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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Teilverbindungen. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Befestigungselemente (Befestigungselemente) – Teile zum Verbinden von Teilen einer Struktur: Bolzen, Muttern, Schrauben, Schrauben, selbstschneidende Schrauben, Dübel, Nieten, Unterlegscheiben, Stifte, Stehbolzen und andere.
Verbindungen von Teilen werden in lösbare und einteilige unterteilt. Eine der häufigsten Arten lösbarer Verbindungen sind Schraubverbindungen. Wie bereits im Artikel „Hebel. Die einfachsten Mechanismen“ angedeutet, ist der Faden eine schiefe Ebene, die immer wieder um einen Zylinder gewickelt wird. Es besteht aus schneidenden abwechselnden Rillen und Vorsprüngen mit konstantem Querschnitt, die auf der Oberfläche des Teils gebildet werden. Gewindeverbindungen wurden lange Zeit von Hand hergestellt und konnten ein völlig beliebiges Gewinde haben. Die zusammenpassenden Teile waren aneinander befestigt und konnten nicht in Verbindung mit anderen Teilen verwendet werden, was die Reparatur der Ausrüstung erschwerte. Mit Verbesserungen am Ende des XNUMX. Jahrhunderts besserte sich die Situation. G. Modli Schraubendrehmaschine. Dadurch wird das Schraubenschneiden verbessert. Später erschienen Standards für Gewindeverbindungen. Die Form der Oberfläche, auf der das Schraubengewinde gebildet wird, kann zylindrisch oder konisch sein. Anhand der Bewegungsrichtung der Gewindekontur werden Rechts- und Linksgewinde unterschieden. Je nach Profil (Querschnittskontur der Rillen und Vorsprünge) kann das Gewinde dreieckig, trapezförmig, stoßförmig, rund, rechteckig sein. Gewindeverbindungen werden mit Hilfe von Schrauben verschraubt, verschraubt, verschraubt. Bei einer Schraubverbindung wird ein Bolzen – eine Gewindestange und ein Vier- oder Sechskantkopf – in die Löcher der zu verbindenden Teile eingeführt. Auf das Gewinde wird eine Mutter aufgeschraubt. Zwischen der Mutter und dem Teil kann eine Unterlegscheibe platziert werden, um die Verbindung abzudichten oder die Auflagefläche zu vergrößern. Um zu verhindern, dass sich die zu verbindenden Teile durch Vibrationen lösen, können Sicherungsmuttern (zwei aufgeschraubte Muttern) und Splinte (in der Mitte gebogene Drahtstäbe) verwendet werden, die in ein Durchgangsloch im Bolzen gesteckt werden. Für die Schraubverbindung ist keine Mutter erforderlich. Eine Schraube ist eine Gewindestange mit Kopf. Der Kopf dient zum Pressen der zu verbindenden Teile und kann sechseckig, tetraedrisch oder rund sein. Zum Festziehen der Schraube können Sie einen Schraubenschlüssel oder einen Schraubendreher verwenden, für den im Kopf der Schraube ein gerader oder kreuzförmiger Schlitz angebracht ist. Das Gegengewinde wird im Teil selbst hergestellt. Zum Verbinden von Holzteilen und anderen Teilen aus weichen Materialien werden Schrauben verwendet – Schrauben, deren Gewindeteil eine konische Form hat. Der Kopf der Schrauben kann flach (senkbar) oder kugelförmig sein. Zum Verschrauben wird darauf ein gerader oder kreuzförmiger Schlitz angebracht. Ein Bolzen ist eine Stange mit Gewinden an beiden Enden. Das Ende des Bolzens wird in eines der zu verbindenden Teile eingeschraubt und das zweite Teil durch Aufschrauben einer Mutter auf das andere Ende des Bolzens gegen das erste gedrückt. Manchmal werden Muttern auf beide Enden des Bolzens aufgeschraubt. Um Riemenscheiben, Zahnräder und andere rotierende Teile mit Wellen zu verbinden, werden Keil- und Keilwellenverbindungen verwendet. Der Schlüssel ist ein prismatischer oder keilförmiger Block. Es passt in Nuten an der Welle und in den Teilen. Schlüssel werden in festsitzende Schlüssel (mit Druckpassung) und lose Schlüssel unterteilt. Ein Spannschlüssel kann Umfangs- und Axialkräfte übertragen, während ein loser Schlüssel nur Umfangskräfte übertragen kann. Zur Übertragung großer Kräfte kommt eine Keilwellenverbindung zum Einsatz. Dies erfolgt durch gleichmäßig auf der Welle verteilte Vorsprünge (Zähne) und entsprechende Vertiefungen (Splines) im Loch des Teils. Unter den dauerhaften Verbindungen sind die Schweißverbindung, die Verbindung durch Löten und Nieten hervorzuheben.
Beim Löten werden feste Materialien mit speziellen Verbindungen – Loten – verbunden. Lote werden aus Blei, Zinn, Kupfer und anderen Metallen hergestellt. Sie haben einen niedrigeren Schmelzpunkt als die zu verbindenden Materialien. Geschmolzenes Lot füllt den Spalt zwischen den zu verbindenden Teilen und es kommt zu einer gegenseitigen Auflösung und Diffusion von Grundmaterial und Lot. Durch Löten werden Stahl, Gusseisen, Glas, Graphit, Keramik und Kunststoffe verbunden. Am häufigsten wird Löten zum Verbinden von Metallen verwendet. Herkömmlicherweise wird in das Löten mit Hart- und Weichloten unterschieden. Beim Löten mit Hartloten wird die Lötstelle mit einem Gasbrenner, einem Lichtbogen und hochfrequenten Strömen erhitzt. Das Löten mit Weichloten erfolgt mit Lötkolben, Gasbrennern, durch Eintauchen in Bäder aus geschmolzenem Lot. Nieten werden hauptsächlich zum Verbinden von Produkten aus Blech und Profilprodukten verwendet. Dazu werden in die zu verbindenden Teile passende Löcher gebohrt. In sie werden Nieten eingesetzt, bei denen es sich um Rundstäbe mit einem vorgefertigten Nietkopf an einem Ende handelt. Nieten werden aus Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing und anderen Materialien hergestellt, deren Duktilität es ermöglicht, sie zu Köpfen zu formen. Nachdem der Niet in das Loch eingeführt wurde, wird durch Vernieten des Schaftes der Schließkopf gebildet.
Eine Nietverbindung kann mit Überlappung hergestellt werden, indem die zu verbindenden Teile übereinander und durch Überlagerungen Stoß an Stoß gelegt werden. Lange Zeit, bis in die 1930er Jahre, waren Nietverbindungen die vorherrschenden Verbindungen im Maschinen-, Schiffs- und Brückenbau, wo eine höhere Festigkeit der Verbindungen erforderlich war. Der Hauptnachteil von Nietverbindungen war ihr hoher Arbeitsaufwand. Nach und nach wurden sie durch Schweiß- und Klebeverbindungen ersetzt. Heutzutage werden Nieten zum Verbinden von Materialien verwendet, die sich nicht schweißen oder erhitzen lassen, sowie von dünnwandigen Materialien. Nietverbindungen werden im Flugzeugbau, bei der Produktion von Bussen und Oberleitungsbussen, bei Verbindungen, die unter hohen Belastungen sowie unter Stoß- und Vibrationsbelastungen betrieben werden, eingesetzt. Autor: Pristinsky V.L.
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