Подписаться

Британский стандарт Уитворта

Последняя правка сделана 2021-05-13 12:53:33 Править

Британский стандарт Уитворта (BSW ) - это имперская единица на основе винтовой резьбы стандарт.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Форма резьбы
  • 3 Размер гаечного ключа
  • 4 Сравнение с другими стандартами
  • 5 Текущее использование
  • 6 Историческое неправильное использование
  • 7 Популярное культура
  • 8 См. также
  • 9 Ссылки
  • 10 Библиография

История

Резьба Витворта была первым в мире национальным стандартом резьбы винта, разработанным и утвержденным Джозефом Витвортом в 1841 году. До тех пор единственной стандартизацией было то немногое, что было сделано отдельными людьми и компаниями, при этом внутренние стандарты некоторых компаний немного распространились внутри их отраслей. Новый стандарт Уитворта определяет угол резьбы 55 °, глубину резьбы 0,640327p и радиус 0,137329p, где p - шаг. Шаг резьбы увеличивается с увеличением диаметра ступенями, указанными на диаграмме.

Система резьбы Уитворта позже была принята в качестве британского стандарта, чтобы стать британским стандартом Уитворта (BSW). Примером использования нити Витворта являются канонерские лодки Королевского флота Крымская война. Это первый пример применения методов массового производства в морской инженерии, как следующая цитата из некролога из The Times от 24 января 1887 года для сэра Джозефа Уитворта (1803–1887) показывает:

началась Крымская война, и сэр Чарльз Нэпьер потребовал от Адмиралтейства 120 канонерских лодок, каждая с двигателями мощностью 60 лошадиных сил, для кампании 1855 года на Балтике. На выполнение этого требования оставалось всего девяносто дней, и, несмотря на то, что времени было мало, постройка канонерских лодок не представляла затруднений. А вот с двигателями дело обстояло иначе, и Адмиралтейство было в отчаянии. Внезапно, благодаря присущей ему вспышке механического гения, покойный мистер Джон Пенн разрешил трудность и решил ее довольно легко. У него под рукой была пара двигателей точного размера. Он разобрал их на части и распределил детали среди лучших механических мастерских страны, сказав каждому изготовить 90 комплектов, точно во всех отношениях по образцу. Заказы выполнялись с неизменной регулярностью, и он фактически завершил девяносто комплектов двигателей мощностью 60 лошадиных сил за девяносто дней - подвиг, на который великие континентальные державы смотрели с удивлением, и который был возможен только благодаря стандартам Уитворта в измерениях, точности и точности. отделка была к тому времени полностью признана и зарекомендовала себя по всей стране.

Оригинальный образец двигателя канонерской лодки был извлечен из крушения SS Xantho Музеем Западной Австралии. При разборке было показано, что все его резьбы относятся к типу Витворта.

С принятием BSW британскими железнодорожными линиями, многие из которых ранее использовали свой собственный стандарт как для резьбы, так и для для профилей головок болтов и гаек, а также совершенствования технологий производства, он стал доминирующим в британском производстве.

В США BSW был заменен, когда стальные болты заменили железо, но все еще использовался для некоторых алюминиевых деталей вплоть до 1960-х и 1970-х годов, когда метрические стандарты заменили имперские..

American Unified Coarse изначально основывался на почти тех же имперских дробях. Унифицированная резьба под углом 60 ° имеет уплощенные гребни (гребни Уитворта закруглены). От ⁄ 4 дюйма до 1 ⁄ 2 дюйма шаг резьбы одинаков в обеих системах, за исключением того, что шаг резьбы для ⁄ 2 дюйма болт составляет 12 ниток на дюйм (tpi) в BSW по сравнению с 13 tpi в UNC.

Форма резьбы

Форма резьбы Витворта

Форма резьбы Витворта основана на фундаментальном треугольнике с углом 55 ° на каждой вершине и в долине. Боковые стороны расположены под углом Θ = 27,5 ° перпендикулярно оси. Таким образом, если шаг резьбы равен p, высота основного треугольника H = p / (2tanΘ) = 0,96049106p. Однако верхний и нижний ⁄ 6 каждого из этих треугольников обрезаны, поэтому фактическая глубина резьбы (разница между большим и малым диаметрами) составляет ⁄ 3 от это значение, или h = p / (3tanΘ) = 0,64032738p. Пики дополнительно уменьшаются путем их округления по дуге окружности 2 × (90 ° - Θ) = 180 ° - 55 ° = 125 °. Эта дуга имеет высоту e = HsinΘ / 6 = 0,073917569p (оставляя прямую боковую глубину h - 2e = 0,49249224p) и радиус r = e / (1 - sinΘ) = 0,13732908p.

Размеры резьбы Витворта
Большой. диаметрРезьба. плотность Резьба. шагМалый. диаметрМетчик 75%. размер сверла
(in)(мм)(in)(мм)(дюйм)(мм)(in)(мм)
⁄161,588600,4230,04121,046# 561,2
⁄322,381480,5290,06711,704#491,9
⁄83,175400,6350,09302,362#392,6
⁄323,969320,7940,11622,951#303,2
⁄164,763241,0580,13413,406# 263,7
⁄325,556241,0580,16544,201#164,5
⁄46,350201,2700,18604,724#95,1
⁄167,938181,4110,24146,132F6,6
⁄89,525161,5880,29507,493⁄168,0
⁄1611,113141,8140,34608,788U9,4
⁄212,700122,1170,39339,990⁄6410,7
⁄1614,288122,1170,455811,577⁄6412,3
⁄815,875112,3090,508612,918⁄3213,7
⁄1617,463112,3090,571114,506⁄3215,2
⁄419,050102,5400,621915,796⁄3216,6
⁄1620,638102,5400,684417,384⁄3218,2
⁄822,22592,8220,732718,611⁄6419,5
⁄1623,81392,8220,795220,198⁄6421,1
125,40083,1750,839921,333⁄822,3
1 ⁄ 828,57573,6290,942023,927⁄6425,1
1 ⁄ 431,75073,6291,067027,1021 ⁄ 6428,3
1 ⁄ 834,92564,2331,161629,5051 ⁄ 3230,9
1 ⁄ 238,10064,2331,286632,6801 ⁄ 1634,0
1 ⁄ 841,27555,0801,368934,7701 ⁄ 1636,4
1 ⁄ 444,45055,0801,493937,9451 ⁄ 1639,6
1 ⁄ 847,6254 ⁄ 25,6441,590440,3961 ⁄ 842,2
250,8004 ⁄ 25,6441,715443,5711 ⁄ 445,4
2 ⁄ 853,9754 ⁄ 25,6441,840446,7461 ⁄ 848,6
2 ⁄ 457,15046,3501,929849,017251,1
2 ⁄ 860,32546,3502,054852,1922 ⁄ 854,2
2 ⁄ 263,50046,3502,179855,3672 ⁄ 457,4
2 ⁄ 866,67546,3502,304858,5422 ⁄ 860,6
2 ⁄ 469,8503 ⁄ 27,2572,384160,5562 ⁄ 262,9
2 ⁄ 873,0253 ⁄ 27,2572,509163,7312 ⁄ 866,1
376,2003 ⁄ 27,2572,634166,9062 ⁄ 469,2
3 ⁄ 482,5503 ⁄ 47,8152,856072,542375,0
3 ⁄ 288,9003 ⁄ 47,8153,106078,8923 ⁄ 481,4
3 ⁄ 495,25038,4673,323184,4073 ⁄ 887,1
4101,60038,4673,573190,7573 ⁄ 893,5
4 ⁄ 4107,9502 ⁄ 88,8353,804696,6373 ⁄ 899,5
4 ⁄ 2114,3002 ⁄ 88,8354,0546102,9874 ⁄ 8105,8
4 ⁄ 4120,6502 ⁄ 49,2364,2843108,8214 ⁄ 8111,8
5127,0002 ⁄ 49,2364,5343115,1714 ⁄ 8118,1
5 ⁄ 4133,3502 ⁄ 89,6764,7621120,9574 ⁄ 8124,1
5 ⁄ 2139,7002 ⁄ 89,6765,0121127,3075 ⁄ 8130,4
5 ⁄ 4146,0502 ⁄ 210,1605,2377133,0385 ⁄ 8136,3
6152,4002 ⁄ 210,1605,4877139,3885 ⁄ 8142,6

.

Размер гаечного ключа

Чтобы упростить задачу, термин он xagon используется в этом разделе для обозначения головки болта или гайки.

Маркировка гаечного ключа Whitworth и BSF относится к диаметру болта, а не к расстоянию между плоскостями шестигранника (A / F), как в других стандартах. Путаница может возникнуть из-за того, что каждый шестиугольник Уитворта изначально был на один размер больше, чем соответствующий крепежный элемент BSF. Это приводит к случаям, когда, например, гаечный ключ с маркировкой ⁄ 16 BSF имеет тот же размер, что и гаечный ключ с маркировкой ⁄ 8 W. В обоих случаях ширина губки гаечного ключа 0,710 дюйма по плоскости шестигранника одинакова.

В некоторых отраслях промышленности использовались крепежные элементы Whitworth с меньшим шестигранником (идентичным BSF с таким же диаметром болта) под обозначением «AutoWhit» или Auto-Whit, и эта серия была официально утверждена Британской ассоциацией инженерных стандартов в 1929 году. как стандарт № 193, с «оригинальной» серией № 190 и серией BSF № 191.

Во время Второй мировой войны шестиугольник меньшего размера был принят более широко для экономии металла, и это использование сохранялось впоследствии.. Таким образом, сегодня часто можно встретить шестигранник Уитворта, который не подходит к номинально правильному гаечному ключу, и, следуя предыдущему примеру, более современный гаечный ключ может иметь маркировку ⁄ 16 BS, чтобы указать, что они имеют размер кулачка 0,710 дюйма и рассчитаны на (более поздние) шестигранные ⁄ 16 BSW или ⁄ 16 BSF.

Крепежные детали Whitworth с шестигранниками большего размера по BS 190 являются теперь часто в просторечии называют «довоенным» размером, хотя это не совсем правильно.

Сравнение с другими стандартами

Размеры шестигранной головки
РазмерBS 190BS 1083DIN
(дюйм)(дюйм)(мм)(in)(мм)(мм)
​⁄80,3388,6
​⁄160,44511,3
​⁄40,52513,30,44511,311
​⁄160,60015,20,52513,314
​⁄80,71018,00,60015,217
​⁄160,82020,80,71018,019
​⁄20,92023,40,82020,822
​⁄161,01025,70,92023,4
​⁄81,10027,91,01025,727
​⁄41,30033,01.20030,532
​⁄81,48037,61,30033,036
11,67042,41,48037,641
1 ⁄ 81,86047,21,67042,4
1 ⁄ 42,05052,11,86047,2
1 ⁄ 22,41061,22.22056,4
1 ⁄ 42,76070,12,58065,5
23,15080,02,76070,1
Два гаечных ключа, оба номинального размера ⁄ 8 дюйма, с наложенной диаграммой, чтобы показать логику, которая позволяет им обоим быть номинальными размер ⁄ 8 дюйма, когда их фактические размеры явно отличаются (расстояние между плоскостями в зависимости от диаметра винта). Многоквартирное определение является общепринятым стандартом сегодня и существует уже много десятилетий. Большой гаечный ключ на этой фотографии - 1920-х годов или ранее. Его лицевая сторона была отполирована, чтобы размерная марка хорошо отображалась на фотографии. Этот пример является американским, но он иллюстрирует способ маркировки гаечных ключей для крепежных элементов Whitworth.

Стандарт British Standard Fine (BSF) имеет такой же угол резьбы, как и BSW, но имеет более тонкую резьбу. шаг и меньшая глубина резьбы. Это больше похоже на современный «механический» винт и использовался для точного машинного оборудования и для стальных болтов.

Стандарт Британского стандартного цикла (BSC), который заменил стандарт Института велосипедных инженеров (CEI), использовался на британских велосипедах и мотоциклах. Он использует угол резьбы 60 ° по сравнению с резьбой Whitworth 55 ° и очень мелкий шаг резьбы.

Стандарт Британской ассоциации винтовой резьбы (BA) иногда относят к стандартным крепежным элементам Whitworth, потому что он часто встречается в том же оборудовании, что и стандарт Whitworth. Однако на самом деле это стандарт на основе метрики, который использует угол резьбы 47,5 ° и имеет собственный набор размеров головок. Резьба BA имеет диаметр 6 мм (0BA) и меньше, и до сих пор используется в точном машиностроении.

Угол Уитворта 55 ° остается широко используемым сегодня во всем мире в виде 15 британских стандартных трубных резьб, определенных в ISO 7, которые обычно используются в системах водоснабжения, охлаждения, пневматики и гидравлики. системы. Эти резьбы обозначаются числом от 1/16 до 6, которое происходит от номинального внутреннего диаметра (i / d) в дюймах стальной трубы, для которой была разработана эта резьба. Эти обозначения трубной резьбы не относятся к какому-либо диаметру резьбы.

Другие резьбы, в которых использовался угол Уитворта 55 °, включают латунную резьбу, кабелепровод британского стандарта (BSCon), модель инженеров (ME) и британский стандарт меди (BSCopper).

Текущее использование

Стандартное крепление для штатива на всех SLR-камерах и, если оно установлено, на компактных камерах и, следовательно, на всех штативах и моноподах, составляет 1/4 дюйма по Уитворту. В камерах большего формата используется Whitworth 5/16 дюйма с адаптерами штатива от Whitworth 1/4 дюйма при необходимости.

Широко используемая (за исключением США) резьба British Standard Pipe, как определено стандартом ISO 228 (ранее BS-2779), использует стандартную форму резьбы Whitworth. Даже в США в компонентах персональных компьютеров жидкостного охлаждения используется резьба G ⁄ 4 из этой серии.

Резьбовое крепление Leica, используемое в дальномерных камерах и многих увеличивающих объективах, имеет размер 1 ⁄ 32 на 26 витков на дюйм по Уитворту, артефакт этого был разработан Немецкая компания, специализирующаяся на микроскопах и, следовательно, оснащенная инструментами, способными обрабатывать резьбу в дюймах и в Уитворте.

Нить ⁄ 32 в Whitworth была стандартной Meccano в течение многих лет, и до сих пор используется французской компанией Meccano.

Сценическое освещение подвесные болты обычно имеют размер ⁄ 8 дюйм и ⁄ 2 в BSW. Компании, которые первоначально перешли на метрическую резьбу, перешли на другую сторону, после жалоб, что более тонкая метрическая резьба увеличила время и сложность настройки, которая часто происходит наверху лестницы или строительных лесов.

Крепеж для садовых ворот традиционно использовали болты с квадратным подголовком Whitworth , и они по-прежнему являются стандартом, поставляемым в Великобританию и Австралию.

Историческое неправильное использование

Двигатели British Morris и MG с 1923 по 1955 год строились с использованием метрической резьбы, но с головками болтов и гайками, рассчитанными на гаечные ключи и головки Whitworth. В 1919 году Morris Motors приобрела французские двигатели Hotchkiss, которые во время Первой мировой войны переместились в Ковентри. Станки Hotchkiss были с метрической резьбой, но метрические гаечные ключи в то время не были доступны в Великобритании, поэтому крепежные детали изготавливались с метрической резьбой, но с головками Уитворта.

В популярной культуре

В фильме 2011 года Тачки 2 Disney / Pixar, ключевой ключ к открытию злодея, сэра Майлза Акслерода, заключается в том, что он использует болты Уитворта. Хотя Акслерод не совсем похож на настоящую машину (в то время как многие другие персонажи очень похожи на настоящие автомобили), он, кажется, наиболее точно соответствует оригинальному Range Rover Classic. На самом деле, ранние модели Range Rovers использовали детали с имперскими размерами, хотя фотография двигателя злодея практически идентична более позднему 3,5-литровому одинарному пленуму Rover V8 (конструкция, приобретенная у GM Buick).

См. Также

Другие стандарты резьбы:

Ссылки

Библиография

  • Оберг, Э., Джонс, Ф.Д., Хусейн, М., Макколи, С.Дж., Райффель, Х.Х. и Хилд, Р.М. (2008) Справочник по машинному оборудованию: справочник для инженера-механика, конструктора, инженера-технолога, рисовальщика, изготовителя инструментов и машиниста, 28-е изд., Нью-Йорк: Industrial Press, ISBN 978 -0-8311-2800-5, с. 1858–1860 гг.
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: mail@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте