Unelte triz, unghii și șurub

Cifrele lui Victor Bogorad

Una dintre amintirile mele din copilărie: bunicul meu face ceva și cu ușurință, în două sau trei lovituri, unghie consiliul. De asemenea, încerc, dar devin mult mai lent și mai rău.







Aproape de lacrimi, întreb:
- Bunicule, de ce sunt unghiile îndoite tot timpul?
Bunicul transformă bordul, arată partea opusă și spune:
- Uite, după ce unghia este ciocanită, trebuie să fie pliată. Dacă nu se îndoaie, cum pot so fac?
- Dar de ce unghiul este îndoit?
- Dacă o dezactivați, ar fi mai bine să o țineți.

Mulți ani mai târziu, în cartea "Fă-o tu singur 1000 lucruri" [1] am văzut aceleași sfaturi pe care le-am amintit din copilărie - cum să vă asigurați că unghiile sunt păstrate mai bine. Iată ce a scris în această carte:

Dacă nu există nicio distanță între panouri, unghiile sunt tăiate în diagonală în direcția articulației (Figura 1). cuie bătute în cuie chiar și atunci când pene de bord comprimat sau cleme. în bord ciocan extreme pe un cui mai multe. deosebit de important unghiile de poziție supraînălțată, la conectarea o scândură cu suprafața de capăt a celuilalt, adică. e. atunci când unul dintre plăcile de unghii include la direcția fibrelor.

Zagibanie g zozdey. Capetele scurte proeminente ale unghiilor sunt îndoite de-a lungul direcției fibrelor. O conexiune mai puternică se realizează prin unghiile mai lungi; capetele lor proeminente cu 10-20 mm sunt îndoite sub forma unei capse perpendiculare pe direcția fibrelor (folosind o șurubelniță, un topor, un unghi mare și altele asemenea) și sunt înfundate în lemn. Dacă unghiul este ciocănit aproape de margine, atunci acesta este pliat spre interior. "[1, p. 38]


Fig. 1. Înfundarea unghiilor. [1, p. 40, Fig. 19.]

Ei bine, ce altceva poți să faci pentru a menține unghiile mai puternice? Nu întotdeauna deoarece există acces la partea din spate a bordului pentru a îndoi cuiul.

În revista "Tânăr Tehnician" am întâlnit o dată o astfel de propunere. În bord trebuie să găuriți o gaură figurată și să introduceți un manșon special în el. În Fig. 2 arată care este caracteristica sa - gaura centrală pornește mai întâi de-a lungul axei bucșei și apoi deviază puțin lateral. Dacă un cui normal este introdus în această gaură și a început să-l înfundă, bucșa va împinge unghiul deoparte, determinând-o să treacă treptat într-un cârlig.


Fig. 2. Folosind o bucșă cu o gaură curbată

Toate astea sunt bune, dar sub fiecare cui ai nevoie sa faci o bucata complexa si sa ghidezi o gaura in bord. Se pare foarte scump. Prin urmare, o astfel de conexiune este foarte probabil să fie utilă numai în cazuri deosebit de critice. Nu se poate face mai ușor și mai ieftin?

Conform brevetului US 3 945 414 [2], se recomandă utilizarea unui instrument special (Figura 3), care acționează ca o bucșă prezentată în figura de mai sus, deformând unghiul în timpul conectării. Avantajul este că, printr-o singură unealtă, care nu rămâne la joncțiunea pieselor, multe cuie pot fi ciocănite. E mai bine, dar nu putem face mai ușor?


Fig. 3. Utilizarea unui instrument special pentru îndoirea unghiilor

Odată, acum nu-mi amintesc exact unde am întâlnit aceste informații. Dacă unghia din secțiune nu este rotundă sau pătrată, ca de obicei, dar triunghiulară, atunci forța de legătură este cu 3-5% mai mare.


Fig. 4. Triunghiular în secțiunea cuiului

Nu am văzut niciodată unghii "triunghiulare", probabil pentru că sunt puțin mai bune decât unghiile obișnuite și sunt mai greu de făcut. Așa cum a spus bunicul meu: "Ovchinka nu merită lumânarea".

Să rezumăm. Am aratat cateva sugestii care imbunatatesc abilitatea cuiului de a ține pasul, adica a consolida piesele mai ferm. Bineînțeles, acest lucru nu este tot ce a fost inventat în acest domeniu, dar pentru exemplul educațional este suficient. Iată scurtele propoziții:
    a) ciocniți un cui în bordul oblic;
    b) îndoiți cuiul din spatele plăcii;
    c) îndoiți capătul cuiului sub forma unei bretele și apoi acest bracket pentru a ciocni în bord;
    d) îndoiți cârligul cu un buzunar cu o gaură curbată;
    e) îndoiți cuiul din corpul plăcii cu un instrument special;
    e) folosiți unghiuri de secțiune transversală triunghiulară.

Oferta cea mai simplă și cea mai ieftină este a); pentru a ciocni un cui în acest fel, este suficient de la începutul ei să se încline ușor. Propunerile b) și c) utilizează resursa cuiului însuși - abilitatea lui de a se îndoi. În teza e) se folosește și resursa unghiului, forma sa, dar pentru un câștig foarte mic va fi necesar să se plătească - pentru a începe să producă unghiile acestei forme noi. La sugestia e) este necesar să existe o unealtă specială, iar în d) un detaliu suplimentar - o bucșă cu o gaură curbată. Această ultimă opțiune va părea cea mai scumpă. Este posibil să se propună o opțiune de îmbunătățire a cuiului, atât bună, cât și ieftină în același timp? * * *

Adesea se întâmplă ca oamenii să utilizeze modalități diferite de a atinge același obiectiv - metode și dispozitive alternative. Se întâmplă de multe ori că unul dintre dispozitive este mai ieftin și mai ușor decât altul, dar funcționează mai rău, iar al doilea funcționează bine, dar costă mai mult.

De exemplu, pentru a uni piesele de lemn, cu excepția unghiilor, folosiți șuruburi. Dacă le comparăm cu altele, este ușor de văzut că unghiile sunt mai ușor de a face și mai ușor să înscrie în bord, dar ele sunt șuruburi mai rău țineți și șuruburi cuie țineți mai bine, dar sunt mai scumpe și mai greu să le șurub.


Fig. 5. O pereche alternativă

În acest caz, avantajele șuruburilor se manifestă pe deplin numai în acele cazuri în care se respectă anumite reguli. De exemplu, în cartea pe care am citat-o ​​deja [1], este scris:

"Prednepolatelnoe ras cu svere vanne i teplavaniya golovko k" (Figura 6). Găurile pentru șuruburi mici sunt străpunse cu un shilom de tâmplar, iar pentru cele mari sunt dresate. Diametrul burghiului trebuie să fie puțin mai mic decât diametrul șurubului. Adâncimea de foraj atinge două treimi din lungimea șurubului, dar dacă arborele este solid, atunci poate mai mult. Când se folosesc burghie spirale, se recomandă efectuarea a două burghie cu diametre diferite. Șuruburile cu capete încrucișate sunt înecate. Razzenkovku petrec o ghimpată, burghiul mare de spirală sau, în ultimă instanță, o daltă.








Fig. 6. Șuruburile de înșurubare [1, paginile 40 și 41, Fig. 20 și 21]

"În vnchinvanie" (Figura 6). Șuruburile ușor lubrifiate sau cu săpun se introduc mai ușor. Șurubelnița trebuie să se potrivească exact cu slotul șurubului. Capetele neîncălzite sunt rotite cu un orificiu în direcția fibrelor de lemn. Ei nu țin șuruburile în el "[1, p. 39 și 41].

Să ne întoarcem la unghie. O vom îmbunătăți și o vom face folosind proprietățile pozitive ale șurubului. Să formulăm mai întâi o contradicție alternativă. Aceasta este o contradicție care se referă la ambele sisteme tehnice.


Fig. 7. Contradicția alternativă nr. 1

De ce șurubul ține piesele bine? Desigur, datorită filetului filetat sau, cu alte cuvinte, datorită proeminențelor de pe suprafață care au tăiat corpul piesei. Deci, cuiul, pentru a ține bine, ar trebui să aibă aceleași protuberanțe. Dar atunci va fi foarte rău - aceste cornișe pe unghii vor deteriora fibrele lemnoase, deoarece sunt scrise exact mai sus: "Nu țineți-l înșurubat". Așa este, dar această problemă este ușor de ajutat. Este suficient doar să măriți înălțimea șurubului și să opriți îndoirea fibrelor. Cuiul nostru se va transforma de obicei într-un șurub, care, înfundat cu un ciocan, se va roti în jurul axei sale.

În Fig. 8 prezintă doar câteva din desenele cunoscute ale unghiilor cu șurub: a) conform brevetului US 2.558.379; b) brevetul US 5375957; c) conform brevetului US 6.805.525 [3, 4, 5]. Astfel de unghii sunt utilizate pentru a uni atât piesele de lemn cât și foile de metal. A face și a le ciocni, în comparație cu unghiile obișnuite, nu este mult mai dificilă, și ei păstrează în unele momente mai bine.


Fig. 8. Înșurubați cuiele

Capacitatea unghiei de a ține piesele ar putea fi îmbunătățită prin utilizarea resurselor șuruburilor - mai scumpe și, prin urmare, mai bună decât sistemul alternativ de lucru (Figura 9). Este posibil să faceți exact opusul - pentru a îmbunătăți șurubul, folosind resursele unui lucrător mai rău, dar un "coleg" mai simplu și mai ieftin?


Fig. 9. Rezolvarea contradicției alternative nr. 1

Ce înseamnă să faci mai bine un șurub? Din contradicția alternativă nr. 1 (Figura 7) rezultă că pentru aceasta este suficient să-l simplificăm și să-l facem mai ieftin. În enciclopedie, acum mai mult de o jumătate de secol [6] este scris: "șuruburile mici și șuruburile sunt realizate prin debarcare la rece a capetelor, urmată de tăierea sau înțeparea firelor". Dar numai o singură aterizare poate fi eliminată atunci când capetele șuruburilor sunt semicirculare sau cilindrice (Figura 10).


Fig. 10. Șuruburi cu capete semicirculare și cilindrice

Dacă șuruburile au fost ascunse sau unele tipuri de capete semi-secrete, slotul pentru șurubelniță trebuie fasonat (Figura 11). Și aceasta este o operație suplimentară, și nu cea mai rapidă și mai ieftină.


Fig. 11. Șuruburi cu capete conturate și semi-secrete

Acum, să vedem cum au fost făcute unghiile în același timp. In articolul „producția de unghii“ [7] este o diagramă (fig. 12), și o descriere detaliată :. „Procesul de fabricare a unui cui în mașină Press este format din următoarele fire 1 (figura 1.) este furnizată automat prin matricea deschisă 2, vorbind din. le de cantitatea h, necesară pentru formarea capului. matrici converg și canelate sale clemă sârmă (Fig. 12a), și perforatorul 3, cu cursul glisorului inainte aterizează capul (Fig. 12b). prin deplasarea poansonului cuțite de 4, Ascuțind și separând produsul finit, mergeți la polul spate extrem tensiune. Atunci când retragerea perforatorul înapoi matrice dezvăluită și sârmă cu capac plantate furnizat de suma corespunzătoare lungimii unghiilor, și din nou prinse în matricea (fig. 12c), atunci există ascuțirea unghiilor. Apoi, un cui este separat de sârmă de m. n. percutor (nu este prezentat în diagramă). "


Fig. 12. Efectuarea unui cui [7, p. 298, Fig. 1]

Se pare că capul unor șuruburi este exact la fel ca la unghii, dar cu alții nu funcționează. Să formulăm contradicția alternativă nr. 2.


Fig. 13. Contradicția alternativă nr. 2

De ce nu pot obține spline pe capetele unor șuruburi în timpul aterizării? În Fig. 11 răspunsul este clar vizibil. În capetele ascunse și semi-secrete, splinele sunt înecate parțial sau complet sub suprafața în care șuruburile sunt înșurubate. Dacă încercați să ștampilați un astfel de slot, pumnul care îl formează va lovi matricea care formează capul șurubului și nimic bun nu va ieși din el. Puteți rezolva problema dacă faceți slotul scurt. Apoi nu va ajunge la marginea capului și pumnul nu va lovi matricea. Dar un slot scurt va fi mai rău pentru a transmite cuplul atunci când înșurubați și deșurubați șurubul. Acest lucru este adevărat, dar un slot scurt poate fi adâncit. În plus, pe un șurub de astfel de sloturi poate fi de două ori, dacă unul este plasat perpendicular pe celălalt (Figura 14).


Fig. 14. Rezolvarea contradicției alternative nr. 2

Două tipuri de spline în formă de cruce sunt cele mai cunoscute: tip H (Fillips) și tip Z (Pozidrive), care diferă ușor în configurație (Figura 15). Tipul Z ușoară transmite mai mult cuplul. Pentru fiecare tip de slot, trebuie să utilizați propria șurubelniță. Calitatea sloturilor în formă de cruce poate fi verificată astfel - șurubul ar trebui să se încarce pe șurubelnița instalată în slot. Aceleași sloturi sunt acum adesea realizate pe șuruburi cu capete semicirculare și cilindrice.


Fig. 15. Spline în formă de cruce: 1) tip H; 2) tip Z

Cuiul și șurubul ar putea fi îmbunătățite folosind resursele celeilalte. În același timp, apare "efectul dispariției". Deci, unghiul cu șurub, deși deține porțiunile mai puternice decât unghiul obișnuit și se rotește în timpul instalării, rămâne un cui care este ciocănit. Un șurub cu fantă în formă de cruce, deși este realizat cu tehnologie pentru unghii, rămâne un șurub și are nevoie de o șurubelniță.

Este posibil să se obțină un astfel de hibrid care să moștenească simultan semnele unuia și celălalt "părinte"? Să formăm o altă contradicție alternativă.


Fig. 16. Contradicția alternativă nr. 3

Cum arată "portretul răspunsului" în acest caz? În primul rând, este un cui și trebuie să fie ciocănită și, în al doilea rând, este un șurub cu proeminențe pronunțate și nu poți să faci fără o șurubelniță. Cum să rezolve această contradicție?

În Fig. 17 prezintă unul dintre modelele posibile. Este dificil să alegeți numele pentru acest hibrid - "un unghi cu șurub" sau "șurub cu unghii"? Cea de-a doua opțiune pare să fie oarecum mai eufoasă.


Fig. 17. Hibrid - "șurub cu unghii"

Pe corpul cuiului se formează proeminențe mici, iar pe cap se formează o fantă (drept, așa cum se arată în figură sau în formă de cruce). Procedura de instalare este prezentată în Fig. 18. La începutul șurubului de cuie este înfundat în lemn până la capăt cu un ciocan, la fel ca un cui normal (pozițiile 1 și 2). În acest caz, proeminențele de pe corpul unghiului distrug straturile de lemn, formând un canal îngust în ele. Apoi, unghiul ciocan este rotit cu o șurubelniță în ambele direcții pentru aproximativ o jumătate de viraj (prezintă 3 și 4). Proeminențele se taie în lemnul compactat și se păstrează bine piesele conectate. Faptul că lemnul în timpul sacrificării a fost ușor avariat, nu joacă un rol.

Descrierea acestei construcții a fost întâlnită odată în literatură. Sa afirmat că un astfel de șurub de unghii este patentat în SUA. Nu mi-am pierdut timpul cautând numărul brevetului, ci pur și simplu reprodus imaginea din memorie. În scopurile noastre de formare, nu este atât de important - cine, unde și când a venit cu această decizie. Este mai important să înțelegeți prin ce reguli ar putea fi obținute.


Fig. 18. Instalarea "șurubului cu unghii"

Regula de obținere a unui astfel de hibrid tehnic este foarte simplă: luăm din fiecare sistem care constituie o pereche alternativă, numai acele elemente materiale care afectează proprietățile de care avem nevoie și apoi le adăugăm. În Fig. 19 este clar că elementele prototipurilor din proiectul final sunt aproximativ "pe picior de egalitate". Dar există cazuri în care ambele sisteme sunt însumate în întregime, și nu numai părțile lor separate. În mod obișnuit, elementele lucrării hibride în acest sens cu o schimbare de timp - prima și apoi cealaltă.

Rămâne să adăugăm că, prin această abordare, este posibilă combinarea avantajelor atât a modelelor, cât și a proceselor într-un întreg.


Fig. 19. Rezolvarea contradicției alternative nr. 3

Unelte triz, cui și șurub

Fig. 20. Unghiul de unghii

Din albumul de familie de familie am selectat două fotografii despre subiect. Nebunul în vârstă de trei ani, Ivan, îngheață cu grijă unghiile. Într-un caz, un ciocan în bord, în celălalt, un mâner de la mașina de măcinat de la colecția bunicului până la bufet. Ce nu este o pereche alternativă de instrumente? Este destul de potrivit pentru dezvoltarea imaginației creative.

REFERINȚE







Trimiteți-le prietenilor: