Britský standard Whitworth - British Standard Whitworth

Tento článek je hlavní část nedostatečně shrnout klíčové body jeho obsahu. Zvažte prosím rozšíření potenciálního zákazníka na poskytnout přístupný přehled všech důležitých aspektů článku. (Říjen 2020)

Britský standard Whitworth (BSW) je imperiální jednotka -na základě závit standard, založený na Whitworthově vláknu navrženém a specifikovaném Joseph Whitworth v roce 1841, což byl první národní standard šroubových závitů na světě,

Dějiny

Závit Whitworth byl prvním národním standardem šroubových závitů na světě,^[1] navržen a specifikován Joseph Whitworth do roku 1841. Do té doby bylo jedinou standardizací to málo, co udělali jednotliví lidé a společnosti, přičemž některé společnosti interně normy se v jejich průmyslových odvětvích trochu rozšířily. Nový standard společnosti Whitworth stanovil úhel závitu 55 ° a hloubku závitu 0,640327p a poloměr 0,137329p, kde p je hřiště. Stoupání závitu se zvyšuje s průměrem v krocích uvedených v tabulce.

Systém závitů Whitworth měl být později přijat jako britský standard, aby se stal britským standardem Whitworth (BSW). Příkladem použití vlákna Whitworth jsou královské námořnictvo je Krymská válka dělové čluny. Jedná se o první instanci masová produkce používané techniky námořní inženýrství, jako následující citát z nekrolog z Časy ze dne 24. ledna 1887 pro sira Josepha Whitwortha (1803–1887) ukazuje:

Začala krymská válka a Sir Charles Napier požadoval od Admirality 120 dělových člunů, každý s motory 60 koňská síla, pro kampaň roku 1855 v Baltském moři. Bylo jen devadesát dní, během kterých bylo možné této žádosti vyhovět, a po krátkém čase stavba dělových člunů nepředstavovala žádné potíže. Jinak to však bylo s motory a admirality byla zoufalá. Najednou, zábleskem mechanické geniality, která mu byla vlastní, zesnulý pan John Penn vyřešil potíže a vyřešil je docela snadno. Měl po ruce pár motorů přesné velikosti. Rozřezal je na kousky a části rozdělil mezi nejlepší dílny v dané zemi a každému řekl, aby vytvořil devadesát sad přesně ve všech ohledech na vzorku. Tyto příkazy byly prováděny s neochvějnou pravidelností a on vlastně dokončil devadesát sad motorů o výkonu 60 koní za devadesát dní - výkon, díky kterému velké kontinentální síly hleděly s údivem a který byl možný jen proto, že Whitworthovy standardy měření a přesnosti dokončení byly do té doby důkladně uznány a zavedeny po celé zemi.

Originální příklad motoru typu dělového člunu byl vznesen z vraku lodi SS Xantho podle Muzeum západní Austrálie. Při demontáži se ukázalo, že všechna jeho vlákna jsou typu Whitworth.^[2]

S přijetím BSW Brity železnice Společnosti, z nichž mnohé dříve používaly své vlastní standardy jak pro závity, tak pro profily hlav šroubů a matic, a rostoucí potřeba standardizace výrobních specifikací, začala dominovat britské výrobě.

V USA byla BSW vyměněna, když ocelové šrouby nahradily železo^{[Citace je zapotřebí ]}, ale pro některé hliníkové díly se stále používal až v 60. a 70. letech metrický - imperiální standardy nahradily standardy založené.

American Unified Coarse byl původně založen na téměř stejných imperiálních zlomcích. Jednotný úhel závitu je 60 ° a má zploštělé hřebeny (hřebeny Whitworth jsou zaoblené). Od¹⁄₄ až1 ¹⁄₂ in, stoupání závitu je v obou systémech stejné, kromě toho, že stoupání závitu pro¹⁄₂ ve šroubu je 12 vláken na palec (tpi) v BSW oproti 13 tpi v UNC.^{[je zapotřebí objasnění ]}

Forma závitu

Whitwithova forma vlákna

Forma nitra Whitworth je založena na základním trojúhelníku s úhlem 55 ° na každém vrcholu a údolí. Boky jsou pod úhlem boku Θ = 27,5 ° kolmo k ose. Pokud je tedy stoupání závitu p, výška základního trojúhelníku je H = p/ (2tanΘ) = 0.96049106p. Nahoře a dole¹⁄₆ každého z těchto trojúhelníků je oříznut, takže skutečná hloubka závitu (rozdíl mezi hlavním a vedlejším průměrem) je²⁄₃ této hodnoty, nebo h = p/ (3tanΘ) = 0.64032738p. Vrcholy se dále snižují zaokrouhlením 2 × (90 ° - Θ) = 180 ° - 55 ° = 125 ° kruhový oblouk. Tento oblouk má výšku E = HhříchΘ/6 = 0.073917569p (zanechává rovnou hloubku křídla h − 2E = 0.49249224p) a poloměr r = E/ (1 - hříchΘ) = 0.13732908p.

Velikost klíče (klíč)

Pro zjednodušení se v této části používá termín šestiúhelník k označení hlavy šroubu nebo matice.

Whitworth a BSF klíč Značky se vztahují na průměr šroubu, nikoli na vzdálenost naplocho šestiúhelníku (A / F), jako v jiných normách. Může dojít ke zmatku, protože každý šestiúhelník Whitworth byl původně o jednu velikost větší než u příslušného spojovacího prvku BSF. To vede k případům, kdy je například označen klíč ​⁷⁄₁₆ BSF má stejnou velikost jako jeden označený ​³⁄₈ Ž. V obou případech je šířka čelisti klíče 0,710 palce, šířka přes plochý šestiúhelník, stejná.

Některá průmyslová odvětví používala Whitworthovy spojovací prvky s menším šestihranem (shodné s BSF se stejným průměrem šroubu) pod označením „AutoWhit“ nebo Auto-Whit^{[Citace je zapotřebí ] [6]} a tato řada byla formována Britskou asociací technických norem v roce 1929 jako standard č. 193, přičemž „původní“ série byla č. 190 a řada BSF č. 191.^[7]

Během druhé světové války byl menší šestihran přijat v širším měřítku, aby šetřil kov^[8] a toto použití přetrvávalo poté. Dnes je tedy běžné narazit na Whitworthův šestiúhelník, který se nehodí k nominálně správnému klíče, a podle předchozího příkladu lze označit modernější klíč ​⁷⁄₁₆ BS k označení, že mají velikost čelistí 0,710 palce a jsou navrženy tak, aby zaujaly buď (později) ​⁷⁄₁₆ BSW nebo ​⁷⁄₁₆ BSF šestiúhelník.^[9][10][11]

Whitworthovy spojovací prostředky s většími šestiúhelníky podle BS 190 jsou nyní často hovorově označovány jako „předválečné“ rozměry, i když to není striktně správné.

Srovnání s jinými normami

Dva klíče, oba jmenovité velikosti⁵⁄₈ in, se schématem navrstveným tak, aby ukazovalo logiku, která jim umožňuje být nominální velikostí⁵⁄₈ v případě, že se jejich skutečné velikosti jasně liší (vzdálenost naplocho od průměru šroubu). Definice bytů je dnes běžným standardem a je tomu již mnoho desetiletí. Větší klíč na této fotografii pochází z 20. let nebo dřívějších. Jeho obličej byl vyleštěn, aby se na fotografii dobře zobrazilo razítko velikosti. Tento příklad je americký, ale ilustruje způsob, jakým byly klíče pro Whitworthovy spojovací prostředky obvykle označovány.

The British Standard Fine Standard (BSF) má stejný úhel závitu jako BSW, ale má jemnější stoupání závitu a menší hloubku závitu. Jedná se spíše o moderní „mechanický“ šroub, který se používal pro jemné stroje a ocelové šrouby.

The Britský standardní cyklus Standard (BSC), který nahradil standard Cycle Engineers 'Institute (CEI), byl použit na britských kolech a motocyklech. Využívá úhel závitu 60 ° ve srovnání s Whitworth 55 ° a velmi jemné stoupání závitu.

The Závit Britské asociace Standard (BA) je někdy klasifikován s Whitworthovými standardními spojovacími prvky, protože se často nachází ve stejném strojním zařízení jako Whitworthův standard. Ve skutečnosti je to však metrický založený standard, který používá úhel závitu 47,5 ° a má vlastní sadu velikostí hlav. Závity BA mají průměr 6 mm (0BA) a menší a byly a stále se používají zejména v přesných strojích.

Úhel Whitworth 55 ° dnes zůstává celosvětově běžně používaný ve formě 15 Britské standardní trubkové závity definované v ISO 7, které se běžně používají ve vodovodních, chladicích, pneumatických a hydraulických systémech. Tyto závity jsou označeny číslem mezi 1/16 a 6, které vychází z nominálního vnitřního průměru (i / d) v palcích ocelové trubky, pro kterou byly tyto závity navrženy. Tato označení trubkových závitů neodkazují na žádný průměr závitu.

Mezi další nitě, které používaly úhel 55 ° Whitworth, patří Brass Threads, British Standard Conduit (BSCon), Model Engineers (ME) a ​​British Standard Copper (BSCopper).

Aktuální využití

Standardní stativový držák pro všechny zrcadlovky a, pokud je instalován, pro kompaktní fotoaparáty, a tedy pro všechny stativy a monopody, je 1/4 palce Whitworth. Fotoaparáty většího formátu používají v případě potřeby 3/8 palce Whitworth s stativovými adaptéry od 1/4 palce Whitworth.

Široce používané (s výjimkou USA) Britská standardní trubka vlákno, jak je definováno normou ISO 228 (dříve BS-2779), používá standardní tvar vlákna Whitworth. I ve Spojených státech osobní počítač kapalinové chlazení komponenty používají G¹⁄₄ vlákno z této série.

Leica Thread-Mount používaný na dálkoměrných fotoaparátech a na mnoha zvětšovacích objektivech je1 ¹⁷⁄₃₂ o 26 otáček na palec Whitworth, což je artefakt, který vyvinula německá společnost specializující se na mikroskopy, a byla tak vybavena nástroji schopnými zpracovávat vlákna v palcích a ve Whitworthu.

The⁵⁄₃₂ ve Whitworthu byla vlákna standardem Meccano vlákno po mnoho let a stále je to vlákno, které používá francouzská společnost Meccano Company.

Osvětlení pódia závěsné šrouby jsou nejčastěji³⁄₈ v a¹⁄₂ v BSW. Společnosti, které původně převedly na metrická vlákna, převedly zpět po stížnostech, že jemnější metrická vlákna zvýšily čas a obtížnost instalace, která se často odehrává na vrcholu žebříku nebo lešení.^{[Citace je zapotřebí ]}

Upevnění pro zahradní brány tradičně používá Whitworth šrouby vozíku a stále se jedná o standard dodávaný ve Velké Británii a Austrálii.

Historické zneužití

Britské motory Morris a MG od roku 1923 do roku 1955 byly vyráběny s použitím metrických závitů, ale s hlavami šroubů a maticemi dimenzovanými pro klíče a zásuvky Whitworth.^[12] V roce 1919 Morris Motors převzal Francouze Hotchkiss motor, který se přestěhoval do Coventry během první světové války. Obráběcí stroje Hotchkiss byly z metrického závitu, ale metrické klíče nebyly v té době v Británii snadno dostupné, proto byly spojovací prvky vyráběny s metrickým závitem, ale s hlavami Whitworth. ^[13]

V populární kultuře

Ve filmu z roku 2011 Auta 2 podle Disney / Pixar, klíčovým vodítkem k objevení darebáka, sira Milese Axleroda, je, že používá šrouby Whitworth. Ačkoli Axlerod přesně nepodobá žádnému skutečnému autu (zatímco mnoho jiných postav je úzce modelováno podle skutečných automobilů), zdá se, že nejvíce odpovídá původní Range Rover Classic. Ve skutečnosti rané modely Range Rovers používaly díly s imperiálními rozměry, ačkoli fotografie motoru darebáka je prakticky totožná s pozdějším 3,5litrovým jednoplošníkem Rover V8 (design zakoupený od GM Buick).

Viz také

Další standardy vláken:

• Závity Britské asociace (BA)
• Britský standardní mosazný závit
• Britský standardní cyklus
• Britský standardní jemný závit (BSF)
• Britský standardní trubkový závit (BSP)
• ISO metrický šroubový závit
• Unified Thread Standard (UTS, včetně UNC, UNF, UNS a UNEF)

Reference

Bibliografie

• Oberg, E., Jones, F.D., Hussain, M., McCauley, C.J., Ryffel, H.H. a Heald, R.M. (2008) Příručka pro stroje: referenční příručka pro strojního inženýra, designéra, výrobního inženýra, kreslíře, výrobce nástrojů a strojníka, 28. vydání, New York: Industrial Press, ISBN  978-0-8311-2800-5, str. 1858–1860