Какие из этих ниток и нитей металлические: Вопрос: Какие из этих ниток и нитей
описание, классификация, виды, характеристики, свойства, размеры и современные требования к хирургическим нитям
- История
- Классификация шовных материалов
- Свойства шовного материала
- Современные требования к хирургическому шовному материалу
- Применение хирургических нитей
- Возможные осложнения при использовании шовного материала
- Классификация игл
Медицинский шовный материал — это хирургические нити, предназначенные для соединения тканей, разрезанных во время операции или при получении травмы. На месте шва через некоторое время образуется рубец или эпителий.
Хирургические нити — важный элемент операции, от их качества зависит скорость заживления раны и выздоровление пациента. При этом важным является не только качество самого шовного материала, но и правильность выбора того или иного вида нити. Существует множество медицинских шовных материалов, предназначенных для различных хирургических случаев. История хирургических нитей насчитывает уже несколько тысячелетий. За это время появилась широкая классификация этих материалов и она продолжает расширятся по мере развития науки, техники и производства.
История
Еще за 2000 лет до нашей эры в китайском трактате о медицине был описан кишечный шов с использованием нитей растительного происхождения. В папирусе Эдвина Смита, возраст которого оценивается в 4000 лет, описано применение древними египтянами льняных хирургических швов. Они уже давно, как правило, не применяются в современной медицине.
С древних времен и по сей день используются только 2 вида натуральных хирургических нитей: кетгут и шелк. Кетгут в качестве шовного материала впервые использовал Гален в 175 году до н. э., получив его из подслизистого слоя коровьего кишечника. Использование шелка в хирургии зафиксировано в 1050 году до н. э.
Использование синтетических нерассасывающихся хирургических нитей началось с 1927 года, после того как американский химик Уоллес Хьюм Каротерс создал волокно нейлона. В 1930-ых годах на западе создали капрон на основе полиамидов и лавсан на основе полиэфиров. А в 1956 году получили полипропилен и начали использовать его в медицине.
Первые саморассасывающиеся нити создали в 1971 году. Сейчас это нити кетгут, капроаг и ПДА и прочие.
Наука не стоит на месте, время от времени ученым удается получать новые синтетические материалы, с лучшими свойствами. Со временем их начинают использовать и в медицине, в виде шовных материалов.
Классификация шовных материалов
Хирургические нити можно классифицировать по следующим свойствам:
- по материалу;
- по структуре;
- по способности к биодеструкции;
- по толщине;
- по способу соединения с иглой.
По материалу
1. Натуральные. Это нити из натуральных природных материалов.
1.1. Органические. Созданы из тканей животного происхождения. К органическим шовным материалам относятся:
- кетгут, получаемый из серозной ткани рогатого скота; часто вызывает воспаления;
- шелк, добываемых из кокона тутового шелкопряда; высокая вероятность воспаления, но меньше, чем в случае с кетгутом;
- конский волос;
- нити из фасций, сухожилий, артерий животных;
- нити из пуповины человека;
- производные целлюлозы — римин, кацелон, окцелон.
1.2. Неорганические. Созданы из неорганических природных материалов. К неорганическим шовным материалам относится проволока:
- платиновая;
- стальная;
- нихромовая.
2. Синтетические. Это нити из искусственных материалов, полученных на производстве.
2. 1. Производные полидиоксанона. Полидиоксанон лишен антигенных или пирогенных свойств и в процессе рассасывания вызывает лишь легкую тканевую реакцию. Это нити ПДО. Полидиоксаноновая нить длительно сохраняет прочность. К 6 неделям ПДО сохраняет до 40-60 % исходной прочности. Полная потеря прочности происходит на 180-210 день.
2.2. Производные полигликолевой кислоты. Рассасывающиеся прочные нити для среднесрочной поддержки раны, хорошо держащие узел. Не являются коллагенами, не антигенны, не аллергичны, и не токсичны.
- Сополимер производных гликолевой и молочных кислот, полиглактин-910, из которого производятся следующие нити: викрил — плетеная нить с покрытием, состоящим из полиглактина-370 и кальция стеарата; ПГЛ (ПГК) — отечественный крученый и ПГА — отечественный плетеный шовный материал.
- Сополимер гликолида и Е-капролактама — монокрил.
- Сополимер гликолевой кислоты и триметилена карбоната — максон.
- Гомополимеры полигликолевой кислоты — дексон.
2.3. Полиолефины: полипропилен, пролен (prolene), полиэтилен, суржипро (sirgipro) и суржилен (surgilene). Нерассасывающийся материал, не теряющих своих свойств даже после долгих лет нахождения в организме. Надежный, прочный на разрыв и эластичный.
2.4. Полиэфиры: лавсан (lavsan), мерсилен (mersilene), этифлекс, полиэстер, суржидак (surgidac), дагрофил (dagrofil), этибонд (ethibond), астрален (astralene), тикрон(ti-cron), дакрон (dacron) и терилен (terylene). Нерассасывающийся шовный материал. Гибкий и прочный, хорошо держит узел. Обладает высокими манипуляционными свойствами.
2.5. Полибутестеры. Нерассасывающийся материал, обладающий превосходной прочностью узла, минимальной травматичностью, устойчив к разволокнению, не вызывающий воспалительную реакцию. Из него сделаны нити новафил (novafil).
2.6. Фторполимерные материалы: фторэст (ftorest), фторлин, фторэкс, фторлон и гортекс (gore-tex). Нерассасывающийся шовный материал, обладающий высокой прочностью, биологической инертностью и хорошими манипуляционными свойствами.
По структуре
1. Мононить — нить состоящая из одного волокна.
2. Полинить — нить состоящая из нескольких волокон.
2.1. Крученая. Волокна таких нитей скручены по оси. Капрон, лен и крученый шелк относятся к этому виду шовных материалов.
2.2. Плетеная. Волокна таких нитей сплетены. У ним относятся мерсилен, лавсан, нуролон, мерсилк и прочие.
Многоволоконные нити прочнее одноволоконных, а значит их манипуляционные свойства выше, используя многоволоконные нити требуется делать меньше услов, а значит меньше травмировать ткани. Полинити лучше держат узел, но у них есть один недостаток, который заключается в том, что их поверхность неоднородна и шероховата. Из-за этого они могут травмировать и резать ткани подобно пиле. Помимо этого, между волокнами полинитей могут скапливаться инфекция, когда нить проходить в инфицированных тканях и передаваться на здоровую ткань. Это называется фитильный эффект. Для того чтобы исключить “эффект пилы” и “фитильный эффект” многоволоконные хирургические нити покрывают специальным покрытием, которое делает их поверхность гладкой и добавляет антимикробный эффект. Такие многоволоконные нити называют комбинированными.
По способности к биодеструкции
1. Рассасывающиеся. Нити, способные в течение определенного времени полностью рассасываться в тканях человека.
1.1 Натуральные. Нити, получаемые из серозной ткани рогатого скота. К ним относится кетгут. Биологическая прочность обычной нити составляет 7-10 дней, а хромированной — 15-20 дней. Срок полного рассасывания обычной нити — 50-70 дней, а хромированной — 90-100 дней. Скорость рассасывания кетгута зависит от здоровья человека, а также от здоровья животного, из которого была сделана нить. Расщепление этой нити в организме происходит клеточными протеолитическими ферментами.
1.2. Синтетические. Нить искуственного происхождения из полиглекапрона, полигликоливой кислоты и полидиаксонона.
1.2.1. Короткого срока рассасывания. Нити из производных полигликолевой кислоты. Биологическая прочность составляет 7-10 дней, а срок полного рассасывания 40-45 дней. Хорошо подходят для всех операций, при которых для формирования рубца достаточно 7 дней, хороший вариант, например, для внутрикожных косметических швов.
1.2.2. Среднего срока рассасывания. Биологическая прочность плетеных нитей составляет 21-28 дней, а срок полного рассасывания 60-90 дней. У мононитей биологическая прочность составляет 18-21 день, а срок полного рассасывания 90-120 дней. Хирургические нити среднего срока рассасывания чаще всего используются в хирургии.
1.2.3. Длительного срока рассасывания. Изготавливаются из полигликоната или полидиоксанона. Это монофиламентные нити из 1-ого волокна. Биологическая прочность плетеных нитей составляет 40-50 дней, а срок полного рассасывания 180-210 дней. Применяются для сшивания сухожилий, хрящевой ткани и фасций. Чаще используются в травматологии, челюстно-лицевой хирургии и торакальной хирургии.
2. Условно рассасывающиеся. К таким нитям относятся капрон, шелк и полиуретаны.
- Шелк — натуральный шовный материалы, обладающий высокой прочностью, мягкостью и пластичностью. Но из-за своего природного происхождения часто приводит к воспалительным реакциям, нагноениями и образованию микробов в ране. Рассасывается в организме от полугода до года.
- Капрон или полиамиды — один из первых синтетических материалов. Не очень хорошо подходит для хирургических операций, так как вызывает вялотекущие воспаления все время, пока нить находится в организме человека. Меньше реакции вызывают полиамидные мононити, больше плетеные и самая высокая реакция организма возникает на крученые нити. Чаще используются для сшивания сосудов, сухожилий, бронхов и органов зрения. Рассасываются в организме в течение 2 — 5 лет.
- Полиуретаны — это мононити с высокими манипуляционными свойствами — гибкие, пластичные и мягкие. Не вызывает воспаления в тканях. Не режет рану, способна растягиваться при отеках и возвращаться в исходное состояние при спадении отека. Применяется пластической, сосудистой, общей хирургии, гинекологии и травматологии. Рассасывается в тканях через 5 — 8 лет.
3. Нерассасывающиеся. Нити, которые вообще не рассасываются в тканях организма.
- Полипропилен — мононити не вызывающие реакцию организма. Могут применяться в инфицированных тканях, не приводят к образованию келоидного рубца и лигатурных свищей. Но обладают плохими манипуляционными свойствами и требуют большого количества узлов. Применяются почти во всех направлениях хирургии, где требуется нерассасывающаяся нить не вызывающая воспалительных процессов.
- Полиэстер — плетеные нити, вызывающие слабую реакцию организма. Имеют очень высокую прочность. Применяются только в тех случаях, когда нужна крепость и хорошее натяжение нити на длительное время после операции. В других случаях полиэстер уступает полипропилену.
Фторполимерные материалы — нити, обладающие всеми свойствами нитей из полипропилена, только гибче, мягче и пластичней. Требуют меньшего количества узлов. - Сталь, титан — нити из металла. Могут быть как плетеными так и в форме мононити. Используются в травматологии, ортопедии и общей хирургии.
По толщине
Диаметр большинства нитей для хирургии находится в пределах от 0,1 до 0,9 миллиметров. Для обозначения толщины шовного материала используется показатель метрический размер (EP), который определяется как умножение реального диаметра нити в миллиметрах на 10. Например, для нити диаметром 0,1 метрический размер будет равен 1.
По способу соединения с иглой
- Запрессовывание нити в хирургическую иглу. Сейчас это самый распространенный способ соединения. Игла в комплекте с нитью — одноразовая — не подлежит повторному использованию. На современном производстве лазером прожигают отверстие в игле, вставляют в нее нить и обжимают, что дает высокую прочность в месте соединения и не деформирует иглу. На некоторых производствах иглу сверлят и затем в отверстие вставляют нить, но такая технология снижает прочность иглы, и в процессе сшивания она может деформироваться, помимо этого в месте сверления может образоваться заусенец, который будет травмировать ткани при сшивании.
- Вдевание нити в ушко хирургической иглы. Вариант соединения для многоразовых игл. Такие иглы сейчас практически не используются. В месте соединения нити с иглой при таком способе соединения образуется узелок, который при прохождении ткани, травмирует ее, что увеличивает количество крови в месте сшивания, повышает вероятность воспалений и увеличивает время заживления.
Свойства шовного материала
- Манипулятивные свойства. Ряд параметров, определяющий насколько удобно пользоваться нитью. К таким параметрам относятся гибкость и эластичность. Гибкими нитями легче манипулировать и они меньше травмируют ткани. Эластичность нитей — это способность растягиваться вместе с отеком ткани. Не эластичные нити не растягиваются, а прорезают ткань. Нить должна быть в меру эластичной, чтобы с одной стороны придерживать ткани для их заживления, а с другой стороны не прорезать и не травмировать их при отеке.
- Эффект памяти. Способность или неспособность нити возвращаться в исходное состояние после растяжения. Нить без эффекта памяти способна растянуться при отеке раны и сжаться в исходное состояние, когда отек спадет, тем самым, она будет поддерживать ткани в любых случаях. Нить с эффектом памяти растянется при отеке и не сожмется обратно, когда отек спадет, и тем самым ослабит сжатие раны, что может привести к осложнениям.
- Прочность. Способность нити выдерживать нагрузку на растяжение. Чем прочнее нить, тем большую рану ей можно зашить, используя меньше нить. Чем прочнее материал, из которого изготавливается нить, тем меньше диаметр нити нужен и тем менее травматичной будет процесс сшивания тканей.
- Биосовместимость. Это способность шовного материала быть совместимым с тканью и не вызывать отторжение, раздражения и воспалительных реакций. Биосовместимые нити не вызываю никаких реакций в организме.
- Фитильный эффект. Это способность шовного материала захватывать бактерии и микроорганизмы из раны, переносить в здоровые ткани, способствовать развитию инфекции. Фитильным эффектом обладают полинити без покрытия, а мононити не обладают этим эффектом.
- Прочность узла. Способность нити держать узел. Чем крепче узлы, тем меньше их нужно для сшивания раны. Чем меньше узлов на ране, тем лучше, так как меньше травмирования тканей. Лучшей прочностью узлов обладают многоволоконные нити, а худшей — одноволоконные.
- Биодеградация. Способность хирургической нити к рассасыванию. По степени биодеградации нити можно разделить на рассасывающиеся, условно рассасывающиеся и нерассасывающиеся.
Современные требования к хирургическому шовному материалу
- Стерильность. Отсутствие всех видов микроорганизмов на поверхности нитей. Шовный материал должен быть стерилизован.
- Универсальность. Применимость нитей одного вида для различных типов операций.
- Биодеградация. Способность к полной рассасываемости, за время большее, чем необходимо для формирования рубца. При этом в организме не должно оставаться продуктов деструкции, они не не должны включаться в метаболические процессы и не оказывать отрицательного влияния на организм.
- Прочность. Нить должна быть прочной на всех этапах заживления раны.
- Инертность. Отсутствием аллергического, токсического, тератогенного, канцерогенного действия шовного материала на ткани.
- Надежность узла. Узел должен быть крепким, выдерживать нагрузку ткани. Прочность на разрыв в узле не должна быть ниже прочности самой нити.
- Резистентность к инфекции. Нить должна быть устойчивой к воздействию инфекции и не должна становиться ее переносчиком в здоровые ткани.
- Хорошие манипуляционные свойства. Удобство в руке, мягкость, пластичность, гибкость, эластичность и отсутствие памяти нити.
- Отсутствие электронной активности. Нить не должна накапливать статический заряд.
- Отсутствие аллергенных свойств. Хирургический шовный материал не должен вызывать аллергические реакции в организме.
- Атравматичность. Отсутствие пилящего или рвущего эффекта нити.
- Маленький объем. При высокой прочности и эластичности нить не должна иметь большой диаметр.
- Отсутствие абсорбирующего эффекта. Современный шовный материал не должен способствовать накоплению и распространению инфекции, брожению и набуханию раны.
- Отсутствие эффекта склеивания. Нить не должна склеиваться с окружающими тканями.
- Низкая стоимость. Хирургические нити должны быть доступны по цене.
В России действует ГОСТ 31620-2012 Материалы хирургические шовные, описывающий требования к современному хирургическому шовному материалу.
Применение хирургических нитей
Наиболее распространенное применение шовного материала по областям медицины:
Общая хирургия:
- полипропиленовые;
- полиуретановые;
- стальные;
- рассасывающиеся, любого срока рассасывания.
Травматология:
- полиуретановые;
- полиэфирные;
- полипропиленовые;
- стальные;
- рассасывающиеся, с длительным сроком рассасывания.
Сосудистая хирургия:
- полиамидные;
- полиуретановые;
- полипропиленовые.
Пластическая хирургия:
- полиуретановые;
- рассасывающиеся, с коротким сроком рассасывания.
Торакальная хирургия:
- полипропиленовые;
- рассасывающиеся, с длительным сроком рассасывания.
Гинекология:
- полиуретановые.
Кардиохирургия:
- полиэфирные;
- стальные.
Челюстно-лицевая хирургия:
- рассасывающиеся, с длительным сроком рассасывания.
Ортопедия:
- полиэфирные;
- полипропиленовые;
- стальные.
Офтальмология:
- полиамидные;
- полипропиленовые.
Онкология:
- полипропиленовые;
- рассасывающиеся, с длительным сроком рассасывания.
Возможные осложнения при использовании шовного материала
Осложнения при использовании шовного материала могут возникнуть при:
- низком качестве хирургических нитей;
- неправильном выборе вида шовного материала;
- нарушениях во время операции.
Возможные осложнения:
- Нагноение раны;
- Расхождение краев раны из-за несостоятельность шва;
- Расхождения сшитых тканей внутренних органов;
- Внутреннее кровотечение;
- Скопление серозной жидкости;
- Образование гранулем и абсцесса;
- Формирование свищей;
- Появление грыжи;
- Образование артерио-венозных фистул;
- Появление стенозов и стриктур;
- Формирование холелитиаза и уролитиаза.
Для того чтобы исключить возможные осложнения хирург должен использовать только качественный шовный материал и только того типа, который подходит для для конкретного хирургического случая.
Классификация игл
Хирургические иглы по прокалывающим способностям разделяют на:
- Колющие. Имеют цилиндрическую форму в поперечном сечении и прокалывающую часть конической формы. Применяются для соединения мягких однородных тканей.
- Режущие. Имеют треугольную форму в поперечном сечении. Используется для сшивания кожи.
- Колюще-режущие. Имеют цилиндрическую форму в поперечном сечении и прокалывающую часть треугольной формы. Используются для сшивания твердых тканей.
- Ланцетовидные. Игла трапециевидной формы в поперечном сечении с обоюдоострыми краями и микро острой прокалывающей частью. Применяется для сшивания тонких слоев ткани в микрохирургии и офтальмологии.
- Тупоконечные. Имеют цилиндрическую форму в поперечном сечении и тупую прокалывающую часть конической формы. Используются для сшивания паренхиматозных органов, шейки матки и печени.
Хирургические иглы по степени изогнутости бывают:
- прямые;
- изогнутые;
Изогнутые иглы можно разделить на:
- 1/2 окружности;
- 5/8 окружности;
- 3/8 окружности;
- 1/4 окружности;
- j-иглы;
- с двойной кривизной;
- лыжа;
Чаще всего используются иглы 1/2 и 3/8 окружности.
По способу крепления нити:
- Атравматические — нить припаяна к игле.
- С французским ушком — нить вставляется в ушко и завязывается на узел.
Приобрести хирургические нити с иглами и без для любых видов операций можно у отечественного производителя, имеющего современное производство — компании Волоть:
Атравматика:
- с рассасывающимися нитями;
- с нерассасывающимися нитями.
Лигатура:
- рассасывающиеся нити;
- нерассасывающиеся нити;
- нерассасывающиеся нити для микрохирургии.
Нити на катушке;
Нити в кассете.
Золотное шитье. История
Золотные нити
В истории золотого и золотного шитья практиковалось несколько технологических приемов изготовления нити. Самые древние нити – волоченные, из золота и серебра. Для их создания металл расплющивали молотом в тонкие листы, которые пропускали между двумя валами для придания большей гибкости и мягкости. Затем эти листы разрезали на узкие полосы, которые проволакивали через всё более уменьшающиеся отверстия и постепенно вытягивали до толщины волоса. Золотые нити могли быть в сечении круглыми («волока») или гранеными («волока», «грань»), а также плоскими («бить»).
1.Схема золотной нити из круглой проволоки накрученной на шелковую основу. 2.Схема золотной нити из фольги, накрученной на шелковую основу.
В XII веке было известно изготовление сложной нити, состоящей из шелковой нитки, обвитой серозной оболочкой кишок животного и покрытой золотой амальгамой. Другие разновидности сложных нитей создавали из металлической и шелковой или льняной нитей. Их, в зависимости от металлической составляющей, называли «золотными» (золото и серебро) или «мишурными» ( позолоченные или посеребрянные из меди, медно-цинкового сплава, олова, железа).
Дно сборника. XVIII в. Шитье золотными и серебряными прядеными нитями, битью и шнуром.
Оплечье фелони. Деталь. XVII в. Шитье золотными и серебряными прядеными нитями в прикреп по черному бархату.
Пелена подвесная. Деталь. XVII в. Шитье золотными, серебряными и шелковыми прядеными нитями.
В торговых книгах XVII века золотные нити упоминались под названием «полузолотье». Сканую нить изготавливали, навивая волоченную нить на крашеную шелковую. Накручивали с просветами, так что основа оставалась видной, отчего скань называли еще «редко спряденным золотом». Цветовой оттенок такой нити зависел от цвета основы. Чаще всего для нее использовали желтый шелк, чтобы нить напоминала золото, но основа могла быть и другого цвета. У Пряденой нити на шелковую или льняную основу навивали волоченную нить или бить так, чтобы просветов не было, отсюда ее другое название – «круто спряденное золото».
Кокошник, затылочная часть. XIX в. Владимирская губерния. Шитье золотными прядеными нитями, битью и шнуром.
Золотое шитье в прикреп и на проем золотными прядеными нитями. Мундир обер-камергера 1-го класса, парадный, черного сукна. Конец XIX в.
Во второй половине XVIII века при изготовлении золотных ниток в употреблении появилась хлопчатобумажная нить желтого цвета. Золотые и серебряные нити много веков привозили на Русь в основном с Востока, и лишь в начале XVII века в Москве при дворе впервые было заведено производство их и канители немецкими мастерами, а чуть позже появились русские волочильщики. В торговле золотные нити, как и драгоценные металлы, измерялись старинной мерой «литрой» (1 литра – около 307 г) и золотниками (1 золотник – около 4,3 г). Пряденое золото и серебро при продаже измерялось также цевками (1 цевка составляла около 25,6 г).
Канитель, трунцал, фольга, блестки
К важным материалам золотошвейного дела относились канитель, трунцал, фольга, блестки. Производство всех этих материалов достигало больших размеров на рубеже XIX-XX веков. Согласно списку фабрик и заводов Российской империи, составленному Отделом промышленности в 1910-е годы, только в Москве насчитывалось восемь фабрик, выпускающих эту продукцию, на которых работало около 1000 рабочих.
Канитель – тонкая проволока, туго скрученная в виде спирали. В работе канитель нарезали на кусочки, продевали иголку с ниткой вдоль оси спирали и пришивали ее к ткани. Канитель в сечении бывала круглой, овальной или другой формы. Ее использовали и как основной материал для выполнения орнамента, и в качестве обводки контура узора. Канитель выделывали из золота, серебра или мишуры: гладкую или граненую, матовую или блестящую, иногда цветную. Особенно часто канитель применяли в шитье в XVIII-XIX веках.
Фелонь. Деталь. Первая половина XVIII в. Шитье серебряными прядеными нитями, битью, канителью, металлическими блестками в прикреп и на проем по красному бархату.
Трунцал (струнцал) — декоративный материал из упругой металлической (золотой, серебряной, мишурной) проволоки, которая туго навивалась на шелковую нить, составляя с ней одно целое. Обычно трунцал, круглый в сечении, в диаметре бывал до 2-3 мм. Его употребляли чаще всего для создания контура шитых золотом орнаментов. На рубеже XIX-XX веков в селе Чернуха Нижегородской губернии длинный отрезок трунцала в виде металлической нити, навитой на черную шелковую нить с проемами, использовали в качестве украшения «витейки».
Фольга — очень тонкий лист металла (золота, серебра, меди, медно-цинкового сплава, олова). При ручном производстве золотобит для получения фольги разбивал молотком вылитые из золота прутья, проволакивал их между двумя стальными валами и разрезал на небольшие плитки. Эти плитки он по нескольку раз помещал между пергаментными листами, потом – между кусками тонкой кожицы из бычьих кишок и, наконец, разбивал в листовое золото на гладком камне до необходимой тонкости. Оловобит разбивал молотом олово в тонкие листки без этапа плющенья металла между валами. Для яркости фольгу из мишурного материала золотили, серебрили или окрашивали цветной краской. Фольга очень разнообразила расцвечивала золотное шитье; ее прикрепляли к ткани шелковой или золотой нитью, а также канителью. В XVIII-XIX веках ее широко употребляли в народном шитье.
Епанечка. XIX в. Шитье золотными прядеными нитями и блестками.
Блестки – маленькие кружочки с отверстием посередине для пришивания (более древние блестки имели чуть выпуклую форму). Их изготавливали из золота, серебра, мишуры, цветной фольги, зеркального или разноцветного стекла. Стеклянные и зеркальные блестки были круглыми, овальными, трехгранными, квадратными, в виде звезды и полумесяца. Металлические блестки имели преимущественно круглую форму. Блесточник в работе использовал ровную гладкую наковальню и штемпель с гладкой рабочей частью. Из навитой спиралью медной проволоки он нарезал колечки, клал их на наковальню и расплющивал штемпелем. Узорчатые блестки еще выбивали по краям особенной высечкой, например, звездообразной. Блестки прикрепляли на ткань шелком, бисером, жемчугом и канителью. Довольно активное использование блесток началось в XVII веке, а в XVIII столетии они вошли в широкое употребление: иногда фон ткани между узором шитья весь заполнялся блестками, что в письменных источниках носило название «шитья блестками насыпью».
Фрагмент шитья золотными, серебряными, прядеными нитями, канителью и блестками. XVII в.
Золотое шитье в прикреп золотными прядеными нитями и блестками по малиновому бархату. Костюм женский праздничный. Первая половина XIX в.
Золотое шитье в прикреп золотными, серебряными нитями и металлическими блестками. Деталь оплечья. Конец XVII в.
Источник: Мадлевская Е. Л. «Русские народные украшения»
ООО «Бослен», 2016.
TRC — поиск по базе данных нашей коллекции
Слиток
– это металлическая нить, изготовленная из очень тонкой проволоки, намотанной в трубчатую форму. Он очень похож на изнаночную металлическую нить. Основные формы слитков: а) блестящие слитки в клетку, имеющие ограненную (зигзагообразную) и очень блестящую поверхность; б) проволочный слиток, имеющий гладкую поверхность и матовый вид; в) Яркие слитки, представляющие собой слитки с гладкой поверхностью и блестящие на вид.
Подробнее…
Каннетиль представляет собой спирально закрученную нить из золота или серебра. Он применялся в ювелирном деле, особенно в начале девятнадцатого века, но также использовался для вышивки, плетения военной тесьмы или кружева.
Подробнее…
Сморщенный кордон представляет собой форму металлической нити, сделанной из тонкой проволоки, плотно обернутой вокруг хлопкового сердечника. Шнур имеет волнистый (изогнутый) змеевидный вид. Кордонет из складок обычно прошивается швейной нитью того же или контрастного цвета.
Подробнее…
Плоский червяк (также называемый овальной нитью) представляет собой форму металлической нити, изготовленной из сплющенной металлической полосы, свободно намотанной на основную нить. Это придает ощущение губчатости. Затем нить слегка сплющивают, чтобы в готовом виде она была похожа на широкую пластину, но была более гибкой и, следовательно, с ней было легче обращаться во время шитья. Нить обычно пришивается нитью того же или контрастного цвета.
Подробнее…
Gota — это собирательное слово на хинди, обозначающее оплетку из металлических нитей и отделку. Они производились и производятся в Лакхнау и других городах Индии. Гота представляет собой ткань из металлических нитей зари.
Подробнее…
Изнаночная изнаночная ткань Jaceron
представляет собой металлическую нить, изготовленную из туго скрученных проволок. Он похож на нить золотых жемчужин. Она очень похожа на жемчужную изнаночную, но более эластичная. На самом деле, его иногда называют жемчужным изнаночным.
Подробнее…
Японская нить представляет собой форму металлической нити. Есть два основных типа. Первый изготавливается из позолоченной бумаги, нарезанной на длинные узкие полоски, которые обычно приклеиваются к грунту. Во второй форме используется аналогичная полоска позолоченной бумаги, но на этот раз она обернута вокруг волокна или нити. Опять же, его часто укладывают на землю. Обе формы использовались в течение сотен лет.
Подробнее…
Ламе или пластинка – это очень тонкий лист, как правило, из металла, который можно разрезать на формы или полосы с помощью ножниц, или жемчужных ножниц, или другого инструмента. Металл часто золотят, чтобы придать ему золотой цвет. Ламе используется для различных форм вышивки, включая индийскую бадлу и египетский тюль-би-тель (также известный как вышивка ассьют). Слово происходит от латинского lamina , тонкая тарелка (сравните «омлет»).
Подробнее…
См. ламэ.
Подробнее…
См. лизерин.
Подробнее…
Лизерин — это форма металлической нити, сделанной из туго свернутой проволоки, которая выглядит как нить из золотых жемчужин. Лизерин, также называемый лизардином, имеет более плоский и прочный виток по сравнению с жемчужной изнаночной и жацеронной изнаночной нитью, которые имеют более округлую форму. Лизерин и изнаночная жацерон иногда классифицируются как жемчужная изнаночная.
Подробнее…
Люрекс — это зарегистрированная торговая марка нити с металлическим внешним видом. Люрекс изготавливается из очень тонкой полосы металла (например, алюминия, серебра или золота), которая ламинируется между двумя слоями синтетической пленки. Методика разработана в 1946 г. компанией Dobeckmun (США).
Подробнее…
Миллиарная проволока представляет собой форму металлической нити, состоящей из центрального металлического сердечника, вокруг которого намотана другая металлическая нить. Миллиарную проволоку обычно наматывают на грунт нитью того же цвета, чтобы стежки не были видны. Миллиарная проволока обычно используется в качестве контурной нити.
Подробнее…
Миникин — это термин, используемый для формы тонкой золотой проволоки, более известной как жемчужная жемчужина.
Подробнее…
В двадцать первом веке для производства металлической пряжи используются различные методы. Двумя наиболее широко применяемыми процессами в настоящее время являются ламинирование и металлизация. Говорят, что компания Dobeckmum (США) произвела первую современную металлическую пряжу в 1946 году с использованием процесса ламинирования.
Подробнее…
См. плоский червяк.
Подробнее…
Прошивка — форма нити, используемая для вышивки металлическими нитями. Он состоит из тонкой полоски металла, намотанной на сердечник из нити, обычно из хлопка или шелка. Некоторые пассажи имеют белую или серую сердцевину, другие — желтую или оранжевую. Говорят, что это связано с тем, используется ли серебряная (белая/серая) или золотая (желтая/оранжевая) металлическая нить. Другое объяснение связано с экономикой: неокрашенная сердцевина дешевле, чем окрашенная в желтый/оранжевый цвет.
Подробнее…
Жемчужная изнаночная нить представляет собой металлическую нить из туго скрученных проволок, которая выглядит как нить золотого жемчуга. Нормально слегка растянуть изнаночную петлю, чтобы ее было легче прижать к основному материалу. Этот тип металлической нити часто используется для обводки рисунков или, в сочетании с другими нитками, в качестве наполнителя для рисунков, таких как листья.
Подробнее…
Пластина представляет собой форму металлической нити, изготовленной из узкой плоской полосы металла. Металлические пластины бывают трех основных типов: а) узкие пластины, представляющие собой плоские полоски блестящего металла шириной примерно 2 мм; б) широкая пластинка, представляющая собой широкую плоскую полоску блестящего металла шириной 3-4 мм; в) хлыстовая пластина, представляющая собой широкую, плоскую, блестящую металлическую пластину с проволокой, обернутой вокруг пластины под углом. Три формы при нанесении ложатся одинаково.
Подробнее…
Изнаночная – это металлическая нить, изготовленная из очень тонкой проволоки, намотанной на один сердечник трубчатой или треугольной формы. Он очень похож на металлическую нить, но имеет тенденцию быть более прочным.
Подробнее…
Поиск в Иглах
Поиск
Категории
- Коллекции
- Америка
- Азия
- Европа
- Отдельные ткани и виды тканей
- Accessories
- Book covers and book cushions
- Commemorative and commissioned textiles
- Daily and general garments and textiles
- Footwear
- Fragments and panels
- Furnishings
- Haberdasheries
- Headgear
- Religious representations
- Religious vestments and прочие текстильные изделия
- Пробники
- Светские церемонии и ритуалы
- Светские представления
- Storage
- Materials
- General
- Beads
- Dyes
- Fibres
- Metal threads
- Non-woven materials
- Threads
- Woven and interlocking materials
- Organisations and movements
- Artistic movements
- Художественные проекты
- Благотворительные организации
- Клубы и общества
- Компании
- Учебные заведения
- Группы НПО и самопомощи
- Люди и функции
- Художники, дизайнеры и вышивки
- Авторы, ученые и активисты
- . и функции
- Региональные традиции
- Общие
- Австралия и Тихоокеанский регион
- Восточная Азия
- Китай
- Япония
- Корея
- Европа и Северная Америка
- Appliques
- Вышитые
- Кружевые типы
- Сент Африка
- Древний Ближний Восток и Северная Африка
- Средневековый Ближний Восток и Северная Африка
- (До) Современный Ближний Восток и Северная Африка
- Central and Inner Asia
- Native North America
- Embroidery
- Iranian Plateau
- Southeast Asia
- Sub-Saharan Africa
- Techniques
- Applied
- Appliqué
- Beadworking
- Couching and выкройка
- Ришелье, вытяжка
- Крашение
- Вышивка
- Общая вышивка
- Вышивальные стежки
- Knotting and netting
- Lace making
- Looping
- Patchwork and quilting
- Smocking
- Weaving
- Texts, films, customs and events
- Celebrations
- Customs and traditions
- Designs and design books
- Драмы и романы
- Выставки
- Журналы
- Научно-популярные произведения
- Стихи
- Премии и награды
- Public events
- Videos and films
- Tools
- Beading
- Cutting
- Design transfer
- Embroidery
- Fibre preparation
- Knotting, looping and netting
- Storage
- Tensioning
- Others
- Визуальный архив
- 20 и 21 века
- 19 век
- Европа
- Восточная Азия
- Иранское нагорье
- Южная Азия
- Юго-Восточная Азия
- 18 в.
- 17 в.
- 16 в.
Текст: Дж. К. Бланшар • Фото: Майк Бланшар
Механизм | Нитки и резьбовые застежки, казалось бы, такие простые вещи, но они буквально скрепляют большую часть нашего современного мира. Первый изобретатель нитей точно не известен, но некоторые источники говорят, что Архит из Тарента (428 г. до н.э.-350 г. до н.э.) использовал их в прессах для оливок и винограда.
Нити на самом деле представляют собой тип клина, обернутого вокруг цилиндра. Чем тоньше клин (больше витков на дюйм), тем большее усилие может приложить нить при повороте.
Вы, наверное, заметили, что у каждой сделки есть свой секретный язык, и теперь будет полезно перечислить некоторые специальные термины, используемые при разговоре о нитях. Далее в этой статье вы обнаружите, что определенные типы общих потоков на протяжении многих лет назывались по-разному. Это лишь часть богатства нашего языка, но поначалу это может немного сбивать с толку.
Типы профилей резьбы. Обратите внимание на закругленные канавки и зубья системы Уитворта. (Изображение предоставлено www.educationdiscussion.com)
S O M E T R E A D T E R M S
Номинальный размер: Обозначение, используемое для идентификации резьбы. Например: 1/2-20, что номинально составляет 1/2 дюйма в диаметре.
Фактический размер: Фактический измеренный размер конкретной нити.
Большой диаметр: Наибольший диаметр прямой резьбы. Этот термин относится как к внутренней, так и к внешней резьбе.
Второстепенный диаметр: Наименьший диаметр прямой винтовой резьбы. Этот термин относится как к внутренней, так и к внешней резьбе.
Диаметр шага: На идеально прямой резьбе это диаметр, при котором ширина резьбы и канавки одинакова.
Базовая форма резьбы: Теоретический профиль резьбы.
Шаг: Расстояние от точки на одном витке до той же точки на следующем витке, измеренное параллельно оси.
Шаг: Расстояние, на которое резьба перемещается в осевом направлении за один оборот. В резьбе с двумя «началами» шаг будет вдвое больше шага.
Угол резьбы: Угол между сторонами резьбы, измеренный в осевой плоскости.
Гребень: Верхняя поверхность резьбы
Корень: Нижняя поверхность резьбы
Боковина: Поверхность, соединяющая корень и гребень.
Посадка: Плотность между двумя сопрягаемыми поверхностями.
Глубина зацепления: Глубина резьбового контакта двух сопряженных резьб, измеренная в радиальном направлении.Ремесленники и слесари издавна изготовляли резьбы с размерами, углами и шагами, которые им нравились, но, конечно, различные резьбы не были взаимозаменяемыми. Даже в 1930 году использовалось более 30 различных стандартов резьбы. У нас в городе шорник использует швейные машины Landis и Champion, и многие винты и болты на них имеют необычные размеры и шаг. Когда ему нужны новые винты и болты для станков, мне часто приходится использовать токарную передачу, чтобы вырезать нечетные шаги.
Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что можем купить, например, болт с крупной резьбой 1/2 дюйма у любого поставщика, и он подойдет к любой гайке с крупной резьбой 1/2 дюйма от другого поставщика. Эта взаимозаменяемость является относительно современной разработкой, в некоторой степени вызванной потребностями военной техники.
Блестящий британский инженер Джозеф Уитворт (1803-1887) изобрел в 1841 году систему нитей, которая была принята на британских железных дорогах, а вскоре и в других отраслях промышленности. Названная резьбой Витворта, она имеет V-образную резьбу с углом 55 градусов и закругленными гребнем и корнем. Резьба Уитворта все еще используется сегодня, и если у вас есть старые британские автомобили или мотоциклы, вы будете знакомы с ней. Система резьбы Whitworth является основой Национального стандарта США и Единой национальной стандартной резьбы, и все размеры и шаги одинаковы для 1-1/2 дюйма, за исключением размера 1/2 дюйма, где в США используется 13 нитей на дюйм. вместо 12.
…Национальная стандартная резьба была переименована в Единую национальную стандартную резьбу и была принята в 1948 году Америкой, Великобританией и Канадой, чтобы исключить путаницу с резьбой, используемой на военном оборудовании.
В старых книгах вы можете увидеть ссылки на Селлерс или Институт Франклина. Уильям Селлерс в 1864 году предложил угол 60 градусов и другие спецификации, которые были приняты в Соединенных Штатах в качестве нашей стандартной резьбы. Институт Франклина в Филадельфии в 1864 году назначил комитет для исследования и составления отчетов о винтовой резьбе, и они рекомендовали принять резьбу Селлерса. Со временем V-образная резьба продавца была очень незначительно изменена в некоторых размерах и стала стандартной резьбой США или национальной стандартной резьбой. Стандартная резьба Соединенных Штатов была одобрена для использования в военно-морской службе Соединенных Штатов в 1868 году, а в 1871 году Ассоциация мастеров вагоностроения рекомендовала ее для строительства локомотивов и железнодорожных вагонов. Производители в Соединенных Штатах вскоре признали преимущества резьбы национального стандарта, и ее использование стало широко распространенным. Позднее Национальная стандартная резьба была переименована в Единую национальную стандартную резьбу и принята в 1919 г.48 США, Великобритании и Канады, чтобы исключить путаницу с резьбой, используемой на военной технике.
Унифицированный национальный стандарт резьбы имеет угол резьбы 60 градусов вместо угла 55 градусов, используемого для резьбы Уитворта. Известно, что механики смешивают застежки Unified и Whitworth, но это неразумная практика, поскольку упорные поверхности несоответствующей резьбы имеют разные углы. Обратите также внимание, что у унифицированной нити гребни и корни уплощены, а у Витворта гребни и корни закруглены. Форма Уитворта значительно превосходит по усталостной прочности, и мы обсудим, почему, чуть позже.
Три штампа. Метрическая, стандартная и британская стандартная. Плашки используются для нарезания резьбы на круглой заготовке.
Хотя угол резьбы 60 градусов в американской и метрической системах является наиболее распространенным, для V-образной резьбы используются и другие углы. Нить Lowenherz использует 53 градуса 8 минут, а нити Swiss Thury и Британской ассоциации используют 47 — 1/2 градуса. «Ювелирная нить», используемая даже сегодня для драгоценных металлов, таких как серебро, золото и платина, имеет угол резьбы 80 градусов.
Стандарт Уитворта, когда-то столь распространенный в Англии и ее колониях, был в значительной степени заменен Единым национальным стандартом, хотя бесчисленное количество старых британских транспортных средств и единиц оборудования все еще нуждаются в крепежных элементах Уитворта и Британского стандарта для их ремонта.
В американской и английской системах резьба обычно указывается по основному диаметру и количеству витков на дюйм: например, 5/8 дюйма-11. В метрической системе используется основной диаметр и расстояние между витками резьбы (шаг): например, 10 мм X 1,25 мм. На протяжении многих лет в различных европейских странах использовалось несколько различных метрических стандартов, но на сегодняшний день основным из них является ISO (Международная организация по Стандартизация) Метрическая резьба. Он имеет угол резьбы 60 градусов со сплющенным основанием и гребнем и, конечно же, имеет метрические размеры и шаг.
Есть несколько необычных резьб, которые сочетают в себе как метрическую, так и дюймовую резьбу; например: «итальянские» велосипедные резьбы имеют диаметр 36 мм x 24 нити на дюйм для кареток и диаметр 2,2 мм x 56 нитей на дюйм для спиц.
И британская, и американская системы имеют специальные стандарты для меньших винтов диаметром менее 1/4 дюйма.
Резьба Whitworth имеет довольно крупный шаг, как и наша собственная серия Unified National Coarse. Британская стандартная тонкая резьба имеет ту же форму, что и Whitworth, но с более мелким шагом. Наша система тонкой резьбы — это Unified National Fine (часто называемая S.A.E. в честь Общества автомобильных инженеров и ее широкого применения в автомобильной промышленности).
Крупная резьба на болтах должна быть глубже врезана в материал болта, чем мелкая резьба, а диаметр основания болта меньше и, следовательно, слабее. Крепеж с мелкой резьбой обычно превосходит по прочности и более устойчив к вибрации. Крупная резьба используется для хорошего сцепления с мягкими материалами, такими как чугун и алюминий, а также для более грубых работ. Шпильки, используемые в автомобилях и самолетах, часто имеют крупную резьбу на одном конце для хорошего сцепления с более мягкими типами металлов двигателя и мелкую резьбу на другом конце для лучшего сцепления с более твердыми стальными гайками.
Всегда желательно по возможности использовать стандартные системы резьбы, но для особых нужд существуют унифицированные национальные специальные нити; Unified National Extra Fine и других необычных размеров и шагов, которые вы не найдете в хозяйственном магазине на углу. Справочник по машинному оборудованию и другие торговые справочники содержат спецификации многих стандартов резьбы, используемых сегодня. Я рекомендую High Performance Hardware: Fastener Technology for Auto Racers and Enthusiasts от Forbes Aird как превосходную книгу, которая поможет вам понять конструкцию и применение крепежа.
Группа метчиков. Эти инструменты используются для нарезания резьбы в отверстиях.
Много лет назад было разработано несколько интересных вариантов размеров на основе стандартных систем резьбы. В начале 1900-х годов многие американские компании производили инструменты для нарезания резьбы, которые были на 1/64 дюйма или 1/32 дюйма больше, а также меньше размера резьбы Национального стандарта. Метчики и матрицы для этих необычных размеров все еще использовались в 1920-х годах, но сегодня они встречаются редко. Наличие резьбы немного большего размера, чем стандартная, облегчает ремонт при износе резьбовых отверстий. В 1840-х годах компания Holzapffel в Англии имела несколько размеров своего специального стандарта резьбы, чтобы иметь возможность восстанавливать изношенные машины и оборудование собственного производства.
Как в британской, так и в американской системах существуют специальные стандарты для винтов меньшего размера диаметром менее 1/4 дюйма. Американцы используют номер калибра для диаметра резьбы, за которым следует количество витков на дюйм. Возможно, вы знакомы с винтами № 6-32, которые используются для крепления пластин электрических переключателей в вашем доме. Номера калибров, легко доступные сегодня, варьируются от крошечного размера № 0 (диаметр 0,060 дюйма) до номера № 12 (диаметр 0,216), и для каждого размера существует стандарт крупной и тонкой резьбы. Есть даже редко используемые размеры 00-9.0, 00–96 и 000–120 витков на дюйм. В американской системе чем больше калибровочный номер, тем больше диаметр.
Наличие резьбы немного большего размера, чем стандартная, облегчает ремонт при износе резьбовых отверстий.
Раньше диапазон размеров крепежных винтов был намного шире, чем сегодня. В экземпляре «Справочника инженера-механика» моего деда Ральфа Коула 1916 года перечислены технические характеристики крепежных винтов до № 30 (0,4526 дюйма в диаметре). Генри Форд использовал размер № 14 для латунных винтов, которые крепят магниты к маховикам его знаменитых автомобилей Model T. Размеры выше № 12 сегодня устарели. Мой друг Ким Писор дал мне набор старых резьбонарезных плашек, принадлежавших Джеку Рено, блестящему машинисту и основателю компании Gabilan Iron and Machine в Салинасе, Калифорния. В комплект входят плашки для нарезания резьбы № 14–20 и № 14–24. Есть даже плашка для нарезки резьбы #11-24: нечетного размера я раньше не встречал.
Несколько лет назад некоторые маленькие винты диаметром менее 1/4 дюйма имели дробные размеры. У меня есть набор метчика и матрицы, принадлежавший моему дедушке, и он имеет размеры 7/32-24 и 3/32-48. У меня есть другие плашки для нарезания резьбы 15/64–32, 17/64–32 и 1/16–64. Эти размеры устарели, но если вы работаете над более старыми предметами, такой набор может оказаться очень полезным.
Британцы используют другую систему для небольших размеров винтов; называется Британской ассоциацией Thread. Он имеет угол резьбы 47-1/2 градуса с закругленными гребнем и основанием и обозначается одним числом: например, 2 ВА (что примерно соответствует размеру американского № 10). Обозначение размера BA — это обратная сторона американской системы: чем больше число, тем меньше размер. Таким образом, 16 БА меньше 2 БА. На наших 19 было много винтов Британской ассоциации.34 Роллс-Ройс. Резьба Британской ассоциации устарела в 1966 году, но, конечно, она широко используется для ремонта старого британского оборудования.
Для очень маленьких размеров, используемых в инструментах, часах и других миниатюрных механизмах, в Америке есть унифицированная миниатюрная винтовая резьба (UNM) с диаметром до 0,300 мм (0,0118 дюйма): этот маленький размер имеет резьбу 317-1/2. на дюйм. Конечно, в Европе тоже есть винты для часов и приборов, и используется метрическая система. В прежние времена различные часовые компании в Соединенных Штатах и Европе имели интересное разнообразие собственных стандартов резьбы.
Vee-образная резьба сегодня наиболее распространена в крепежных изделиях…
Резьба
V-образной формы сегодня наиболее распространена в крепежных изделиях, но есть и другие формы резьбы, которые имеют преимущества для определенных применений. Я думаю, вы можете видеть, что когда вы затягиваете гайку V-образной формы, угол резьбы создает усилие, пытающееся расширить или разорвать гайку. Для очень высоких нагрузок часто лучше использовать резьбу без угла или с очень малым углом упора.
Квадратная резьба широко использовалась в таких устройствах, как ранние чеканочные прессы, тиски и других устройствах с высокими нагрузками. В старых механических руководствах вы можете найти ссылку на стандартную квадратную резьбу продавца; назван в честь того же Уильяма Селлерса, который когда-то установил спецификации для американской стандартной V-образной резьбы. Квадратная резьба использовалась для удержания стволов во многих американских служебных винтовках, в том числе в знаменитых винтовках с продольно-скользящим затвором Springfield 30-06, использовавшихся в Первой и Второй мировых войнах. Квадратную резьбу трудно обрабатывать точно, и ее в значительной степени вытеснила резьба Acme с углом 29°.градусов.
Концы метчиков скошены, поэтому они легко входят в отверстие. Некоторые метчики нарезаны без конуса, поэтому они нарезают резьбу до самого дна отверстия.
Резьба
Acme легче нарезается и может выдерживать высокие нагрузки. Очень точные резьбы Acme часто используются в качестве «поступательных» резьб для таких применений, как ходовые винты в токарных станках, фрезерных станках, резьбошлифовальных станках и другом точном оборудовании. Компания Proto перешла с V-образной резьбы на трапецеидальную резьбу на некоторых своих съемниках несколько лет назад, чтобы повысить прочность.
Для некоторых специальных применений, где требуется грубая, но неглубокая резьба, доступна резьба American National Stub Acme Thread. Термин «заглушка» означает более мелкую, чем обычная резьба. Существует также 60-градусная укороченная резьба V-образной формы для таких применений, как трубки, где резьба нормальной глубины может серьезно ослабить тонкую стенку.
Другим вариантом Acme Thread является червячная резьба, которая имеет угол 29 градусов, но нарезана глубже и предназначена для использования с червячными передачами.
Контрфорсная резьба имеет квадратную или почти квадратную упорную поверхность и изогнута с обратной стороны. Они могут воспринимать высокие нагрузки, но только в одном направлении. Я видел контрфорсную резьбу с подрезанными упорными поверхностями, используемую в тисках для сверлильных станков. Выточка плотно захватывает полугайку, но при ослаблении ее можно быстро вынуть из гайки.
Трубная резьба обычно выполняет две функции: скрепляет фитинги, а также обеспечивает герметичность от давления жидкости. Уменьшение диаметра резьбы на 3/4 дюйма на фут облегчает получение герметичных соединений. Трубная резьба с прямым нарезом используется в таких устройствах, как электрические лампы, где не требуется герметизация. Трубная резьба, ранее известная как резьба Бриггса, используемая в Америке, представляет собой коническую трубную резьбу американского национального стандарта. Великобритания использует британскую стандартную трубную резьбу, имеющую форму резьбы Уитворта. Британская трубная резьба отличается и не должна заменяться трубной резьбой американского стандарта. Трубные фитинги Британского стандарта часто можно приобрести у крупных поставщиков в Америке.
Некоторые трубные резьбы имеют очень крутые конусы, поэтому соединения разъединяются всего за несколько оборотов. Трубы для бурения скважин часто имеют этот тип резьбы, и я также видел пушечные казенные части с прерывистой крутой конической резьбой. У прерывистой резьбы продольные участки резьбы удалены как на охватываемой, так и на охватывающей частях, поэтому части могут скользить вместе и затягиваться частичным поворотом. Разборные стволы винтовок и ружей часто имеют прерывистую резьбу.
Существует множество нишевых отраслей, в которых уже давно используются специальные стандарты резьбы для таких вещей, как часы, объективы микроскопов, изоляторы для опор линий электропередач, муфты для пожарных рукавов, фитинги для сжатого газа и т. д.
Спиральные вставки, обычно называемые Helicoils (зарегистрированное название), представляют собой витки проволоки с V-образной резьбой снаружи и внутри. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали или фосфористой бронзы, но чаще встречается нержавеющая сталь. Спиральные катушки часто используются для восстановления сорванной внутренней резьбы, но они также устанавливаются новыми в мягкие металлы и даже дерево, чтобы обеспечить долговечность резьбы. Поврежденную резьбу высверливают и нарезают отверстие метчиком специального размера. Распухшую пружинную вставку необходимо сжать с помощью инструмента для вставки и ввинтить в резьбовое отверстие. Сила расширения вставки удерживает ее на месте в отверстии.
Круглая или круглая резьба широко используется в цоколях лампочек, а также в крепежных элементах, которые должны выдерживать чрезвычайно грубое обращение и грязные условия; например, вокруг бетона и на перфораторах.
Существует множество нишевых отраслей, в которых уже давно используются специальные стандарты резьбы для таких вещей, как часы, объективы микроскопов, изоляторы опор линий электропередач, муфты для пожарных шлангов, фитинги для сжатого газа и т. д. Многие из этих специальных резьбовых соединений все еще используются сегодня, и спецификации их можно найти в Machinery’s Handbook и других справочных текстах по механике.
Я давно интересуюсь малоизвестными нитками и застежками, и у меня есть коллекция из почти трех тысяч предметов, начиная от римского бронзового гвоздя и заканчивая современными высокотехнологичными аэрокосмическими застежками. Двумя интересными, но уже устаревшими системами нитей являются Aero и Dardelet. Резьба Aero была разработана в начале 1940-х годов для применения в самолетах с высокой вибрацией, где ломались крепежные детали с V-образной резьбой. Болты и винты Aero Thread имеют круглую резьбу, которая соединяется со спиральными проволочными вставками из бронзы или нержавеющей стали. Вставки из спиральной проволоки имеют закругленную резьбу внутри и V-образную резьбу снаружи для хорошего сцепления с мягкими алюминиевыми и магниевыми сплавами, используемыми в самолетах.
Самоконтрящаяся резьба Dardelet была запатентована в 1936 году и имеет угол резьбы 29 градусов, как и резьба Acme, но резьба имеет осевой зазор, а основание болта и вершина гайки имеют конусность 6 градусов. Это позволяет деталям легко свинчиваться до тех пор, пока они не сядут, затем детали слегка смещаются при затягивании гайки, и конические поверхности плотно заклинивают друг друга. Нити Дарделе имеют грубую и тонкую серии.
«Самая ранняя наружная металлическая резьба, вероятно, была обработана вручную».
Джозеф Витворт был на несколько лет впереди в своем дизайне с закругленными корнями резьбы. Ранее я упоминал о разрушениях под напряжением в V-образных резьбах, и основной причиной было растрескивание, которое начиналось в острых углах у корней резьбы, имеющей форму Национального стандарта. Болты Уитворта с их закругленными корнями обладают гораздо большей усталостной прочностью, но изготовление инструментов для резки закругленных поверхностей сложнее, чем с формой национального стандарта, имеющей уплощенные основания и гребни. Для многих применений форма Национального стандарта подходит, но когда нагрузки становятся действительно высокими, особенно нагрузки, которые чередуются от высоких к низким (например, болты шатуна двигателя), любые острые углы имеют тенденцию действовать как концентраторы напряжения, и болты выходят из строя. Это особенно верно для более твердых и прочных материалов болтов. Умные инженеры поняли, что гладкий радиус в основании резьбы повысит усталостную прочность, и была разработана форма резьбы, называемая резьбой «R», которая широко использовалась для аэрокосмических крепежных изделий и других важных применений. Это было настолько успешно, что радиус был еще немного увеличен до формы, называемой резьбой «J». Разница между резьбой R и резьбой J почти незаметна, но больший радиус резьбы J позволяет болтам с высокими нагрузками прослужить примерно в 6 раз дольше. Большинство высоконагруженных болтов, используемых сегодня в аэрокосмической и автомобильной промышленности, имеют резьбу J-образной формы, и эта резьба будет формироваться путем прокатки.
Нити можно сделать разными способами. Самые ранние внешние металлические нити, вероятно, были обработаны вручную. Позже были изготовлены различные типы плашек для нарезания резьбы, но они имеют тенденцию разрывать металл, и с помощью плашек трудно получить точный шаг на любой длине. Плашки, конечно, все еще используются сегодня для нарезания короткой резьбы с низкой точностью. Токарные станки использовались (и до сих пор используются) с ручными инструментами для нарезания короткой резьбы для таких вещей, как крышки винтов на деревянных контейнерах, но трудно контролировать шаг резьбы с помощью ручных инструментов.
Антуан Тиу около 1750 года использовал токарный станок с винтовой передачей на каретке, а Джесси Рамсден к 1770 году делал прецизионные винты на своем токарном станке. Прецизионный токарный станок может нарезать резьбу практически любой формы и шага, используя шестерни и ходовой винт для перемещения инструмента с одной точкой с нужной скоростью. С помощью токарного станка выполняется несколько проходов, каждый раз делая небольшие надрезы. На микроскопическом уровне наблюдается некоторый надрыв поверхности металла, поскольку инструмент стоит на месте. Износ наконечников инструмента также затрудняет поддержание точной формы резьбы.
Сегодня в большинстве случаев нарезка болтов и винтов производится путем прокатки заготовок между круглыми или плоскими матрицами с канавками.
Для очень точных винтов, таких как те, которые необходимы для микрометрических шпинделей и ходовых винтов, используются прецизионные шлифовальные станки для нарезания резьбы в закаленной стали или других материалах. Некоторые материалы, такие как карбид вольфрама, настолько твердые, что шлифовка является единственным практичным методом формирования резьбы. Процесс закалки стали приводит к короблению и изменению размеров, которые можно исправить шлифованием. Некоторые резьбы шлифуются «с нуля» в закаленном металле, а другие обрабатываются другими способами, закаляются, а затем шлифуются до окончательной формы и шага. Для очень крупной резьбы можно использовать фрезерные станки с вращающимися фрезами, чтобы нарезать резьбу с точностью и скоростью без серьезного разрыва или чрезмерного напряжения металла. Фрезерование можно использовать для наружной резьбы, а также для внутренней резьбы, диаметр которой достаточно велик, чтобы фреза могла войти в отверстие.
В настоящее время резьба большинства болтов и винтов изготавливается путем прокатки заготовок между круглыми или плоскими матрицами с канавками. Заготовки примерно равны делительному диаметру резьбы. Пазы в плашках имеют форму профиля резьбы и вдавливают резьбу в металл, не снимая стружки. У прокатки есть несколько преимуществ: процесс очень быстрый; стружка не производится, а значит, для изготовления готового продукта требуется меньше металла; и самое главное, при холодной обработке металла получаются высокопрочные нити. Зерна металла придают форму нитям, а холодная обработка укрепляет и закаляет металл. Накатка хорошо работает с резьбой V-образной формы и даже с резьбой Acme формы. Для некоторых очень высокопрочных болтов резьба иногда накатывается после закалки заготовок. Это создает сжимающие нагрузки в болтах, которые помогают им сопротивляться усталостному разрушению. Прокатка твердого материала тяжела для прокатных штампов и, следовательно, дорога, но для очень ответственных применений выигрыш в прочности стоит затраченных усилий. Прокатка особенно хорошо работает с V-образной резьбой с закругленными корнями, и, как мы обсуждали выше, закругленная форма улучшает прочность болта и сопротивление усталости.
Внутренняя резьба меньших размеров обычно нарезается «метчиками», которые ввинчиваются в предварительно просверленные отверстия нужного размера. «Метчиковое сверло» оставляет необходимое количество металла для резьбы. Часто это составляет около 75% от полной глубины резьбы, потому что нарезание резьбы на полную глубину требует высокого крутящего момента, который ломает много метчиков и дает резьбу, которая не намного прочнее, чем более мелкая резьба. Большинство метчиков имеют канавки [канавки] и острые зубья, которые режут материал, придавая ему форму и удаляя стружку. Существует специальный тип формовочного метчика, который не имеет канавок и вдавливает резьбу в металл. Для этих бесканавочных метчиков сначала должно быть просверлено отверстие точно подходящего размера, и они должны быть должным образом смазаны. При обработке некоторых металлов, таких как немагнитная нержавеющая сталь и медные сплавы, которые быстро упрочняются, бесканавочные метчики позволяют получить более прочную и твердую резьбу, чем основной металл.
Легкие и грузовые автомобили Dodge используют левостороннюю резьбу для колесных гаек.
Большинство изделий с резьбой имеют одинарную резьбу или «начало», но на изделии можно расположить несколько нитей рядом. На первый взгляд множественный поток выглядит как один поток, но он имеет несколько «началов». Быстро ввинчивается несколько витков резьбы: колпачок моей авторучки имеет четыре захода и затягивается всего на 3/4 оборота. Недостатком многозаходной резьбы является то, что резьба с большим углом подъема имеет тенденцию легко ослабляться при вибрации. Некоторые «палубные» шурупы, используемые в древесине, имеют несколько витков резьбы для быстрого ввинчивания.
Шурупы для настила, шурупы для дерева и шурупы являются примерами, в которых используется резьба, расположенная на большом расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить хорошее сцепление с мягкими материалами. Существует множество современных шурупов, предназначенных для дерева и ДСП, с тонким стержнем и агрессивной конструкцией самонарезающей резьбы, которые сводят к минимуму расщепление, даже если отверстия предварительно не просверлены.