Что такое винты-барашки и где они используются?

Что такое винт

В зависимости от способа использования, крепление может быть разделено на винты и болты.

Допускается  считать крепежный винт таким же болтом, но малого размера и отличаются они между сбой тем, что у второго крепления головка обладает формой шестигранника, а у первого разнообразные  вариации для исполнения головок.

Внешний вид головки винта

Многое зависит от  места использования и самого инструмента, который применяется для монтажа, но  головка винта способна быть разной формы.

Теперь становится понятнее, что если шляпка не под рожковый или накидной ключ, то этот элемент крепления называется винтом. Но учтите, что винты с большими габаритами тоже могут иметь шестигранную головку, и кроме того весь смысл сравнения метизных изделий будет лишь за счет формы и размера шляпки. Для того, чтобы вы точнее поняли, чем одно крепление отличается от другого, стоит рассмотреть ГОСТ 17473-80, в котором все правильно и поло полочкам указано, и вы будете знать, какими характерными чертами  должны обладать эти разновидности креплений.

Классификация винтов

Назначение у винтов разниться. В зависимости от этого они разделяются по классификациям.

• Крепёжные служат для разъёмного соединения между собой двух элементов. Они являются наиболее распространёнными. Изготавливаются из легированных и нелегированных сталей, имеют 11 классов прочности. Производство а РФ осуществляется согласно ГОСТу. Если крепление винта происходит при помощи гайки, их называют болтами. Другой крепеж Спб вы можете сделать на заказ или выбрать из готовых.

• Установочные винты предназначены для крепления элементов между собой. Для них характерны различные выступы или углубления. Могут быть с плоским, цилиндрическим, ступенчатым, рифлёным концом и другими.

При работе с винтами могут использоваться дополнительные соединительные элементы, втулки, неметаллические винты и т.д. Всё зависит от использованных материалов и их характеристик, инженерных задач.

Размеры

Проще в этом смысле, выбирая винты, ориентироваться на таблицу. Там есть такие графы, как М4, М5, М6, М8, М6х30, различные параметры вроде 8х35 и другие. М – это показатель резьбы, далее в таблице идут минимальные и максимальные значения для этого показателя, а также номинальные размеры.

Если не хочется смотреть в таблицу, вот пара примеров:

• коническая стяжка универсальна по своим размерам – 44 мм длина и 6 мм диаметр;
• толщина конфирмата – 5, 6,3 и 7 мм, а длина – от 40 до 70 мм;
• длина винтовой стяжки – 34 мм, бочонковый диаметр 10 мм, диаметр винтовой части – 8 мм;
• мебельные крепления с квадратной формы подголовником максимально достигают 150 мм в длину, диаметр – 6 или 8 мм.

В строймаркетах мебельный крепеж продается в отдельном блоке, где все варианты и типоразмеры поделены на секции. Консультант поможет сориентироваться в ассортименте.

Способы употребления Винта наркоманами

Винт представляет собой беловатый порошок в виде кристалликов. Применяется самыми разными способами:

• Его курят. Готовят самокрутки из обыкновенной папиросной бумаги, после чего употрелбяют как марихуану.
• Его принимают перорально. Под язык, втирают в слизистые оболочки. Способ менее эффективен, потому как часть препарата не достигает кровеносного русла.
• Его нюхают. Классический способ потребления.
• Вдыхают пары растворенного наркотика. Ингаляционный путь по эффективности сравним с курением вещества.

У различных способов потребления разная эффективность. В среднем, наркотическое опьянение наступает через 5-20 минут. Эффект сохраняется на протяжении 6-12 часов.

Для чего нужен?

Ходовой винт применяется чаще всего в станках, где нарезают резьбу. Вращение его превращается в поступательное перемещение суппорта за счет маточной гайки. Чтобы контролировать темп кручения, то есть интенсивность подачи, используют специальную коробку. Для работы ходовых винтов требуется особая гайка. Современные конструкции гарантируют передвижение деталей с четко заданной точностью.

Что касается ходовых винтов для болотоходов, то в этом случае они играют совершенно другую роль — это литые гребные конструкции. Такими изделиями оснащают подвешиваемые моторы. Крупные поставщики имеют обычно на складах солидные запасы таких запчастей.

Рассчитывать на получение ходового винта в домашних условиях нельзя. Даже если можно купить ту или иную модель токарного станка, понадобятся еще другие инструменты, специальные резцы, позволяющие сформировать резьбу требуемых размеров и видов. Главная роль винта — поддержание поступательно-прямолинейного хода. Величина деталей имеет свои ограничения, которые определяются конструктивным исполнением тисков. Но ходовые винты могут применяться еще для ЧПУ различных типов. Эти детали вновь исполняют важнейшую функцию — преобразование движения.

Ходовой винт в современных станках может отличаться различным исполнением. В самодельных образцах иногда применяют резьбовую шпильку. Более совершенный вариант – «винт-гайка». Иногда берут еще трапециевидный винт, но несмотря на повышенную прочность, этот тип связки достаточно дорог, и потому используется все реже. Ходовой винт может применяться и как часть подъемного механизма. Также подобные компоненты являются обычными деталями:

• привода резьбы в винтовом прессе;
• прессов других типов;
• подающих механизмов разнообразных инструментов.

Применение

Как уже упоминалось, встретить гайки-барашки можно везде, где не требуются большие усилия, но часто приходится монтировать и демонтировать легкие конструкции.

Так, стальные изделия применяются для установки топливных фильтров на некоторые двигатели. Этот конструктивный элемент довольно часто приходится менять.

Кроме того, их можно увидеть на крышках герметичных баков-термосов. Крышки приходится открывать и закрывать по нескольку раз за день, а повредить уплотнительную прокладку, обеспечивающую герметичность, чрезмерной затяжкой гаек недопустимо.

На этом же основывается и применение таких изделий для фиксации крышек люков, герметичных дверей или иллюминаторов.

В некоторых случаях используется крепеж закрытого типа (когда ушки гаек соединены в виде металлической петли). Такие метизы имеют более высокую декоративную составляющую, поэтому могут применяться для фиксации некоторых бытовых приборов.

Оцинкованные и нержавеющие барашки можно увидеть в разборных деревянных конструкциях. Например, этюдники или мольберты, являющиеся атрибутами художников, имеют целый ряд регулируемых и раскладных деталей. Их невозможно представить без блестящих гаек-барашков.

Широко применяются барашковые гайки в конструкциях фотоштативов, сценического освещения и звуковых усилителей. Монтировать и регулировать такое оборудование требуется очень часто, а носить с собой для этого ключи и отвертки было бы очень неудобно.

Пластиковые гайки-барашки со стальными сердечниками закрытого типа применяются для монтажа некоторых измерительных электроприборов и радиооборудования. Здесь они позволяют надежно изолировать элементы крепления, предотвращая возможность короткого замыкания.

Как применяют крепеж из мягкого пластика при монтаже водопроводного и иного сантехнического оборудования, уже упоминалось. Но следует уточнить, что с таким материалом нельзя использовать какой-либо инструмент, так как усилия, создаваемого при затягивании рукой, в этом случае вполне достаточно.

В следующем видео рассказывается о том, как сделать гайку-барашек своими руками.

Назначение

Установочные винты постоянно используются во множестве различных отраслей, и одна из довольно широко распространенных — мебельная, а именно: дверные ручки и рычажные замки. Дверная фурнитура крепится к полотну, а затем накрывается специальной накладкой, и с помощью скрытого крепежа конструкция плотно соединяется изнутри так, чтобы снаружи нельзя было достать ее. В основном они применяются там, где мы их никогда не видим, для осевой и радиальной фиксации на валах внутри механизмов, станков, автомобильных (и не только) моторов, различных конструкций мебельной и строительной промышленности. Кроме торцевой шлицы, они отличаются типом наконечника.

Приведем информацию о видах и назначении стандартных наконечников.

1. Цапфа с цилиндрическим концом — самый популярный тип крепежа для временного, постоянного или полупостоянного соединения деталей на валах с классом прочности от 14 до 45 H по шкале Бринелля и там, где допустимо врезание кромки чашки на вал. Используется для мягких материалов, где сильные затяжки нецелесообразны. Позволяет валу свободно вращаться, сохраняя шпиндель в заблокированном положении.
2. Конусообразный кончик используется для постоянного размещения деталей. Глубокое проникновение острого наконечника при затягивании дает максимальную осевую и удерживающую силу для развития прочности на сдвиг поперек точки.
3. Плоский наконечник является самым доступным, простым и используется в бюджетных видах установочных винтов. Он подходит для ситуаций, когда требуется полное сопряжение с поверхностью, чтобы создать сжатие. Этот вид крепежа отлично подходит для вещей, которые требуют частой сборки и разборки, а не постоянного размещения.
4. УВ с засверленным плоским кончиком необходим для постоянного размещения и надежного стопорения деталей. Неровность наконечника дает возможность ему глубже врезаться в металл, чтобы обеспечить долговечное сцепление. Они часто заменяют штифты. Хорошо подходят для закаленной стали или полых труб.
5. Винт с подпружиненным шариком предназначен для использования в мягких материалах, таких как алюминий, и при экстремальных температурах, в том числе на деталях, требующих частого демонтажа и стопорения сборных узлов (для ручек дверей). Некоторые имеют нейлоновый наконечник, который добавляет трения, чтобы противостоять ослаблению.

Удерживающая сила может быть увеличена за счет глубины соединений. Большая длина винта уменьшает количество необходимых точек крепления деталей, где каждая может добавить целых 15% к общей удерживающей мощности. Конусообразные наконечники с самым глубоким проникновением дают наибольшее увеличение, а плоские маленького размера, например M3x4, — наименьшее.

Кроме того, предприятия производят винты по любым параметрам оптового заказчика: с нужными размерами и нанесением антикоррозийных покрытий на основе органических или неорганических материалов (оцинковка, воронение, хромирование, никелирование и т. д.). Важными факторами виброустойчивости и удерживающей способности являются правильный выбор размера и точная затяжка. Диаметр винта должен быть примерно 1/2 от вала (уточняйте у специалиста). Доступны УВ с различными диаметрами резьбы (от M1,2 до M 24) и длиной стержня от 2 до 302 мм.

Что такое установочные винты, смотрите далее.

Что это такое?

Винтом называется изделие для скрепления деталей. На одну из деталей может быть нанесена резьба изнутри. Внешний вид винта – стержень с нанесенной на него снаружи резьбой с одной стороны и элемент конструкции для того, чтобы передавать крутящий момент, с другой. Последний может иметь форму головки или просто сделан как шлиц в торцевой части тела винта (бывают и некоторые иные формы).

Отличие винта от шурупа в том, что у винта отсутствует коническое сужение книзу, а также винт не разрезает материал в процессе ввинчивания. Назначение винта – резьбовое соединение или фиксация. Помимо этого, он может использоваться в качестве оси и удерживать вращающиеся детали, направляющей для вращения или движения по прямой и прочего.

Классификация

Всего запатентовано более 100 видов самоконтрящихся гаек. Их можно разделить на две большие группы:

• с неметаллическим кольцом;
• цельнометаллические.

Неметаллический вкладыш

Гайка самоконтрящаяся с нейлоновым кольцом (DIN 985 или DIN 982 — нанесен цинк) представляет собой обычный шестигранный метиз с плотно завальцованным в верхней части резьбы (чтобы не провернулось) полимерным кольцом (может быть черным, синим, белым). На вставке резьба заранее не нарезается. Появляется во время закручивания. Это позволяет создать необходимый натяг при стопорении резьбовой пары (за счет упругости нейлона). У таких гаек есть свои плюсы и минусы.

• можно использовать много раз — после скручивания нейлон приобретает первоначальную форму;
• накручивается на болт любой длины;
• обеспечивает уплотнение соединения — не пропускает жидкости.

• выдерживает температуру не более +120oС, в связи с чем не может применятся в двигателях;
• растворяются в агрессивных химических растворах.

Цельнометаллические

Стопорящие свойства цельнометаллических гаек появляются благодаря частичной деформации их резьбы или создания дополнительного сцепления с соединяемой деталью с помощью фланца со специальными насечками.

Нарушение геометрии участка гаечной резьбы называется «обжатием». Выполняется после нарезки резьбы на специальном оборудовании в осевом или радиальном направлении, а так же под углом. В результате, для закручивания нужно приложить больше усилий. Естественно, и скрутить такую гайку просто не получится.

• нужны большие усилия для срыва зажатой гайки;
• не боятся высоких температур — выдерживают до +750oС;
• можно использовать в средах с активными химическими веществами.

• практически все варианты гаек одноразовые — срывается резьба;
• нельзя накрутить на длинный болт — причина та же;
• болт и гайка должны быть одинаковой твердости. В противном случае на более мягком металле резьбовое соединение не держит.

В линейке цельнометаллических гаек со свойством самостопорения наиболее популярны:

гайка самоконтрящаяся с шайбой. Ее еще называют резьбовой гайкой с вставкой из пружинной стали, которая обеспечивает надежность зажима за счет упругой деформации дополнительного кольца — показатели крутящего момента самые высокие среди этого класса метизных изделий (регулируются евростандартом ISO 2320). Отличается высокой прочностью, не боится коррозии и перепадов температур. В комбинации с фланцем шайба способна держать соединение в самых ответственных местах: самолеты, ракеты, двигатели внутреннего сгорания и т.д.

фланцевые (DIN 6923). Метизы изготавливаются из цельного металла. Держат резьбовое соединение за счет насечек на фланце. Могут быть с деформированными участками резьбы, что увеличивает прилагаемую силу при срыве;

с искаженным участком резьбы. Наиболее распространенный вид гайки с сильным крутящим моментом, возникающим из-за перекошенной в отдельных местах резьбы (сделано специально). За счет неправильно нарезанных витков обеспечивается устойчивость к вибрации резьбового соединения;

деформацией на элипс. Обычная гайка с двух сторон на станке обжимается, после чего теряет форму круга. Резьба при этом не нарушается. При закручивании овальная форма стремится принять прежнюю форму. Благодаря этому создается фиксирующее сжатие;

обжатые по торцу в трех точках. Контрящая часть гайки находится в верхней части. Деформации подвергаются 1-2 витка резьбы. Этого достаточно для надежного фрикционного соединения;

конусообразным воротником. Гайка выпускается с конусообразным буртиком меньшего диаметра — получают за счет обжатия в трех местах. В результате создается гибкая динамика стопорного момента — крутящий момент затухает в осевом направлении;

колпачковые с пластиковой вставкой (крепятся около колпачка). Встречаются редко, в основном в транспортных средствах. Чаще можно увидеть без нейлонового кольца. Имеют размеры от М5 до М16. Используются для защиты от протечек масла.

Преимущества и недостатки[ | ]

Работающий гребной винт Работает как движитель только при неизменной или возрастающей скорости вращения, в остальных случаях — как активный тормоз.

КПД винта ~30—50 % (теоретически максимально достижимый — 75 %). «Идеальный» винт невозможно сделать из-за постоянного изменения условий его работы — условий рабочей среды.

Гребной винт всё же проигрывает веслу (КПД ~60—65 %) по эффективности.

В сравнении с гребным колесом у гребного винта выше КПД и гребной винт очень компактен и лёгок. Но повреждённое гребное колесо может быть легко отремонтировано, гребные винты же чаще всего неремонтопригодны, и повреждённый гребной винт заменяют новым. Также гребной винт наиболее уязвим в сравнении со всеми другими судовыми движителями и наиболее опасен для морской фауны и упавших за борт людей. Вместе с тем, гребные колёса обеспечивают бо́льшую тягу с места (что удобно для буксиров, а также позволяло им иметь меньшую осадку). Однако при волнении они очень быстро оголяются (колесо одного борта вхолостую вертится в воздухе, тогда как колесо противоположного полностью погружается под воду, до предела нагружая ведущую тяговую машину), что делает их практически непригодными для мореходных кораблей (вплоть до 1870-х годов их использовали, по большому счёту, лишь ввиду отсутствия альтернативы, а также вспомогательной роли парового двигателя на парусно-паровых кораблях тех лет).

Особенно преимущества винтового движителя перед колёсным несомненны для военных кораблей — снималась проблема расположения артиллерии: батарея вновь могла занимать всё пространство борта. Также исчезала и очень уязвимая цель для неприятельского огня, — гребной винт находится под водой.

Отдельным классом рассматривается гребной винт водометного движителя. Главное отличие тут в том, что водомет имеет сужающееся сопло, которое увеличивает скорость струи до скоростей, которые свободный гребной винт без кавитации создать не может. Сам же винт в водомёте работает в стационарных условиях, близком к идеальном, на которые не влияет поток воды снаружи.

Техническая характеристика

Стяжные метизы изготавливаются из углеродистой стали. Чтобы деталь противостояла коррозии, ее покрывают слоем цинка, иногда даже хромируют. Встречаются медные или латунные изделия. Если с установленной мебелью обращаются аккуратно, и она не подвергается большим нагрузкам, такие детали эксплуатируются долгие годы.

Стяжные крепежные винты для ручек оснащаются резьбой. Длина детали находится в диапазоне 2-20 см. Все зависит от толщины материала, к которому прикрепляется ручка. Совместно с винтами мебель комплектуется гайками и специальными шайбами, соответствующими размерам детали.

Стяжной винт М6 с цилиндрической головкой

Основные понятия и виды крепежных средств

Крепежные изделия классифицируются по конструктивным особенностям, типу соединения и области применения. Основные виды крепежа:

• Гвозди — представляют собой стержень с острым концом. Шляпка гвоздя может иметь шлиц или быть гладкой, в зависимости от типа изделия. Гвозди широко применяются и обладают важным достоинством: высокое сопротивление выдергиванию при простом монтаже и невысокой стоимости.
• Дюбели — предназначены для удерживания другого крепежного элемента (самореза, болта) внутри отверстия. Дюбели бывают металлическими и пластиковыми. Внутри отверстия они раскрываются и упираются в стенки, что обеспечивает прочность фиксации.
• Анкер — сложный крепежный элемент, состоящий из нескольких частей. В зависимости от конструкции различают рамные, забивные, клиновидные анкеры, изделия с кольцами и полукольцами.
• Саморезы — представляют собой винт с острым концом и резьбой. Главная особенность самореза — способность нарезать резьбу внутри материала при закручивании в основание.
• Шурупы — крепеж с коническим стержнем и шляпкой, в которой имеется шлицевое отверстие под отвертку.
• Шпильки — представляют собой стержни с наружной резьбой. Применяются в комплекте с гайками и шайбами. Резьба нарезается одинаково по всей длине стержня, или различаться на разных участках изделия.
• Шайбы — выполняют роль подкладки в крепежном соединении, размещается между головкой шурупа и гайкой.

Метизы различают по классам прочности (существует 11 классов) и по размерам. Еще один важный признак классификации метизов — тип головки:

• С проушиной для веревки, откидные.
• Анкерного типа — для крепежа внутри бетонных изделий.
• Такелажные рым-болты с кольцом в шляпке.
• Шестигранная форма головки.
• Коническая головка для потайного соединения.
• Полукруглая головка — имеет шлиц для использования отвертки при закручивании крепежа.
• Цилиндрическая головка для применения шестигранной отвертки.

Советы по выбору

Для правильного выбора крепежа нужно точно знать, для чего он приобретается (для сборки оборудования, для замены износившихся или негодных по иным причинам аналогов). Кроме того, важную роль играют условия эксплуатации – внутри помещения или снаружи он будет установлен, будут ли на него воздействовать статические и динамические нагрузки, надежность, крепость, защищенность узла скрепления.

Если требуется усиленная прочность крепления, или необходима установка винта в место со сложным доступом или постоянными динамическими нагрузками, подойдет шестигранный винт. В случае необходимости скрепить тонкие листы и металлический каркас, используются винты с прессшайбой и полукруглой головкой. Такие изделия не деформируют тонкий металл в местах скрепления, при этом площадь контактной поверхности листа и крепежа увеличивается.

Винт-стяжку (по-другому называется мебельный) используют, когда нужно собрать корпусную мебель, конструкции из ДСП, а также фанерные и деревянные сооружения. Стяжка – изделие прочное и надежное. Чтобы его закрепить, потребуется использование шестигранного ключа. Перед установкой стяжного винта необходимо подготовить отверстие и посадочное место для потайной шляпки фиксирующего устройства.

Полуцилиндрическая головка винта нужна, когда необходимо навесить и закрепить листовой металл на металлическую же конструкцию. Смотрится такое изделие очень эстетично. Потайная головка требуется для надежного соединения утолщенного листового материала к металлическому каркасу. Перед установкой в листе необходимо подготовить отверстие и снять фаску для того, чтобы плоскости листа и торцевой части потайной головки находились на одном уровне.

Если же требуется просто прикрепить одно к другому, и конструкция не будет подвергаться никаким нагрузкам ни в статике, ни в динамике, и, кроме того, эстетика тоже неважна, подойдет обычный винт с цилиндрической головкой и плоским шлицем.

Что это такое?

Лучше всего пояснить, что такое стопорная гайка, поможет ее сравнение с обычными образцами. «Классика» при взаимодействии с болтом гарантирует вполне надежное соединение. Но это сохраняется только до появления стабильных интенсивных вибраций. Через какое-то время они нарушают механическое сцепление, и начинается ослабление, откручивание. Теоретически стопор можно обеспечить при помощи контргаек и гроверных шайб.

Вот почему стопорные (самоконтрящиеся) гайки востребованы очень широко, и значимость их с годами только вырастает. Существует довольно много видов такого крепежа. Выпуск стопорных гаек в России регулируется нормами ГОСТ.

Так, шестигранные стальные гайки с автоматическим стопорением должны отвечать ГОСТ Р 50271-92. Изделия без гальванического покрытия рассчитываются на температуру от – 50 до 300 градусов. При наличии гальванопокрытия предельно допустимый нагрев составляет 230 градусов. Если в гайке есть вставки из неметаллических материалов, критический уровень температуры — 120 градусов. Стандарт нормирует:

• напряжение при пробной нагрузке;

• уровень твердости по шкале Виккерса;

• уровень твердости по шкале Роквелла;

• величину крутящего момента.

Самостопорящиеся гайки могут сберечь преобладающий крутящий момент даже при многочисленных закручиваниях и откручиваниях. Нормируются также химические составы применяемых сталей. Вставки гаек, отвечающие за преобладающий крутящий момент, нельзя делать из стальных сплавов — для этой цели нужны совсем другие материалы. Стандарту соответствуют и крепежи из автоматной стали (если ее использование не нарушает соглашение о поставке). Наибольшее содержание серы в гаечной стали должно составлять 0,24%.

Нормативный акт строго запрещает использование материала с водородной хрупкостью

Это особенно важно при нанесении специальных покрытий

В стандарте жестко расписаны температурные требования при эксплуатации — стабильное использование при температуре воздуха от + 10 до + 35 градусов. При необходимости может производиться дополнительное исследование этих свойств посредством натурного испытания. Стандарт охватывает самостопорящиеся гайки из цельного металла или с неметаллическими элементами, которые имеют:

• треугольную нарезку ИСО 68-1;

• сочетания диаметров и шагов, прописанные в ИСО 261 и ИСО 262;

• большой промежуток нарезов (М3 — М39);

• малый промежуток нарезов (М8х1 — М39х3).

Использование

Вследствие того что наиболее распространенным вариантом мебельных винтов является именно конфирмат, на его примере можно посмотреть, как правильно закрутить винт.

Рассмотрим алгоритм работы.

• Для стягивания 2-х деталей придется, соответственно, сверлить два отверстия. Одно – в первой детали, и оно будет соразмерно диаметру головки винта, второе – в торцевой части второй детали, и диаметр его соразмерен резьбовой части.
• Обычно берутся для такого действия сверла 5 и 6 мм. Но можно найти и комбинированное сверло, способное сверлить отверстия сразу. Это комфортнее для сборщика, так как переставлять сверла не потребуется.
• Заворачивать конфирмат нужно деликатно. Прекрасно, если получится сделать это вручную или, если все же используется шуруповерт, поставить его на малую скорость. Иначе резьба винта превратится в сверло, разбивающее отверстие.

В следующем видео рассказывается о мебельном соединении.

Выбираем гребной винт

Так как же выбрать хороший гребной винт? Очень просто:

• Вам нужен винт для тихой спокойной рыбалки с малосильным мотором? Выбирайте винт из алюминия или пластика. Количество лопастей роли не сыграет.
• Четырехлопастный алюминиевый винт – универсальный и дешевый вариант для дальних заплывов на небольшом судне и позволит сэкономить топливо на крейсерской скорости.
• Винт из полированной нержавеющей стали – самый лучший вариант, особенно если вам нужна долговечность и надежность. При этом для тяжелого судна длиной более 6 метров лучше выбрать четырехлопастный вариант, а вот для скорости подойдут три лопасти.

История[ | ]

Водоподъёмный винт, изобретение которого приписывается Архимеду, вполне подходил и для обратной работы — отталкивания самого винта от водяной массы. Идея применения гребного винта как движителя была высказана ещё в 1752 году Даниилом Бернулли и, позднее, Джеймсом Уаттом. Тем не менее, всеобщее признание гребной винт снискал не сразу. Хотя сам принцип действия гребного винта никогда не был секретом, но только в 1836 году английский изобретатель Френсис Смит (англ. Francis Pettit Smith) сделал решающий шаг, оставив от длинной спирали Архимедова винта только один виток (бытует история о том, что «модернизация» произошла случайно: на паровом катере Смита у деревянного винта отломилась часть, оставив единственный виток, после чего катер заметно прибавил в скорости хода). Смит установил гребной винт на небольшой пароход водоизмещением 6 тонн. Удачные опыты Смита привели к образованию компании, на средства которой был построен винтовой пароход «Архимед». При водоизмещении всего в 240 т «Архимед» был оснащён двумя ходовыми паровыми машинами мощностью по 45 л. с. каждая и единственным винтом диаметром чуть более 2 метров (первоначальный винт Смита представлял собой часть винтовой поверхности прямоугольного образования, соответствующую одному целому шагу).

Гребной винт на одной из первых подлодок

Одновременно со Смитом и независимо от него разрабатывал применение гребного винта как движителя известный изобретатель и кораблестроитель швед Джон Эрикссон. В том же 1836 году он предложил другую форму гребного винта, представлявшую собой гребное колесо с лопастями, поставленными под углом. Он построил винтовой пароход «Стоктон» (мощности ходовых паровых машин — 70 л. с), сделал на нём переход в Америку, где его идея была встречена настолько заинтересованно, что уже в начале 1840-х годов был спущен первый винтовой фрегат США «Принстон» (USS Princeton, водоизмещение 900 т, мощность машин 400 л. с., дававших ему ход до 14 узлов) с винтом конструкции Эриксона. На испытаниях корабль развил ранее невиданную 14-узловую скорость. А при попытке «стравить» его с колёсным «Грейт Уэстерн» теперь уже винтовой фрегат потащил своего соперника. Также «Принстон» отметился в истории кораблестроения тем, что нёс самые крупнокалиберные орудия для своего времени — на поворотных платформах на нём впервые установили 12-дюймовые орудия.

В середине XIX века началась массовая переделка парусников в винтовые корабли. В отличие от колёсных пароходов, переделка в которые требовала очень объёмных и продолжительных работ, модернизация парусников в винтовые пароходы оказалась значительно более простой. Деревянный корпус разрезали примерно пополам и делали деревянную же вставку с машинным отделением, мощность которого для крупных фрегатов составляла 400—800 л. с. При этом весовая нагрузка только улучшалась, — тяжёлые котлы и машины располагались в основном под ватерлинией и исчезала необходимость в приёме балласта, количество которого на парусниках иногда достигало сотен тонн. Винт размещали в специальном колодце в корме и снабжали его подъёмным механизмом, поскольку при ходе под парусами он только мешал движению, создавая дополнительное сопротивление. Аналогично поступали и с дымовой трубой, — чтобы она не мешала оперировать парусами, её делали телескопической (по типу подзорной трубы). Проблем с вооружением практически не возникало, — оно оставалось на своём месте.

Особенности

Оба указанных варианта гаек-барашков имеют сейчас одинаково широкое применение. Но на этом эволюция такого ручного крепежа не остановилась: появляются новые модификации, но теперь уже из других материалов.

Главной технической особенностью гайки-барашка является ее самодостаточность. Конечно, применение ее без болта или шпильки невозможно, но даже эти метизы подбираются так, чтобы не использовать для их удержания ключ или отвертку. Например, шпилька может быть приварена или иметь петлю вместо головки, которой она подвижно крепится к предмету или детали. Болт тоже не должен иметь головку под ключ или отвертку. Например, болты, используемые при монтаже деревянных изделий, могут иметь скругленную головку и специальные упоры, которые, врезаясь в древесину, предотвращают проворачивание при затягивании крепежа.

Гайка-барашек сочетает в себе и крепежный метиз, и инструмент для его монтажа. Потребность в таком крепеже возникает в тех случаях, когда необходимо быстро затянуть или отпустить резьбу крепежа съемной детали, не являющейся элементом несущих конструкций. Подбор ключа или отвертки занимал бы неоправданно много времени. При этом для функционального закрепления достаточно усилия одной руки без дополнительных приспособлений.