RCHIMEDES z Syrakuz - żył ok. 287-212 r. p.n.e.

Najwybitniejszy fizyk i matematyk starożytnej Grecji, jeden z najwybitniejszych umysłów wszechczasów. To o Archimedesie krąży właśnie legenda, że pewnego dnia wybiegł nagi na ulicę krzycząc EUREKA !!! (znalazłem!). Archimedes zażywając kąpieli w wannie nagle doznał olśnienia. Zauważył, że gdy wchodzi do wanny poziom wody się podnosi. Eksperymentując w wannie odkrył pewną prawidłowość, taką mianowicie, że ciało zanurzone w wodzie wypiera tyle ile waży. Potem tylko uogólnił oraz dowiódł i mamy prawo Archimedesa:

„na ciało zanurzone w płynie, cieczy lub gazie działa siła wyporu, równa ciężarowi wypartego przez nie płynu”

Jednakże anegdota głosi, że pochłonięty rozwiązywaniem zadań matematycznych Archimedes przestał się myć, w wyniku czego zaczął wydzielać nieprzyjemny zapach. Gdy siłą nasmarowano go oliwą i ciągnięto by go wykąpać, kreślił na swoim ciele koła kontynuując swoje rozważania.

Archimedes opracował formuły określające powierzchnię i objętość walca, kuli oraz stożka, obliczył najdokładniej liczbę PI, opracował i udowodnił matematycznie prawo dźwigni. Na dowód, że działa sam zwodował największy okręt ówczesnego świata, stosując kołowrotek i układ wielokrążników. Mało kto wie, że był on także wynalazcą śruby a ściślej przenośnika ślimakowego.

ŚRUBA ARCHIMEDESA

Śruba Archimedesa jest maszyną prostą, to duża spirala, umieszczona w drewnianym cylindrze. W czasie pracy dolny koniec śruby zanurzony jest w wodzie, a obrót śruby wymusza jej ruch do góry. Stosowana była do podnoszenia poziomu wody używanej do nawadniania pól uprawnych w dzisiejszych czasach używana jest do przenoszenia materiałów sypkich lub płynnych na niedużą odległość.. Nikt jednak nie wpadł na pomysł zastosowania jej do łączenia rozmaitych elementów. W średniowieczu do łączenia mebli i elementów drewnianych budynków stolarze i cieśle używali drewnianych kołków lub metalowych gwoździ. A mając metalowy gwoźdź do wynalezienia śruby prowadziła już niedługa droga.

HISTORIA ŚRUBY

W dzisiejszych czasach prawie wszystko łączy się za pomocą śrub. Śruby łączą wszelkiego rodzaju konstrukcje stalowe, pojazdy mechaniczne, komputery, meble, sprzęt domowy, itp. Póki co, nie wymyślono nic, co by mogło wyeliminować śruby. Pierwowzorem śruby była tzw. śruba Archimedesa, nie będąca elementem złącznym, a urządzeniem do podnoszenia poziomu wody. Najprawdopodobniej Archimedes (ok. 287-212 r. p.n.e.) nie wymyślił jej sam. Uważa się, że opisał istniejący już przyrząd, który mógł być skonstruowany przez starożytnych Egipcjan i służył do nawadniania gruntów położonych w pobliżu Nilu. Później wspominał o niej Archytas z Tarentu (ok. 428-350 r. p.n.e), filozof i matematyk.

Pliniusz (ok. 61-113 r. n.e.) opisał drewnianą śrubę używaną w procesie produkcji wina i tłoczenia oliwy z oliwek. Nie opisał niestety metod wytwarzania takiej śruby. Ciekawy jest fakt, że nikt w tamtych czasach nie wpadł na pomysł zastosowania jej do trwałego łączenia różnych elementów.  Pierwsze śruby nie drewniane wykonywano przez nawijanie drutu na okrągły pręt. Nakrętki wykonywano z miękkich metali np. miedzi zakuwając je na tak przygotowanym pręcie. Były to bardzo niedokładne elementy złączne i nie posiadały żadnej powtarzalności wymiarów. Chęć produkcji nie jednostkowej śrub spędzała sen z powiek wielu konstruktorom już od bardzo dawna. Ale dopiero na początku XVIII wieku zaczęły się pojawić mniej lub bardziej udane tokarki do gwintów.

Pierwszą poważną tokarkę do gwintów skonstruował angielski konstruktor Jesse Ramsden (1735-1800) w 1770. Maszyna ta była powielana z różnymi udoskonaleniami. Stała się inspiracją dla Henry’ego Maudslay’a (1771-1831) podczas konstruowania tokarki mającej zastosowanie w masowej produkcji dokładnych śrub. 

Toczenie gwintów (początek XVIII wieku, Wielka Brytania)

Co to jest śruba ?

Śruba – będąca elementem konstrukcyjnym rozpatrywana jako maszyna prosta jest równią pochyłą nawiniętą na walec.

Śruba scharakteryzowana jest przez jej średnicę (d) oraz skok gwintu (h). Między parametrami a kątem nachylenia równi zachodzi związek: