderingsprobleem kunnen verbeteren.
Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd het gebrek aan uniforme normen voor garens in verschillende landen een belangrijk obstakel voor de oorlog van verzet; tijdens de Tweede Wereldoorlog werd het probleem nog ernstiger voor de geallieerden. In 1948 kwamen het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en Canada een uniforme standaarddraad overeen en gebruikten deze als de standaard voor alle landen die imperiale eenheden gebruiken. Het tandprofiel dat in deze standaard wordt gebruikt, is vergelijkbaar met het DIN-metrische draad dat in 1919 in Duitsland is ontwikkeld. Het is een Wyeth-schroefdraadprofiel (cirkelvormige tandbodem voor verbeterde verouderingsproblemen) en een Celes-schroefdraad (60 graden flankhoek en vlakke kroon). De beste combinatie. De langere basisradius van de uniforme standaarddraad is echter gunstiger gebleken dan de metrische DIN-schroefdraadvorm. Dit leidde tot de creatie van ISO-metrische threading, de norm die tegenwoordig algemeen wordt gebruikt in alle geïndustrialiseerde landen.
In de afgelopen decennia hebben mensen die in deze industrie werken, veel aanpassingen in bouten gezien. Eccles herinnerde zich: "Ik begon 35 jaar geleden met deze industrie, toen de voordelen van bouten niet zo voor de hand liggend waren als nu. Met de introductie van de moderne metriekcategorie en de recente updates van relevante ISO-normen worden de boutsterkten nu beschreven en gebruikt. De testmethoden om de karakteristieken te bepalen zijn allemaal duidelijker. "
Naarmate de grondstofindustrie verder ontwikkeld is, is het DNA van bouten ook veranderd van staal in andere nieuwe materialen om aan de steeds veranderende eisen van de industrie te voldoen. Nikkel-base-legeringen hebben zich ontwikkeld in de afgelopen twee decennia. Nikkelgebaseerde legeringen kunnen werken in omgevingen met hoge temperaturen zoals turbochargers en motoren, en staal presteert slecht in deze omgeving. Recent onderzoek heeft zich gericht op lichtmetalen bouten zoals aluminium, magnesium en titanium.
De schroeftechnologie van tegenwoordig is aanzienlijk gegroeid ten opzichte van handgemaakte bouten en schroeven, en klanten kunnen alleen alkalische stalen bouten en moeren kiezen. Tegenwoordig hebben bedrijven zoals Nord-Lock belangrijke verbeteringen aangebracht in de bouttechnologie, waaronder wedge-lock-systemen. Klanten kunnen kiezen uit voorgeïnstalleerde verzinkte of roestvrij stalen sluitringen, wielmoeren ontworpen voor stalen bodems met vlakke bodem of aangepaste bouten voor verschillende toepassingen. Verworven Amerikaans bedrijf Superbolt Inc. en Zwitsers bedrijf P & S Vorspann systeme AG (nu Nord-Lock AG) om het aantal bouten in zware industrie (zoals offshore energie en mijnbouw) in de productportfolio van Nord-Lock te vergroten en een boutgebied te worden veiligheid De wereldleider heeft een grote stap vooruit gezet.
Tegenwoordig benadrukken mensen ook de analyse van gewrichten. Eccles legde uit: "Vroeger waren mensen gewend om de maat van bevestigingsmiddelen te bepalen alleen op basis van hun eigen ervaring, en vouwden ze hun handen samen om te bidden voor de effectiviteit ervan. Tegenwoordig besteden mensen meer aandacht aan het analyseren en garanderen van de productprestaties voordat ze producten produceren en deze op de markt introduceren. .