Спираль эволюцiи

ИЗ ПРОШЛОГО ВИНТА И ГАЙКИ

Инструмент и технологии, пожалуй, лучше всего иллюстрируют уровень развития общества, ведь готовое изделие – лишь их производное, порой скрывающее многие секреты изготовления. Еще в позапрошлом столетии размеры снимали с точностью до микрона, применяли механические «болгарки» и полуавтоматические паяльники. Об этом и о многом другом читайте в нашей новой рубрике.

ВИНТ СВАЛИЛСЯ С НЕБА?

Появление на Земле винта, равно как и колеса, остается загадкой. Древнейшие изделия порой превосходят точностью изготовления более поздние образцы. Пожалуй, самая поразительная находка была сделана в 1865 году в одной из шахт штата Невада (США). Кусок полевого шпата, которому, по расчетам археологов, 21 миллион лет, скрывал ржавый стальной винт длиной около двух дюймов; профиль его резьбы четко отпечатался на минерале. Возможно, эта загадка досталась нам в наследство от предыдущей цивилизации или прибыла из глубин Вселенной!

Впрочем, и на нашей планете вдоволь естественных винтовых линий: раковина улитки, вьющийся ствол лианы, стебель плюща. Поэтому неудивительно, что винт открывали во многих странах по нескольку раз. В европейской истории его первооткрывателем считается Архитас Тарентийский – философ, математик и механик, живший в IV–V веках до РХ. Важной вехой в истории стал архимедов винт, почти в неизменном виде дошедший до наших дней. Плоская спираль (шнек), заключенная в трубу, позволяла качать воду для орошения полей. Через две тысячи лет это изобретение все так же востребовано человечеством в бурах, насосах, транспортерах.

К I веку до РХ деревянный винт получил всеобщее распространение на берегах Средиземного моря. В основном он работал в прессах – для производства вина, оливкового масла или отжима белья. Недавно при раскопках Помпеи нашли довольно изящные медицинские инструменты того времени со стальными винтами (они хранятся в Американском Национальном Историческом музее). Технология их изготовления не вполне ясна.

В средние века винты изготавливали весьма примитивно. Мастер навивал на стержень полоску бумаги или размечал резьбу на глазок, а затем пропиливал ее напильником. Так же делали и гайку. Иногда ее роль играла втулка со штифтами. Копир, предложенный да Винчи, воспроизводил профиль эталонного винта (рис. 1), который соосно скреплялся с заготовкой. Точных описаний приспособления не сохранилось. Зато сохранился эскиз токарно-винторезного станка, к сожалению, не оцененного потомками. Прошло более 200 лет, прежде чем он был заново открыт русским механиком А.К. Нартовым.

РУССКИЕ ИДУТ

Не оценив по достоинству суппорт и автоматическую подачу, мастера эпохи Возрождения придумали нарезать резьбу гребенками – это пластины с расстоянием между резцами, равным шагу винта. Их прижимали к вращающемуся стержню, продвигая вдоль резьбы. Металлические винты делали и так: на стержень навивали проволоку нужного сечения и припаивали ее к стержню, затем в промежутки укладывали такую же проволоку, но не так плотно, свивали ее со стержня и впаивали во втулку – получалась гайка (фото 1).

Нарезали резьбу и с помощью примитивных метчиков, которые больше давили, чем резали. Единых стандартов на резьбы не существовало, поэтому новые винт и гайку связывали бечевкой, чтобы не перепутать разнокалиберный крепеж.

Первую попытку стандартизации резьб сделал еще да Винчи, предложив установить шаг винта равным четверти его малого диаметра. Но в кустарных условиях достичь единообразия не могли. Эра винторезных станков началась в середине XVIII века, с конструкций соратника Петра I А.К. Нартова. Русские токарные станки с копирами вызвали изумление у европейцев. В 1797 году похожий станок, но с приводом от паровой машины сконструировал англичанин Генри Модслей.

ПОЛПЛАШКИ ЗА КОНЯ

Сто лет назад слово «плашка» означало не совсем тот инструмент, каким пользуются сегодня. Она состояла из двух сменных, раздвижных резцов, вставляемых в обойму (фото 2) или в клупп (фото 4). Цельные, круглые «плашки» назывались лерками. Распространены были и резьбовые доски (фото 3). В клуппах профиль резьбы можно было продавить сильнее, вкрутив упорный винт, да и начинать резьбу легче – с раздвижным инструментом обходились без заходного конуса. Удобен клупп и при ремонте сорванной резьбы: править ее можно от дальнего края – современной плашкой так не получится.

Цены на инструмент были не просто высокие – заоблачные. Судите сами: по каталогу Растеряева, поставщика двора Его Императорского Величества, в начале XX века английская резьбовая доска стоила от 2 до 6 рублей (фото 3), набор американских плашек и метчиков (фото 2) – 16–37 рублей, а большой регулируемый клупп (фото 4) – 110 рублей. Для сравнения – пятистенный дом в Нижегородской губернии стоил около 120 рублей, хорошая лошадь – 20–30 рублей, пообедать же в Москве можно было и вовсе за 3 копейки. Жалованье неквалифицированного рабочего составляло 25 рублей в месяц, высококвалифицированного – 50–70 рублей.

ИСЧЕЗАЮЩИЙ ВИНТ

Новейшая история винта сулит не менее интересное продолжение. В 2002 году компания «Мицубиси» разработала полимерный винт с эффектом «памяти»: при нагревании он, разглаживая резьбу, принимает форму стержня. Поэтому его легко извлечь без отвертки, что существенно ускоряет ремонт различной бытовой техники, мобильных телефонов, компьютеров. Температуру разглаживания подберут индивидуально для каждого изделия. Начать производство «умных винтов» планируют уже в этом году.

Мы вернемся к винтам и гайкам в следующем рассказе – об истории ключей и отверток.

ФОТО: МУЗЕЙ ИНСТРУМЕНТА, САНКТ-ПЕТЕРБУРГ