Vitz (mecanica)

Un ò una vitz es una pèça mecanica metallica destinada a fixar dos elements per pression. Se caracteriza per una camba portairitz d'un filetatge extèrne de forma elicoïdala. Quand es virada a l'entorn de son aisse, aquò transforma lo movement de rotacion en movement de translacion e permet d'inserir lo vitz dins un materiau. Un bolon es de còps utilizat en complement per mantenir lo sarratge en plaça. Lo vitz fa partida dei maquinas simplas.

Tipes diferents de vitz.

Istòria

Lo vitz seriá aparegut en Mesopotamia durant la premiera mitat dau millenari I avC. Es una dei darrierei maquinas simplas inventadas, probablament car existissiá ja plusors tipes de fixacion a aquela epòca (cavilha, clavèu, mortaisa, nos, etc.). Durant lei sègles seguents, se difusèt en direccion d'Egipte e de Grècia. Au sègle I apC, de vitz de fusta èran ansin frequentament utilizats dins lo bacin mediterranèu dins lei pressas destinadas a la produccion d'òli d'oliva e de vin. L'invencion dau tornavitz sembla ben pus tardiva que lo premier exemplari documentat es presentat dins un manuscrit que data de la fin dau sègle XV.

La fabricacion de vitz foguèt industrializada tre leis ans 1760-1770. Dins leis ans 1780, una còla de 30 obriers podiá produrre 16 000 unitats per jorn. En 1760 e 1800, aquò aguèt plusors consequéncias coma la generalizacion de l'usatge dei vitz, lo remplaçament de la fusta per lo metau coma materiau de basa e la demenicion dau pretz de fabricacion. L'aparicion dei torns revòuver dins leis ans 1840 e l'intrada en servici dei premierei maquinas automaticas intensifiquèron aquelei tendàncias. Aquò entraïnèt tanben lei premierei reflexions sus l'estandardizacion dei pas. En revènge, aquel esfòrç regardèt pas lei caps qu'èran generalament absents, carrats ò ortogonaus.

Lei vitz modèrnes apareguèron durant la premiera mitat dau sègle XX. Una etapa importanta aguèt luòc dins leis ans 1940 amb la definicion d'estandards comuns de filetatge entre leis Estats Units e lei país de l'Organizacion Internacionala de Normalizacion. Dempuei aquela data, fòrça nòrmas foguèron adoptadas per uniformizar mai lei diferents modèls de vitz. Quauquei país, coma Japon, an gardat de definicions pròprias, mai lei diferéncias amb lei modèls internacionaus son feblas.

Utilizacions

Lei vitz actuaus an plusors aplicacions en mecanica. Lei pus frequentas son l'assemblatge de de doas pèças (de còps en utilizant un bolon), l'utilizacion coma arrestador per blocar un movement, lo guidatge d'una pèça en rotacion ò en translacion e lo reglatge d'una posicion (per exemple dins un vernier).

• 
  Vitz utilizat per mantenir l'assemblatge entre dos elements
• 
  Vitz e bolons permetent l'assemblatge de dos elements
• 
  Vitz utilizats per guidar un movement de rotacion
• 
  Cap d'un vernier amb son vitz de reglatge

Caracteristicas e tipes de vitz

Caracteristicas e principi de foncionament

Esquèma dei partidas principalas d'un vitz per la fusta : cap de vitz (a), fust (b), partida filetada (c) e poncha (d).

Lei vitz son constituïts de doas a quatre partidas. Lo cap de vitz permet de reprendre lo coble de sarratge necessari per inserir lo vitz a sa plaça. La partida filetada assegura la mesa en tension de la liason gràcias au vissatge. Entre aquelei partidas, pòu se trobar una partida cilindrica lisca qu'es dicha fust. Permet de crear un ponch de supòrt ò de redurre l'efiech de cisalhament en l'abséncia de pion de centratge. A l'extremitat de la partida filetada, pòu se trobar una poncha destinada a assegurar lo guidatge dau vitz.

Lo filetatge dau vitz s'enròtla a l'entorn de son vitz en formant un angle constant. Aquela configuracion es considerada coma una maquina simpla. Quand lo vitz es virada lòng de son aisse, son filetatge permet de convertir lo movement de rotacion en movement linear. Lo pas entre leis espiras e lo diamètre de l'aisse son lei dos paramètres pus importants car permèton de definir « l'avantatge mecanic » dau vitz. Aquel avantatge es lo rapòrt entre la fòrça aplicada e la fòrça resultanta engendrada sus la carga mobila. Se lo pas es grand a respècte dau diamètre, una fòrça relativament febla serà necessària per desplaçar una carga donada. En revènge, se lo pas es pichon a respècte dau diamètre, una fòrça pus importanta serà requista per obtenir lo meteis desplaçament.

Lei tipes de vitz

Lei vitz d'assemblatge

Article detalhat: Vitz d'assemblatge.

Lei vitz d'assemblatge son lei pus frequents car intran dins la fabricacion de fòrça objèctes de la vida vidanta. Travèrsan generalament lei pèças assembladas, çò que permet la mesa en plaça de dos tipes principaus de liason :

• « per obstacle », es a dire que la rompedura de la liason necessita la rompedura d'un element.
• « per aderéncia », es a dire que la liason es mantenguda per de fòrças de fretament. Aqueu tipe de liason pòu èsser rompuda sensa destruccion d'un element.

La pression es aplicada a partir dau cap e lo vitz es sollicitat en traccion. Quand lei constrenchas de cisalhament passan lei capacitats de represa per fretament, la liason es completada per un pion de centratge (e dos pions quand es tanben necessari de reprendre lo moment de torsion). Pasmens, lei vitz ajustats tènon normalament lo ròtle de pions mai, dins aqueu cas, lo traucatge deu èsser realizat après aver corrèctament posicionat lei doas pèças. Enfin, se lo vitz travèrsa lei pèças e qu'un bolon permet lo sarratge, se parla de liason bolonada.

Lei vitz de pression

Article detalhat: Vitz de pression.

Lei vitz de pression permèton d'assegurar de liasons d'encastrament entre doas pèças mecanicas. La pression es aplicada a partir de l'extremitat dau vitz qu'es donc somés a de fòrças de compression. La liason ansin formada es dau tipe liason per aderéncia e es destinada a empachar lo colissatge dei pèças tengudas.

Lei critèris de classificacion dei vitz

Diferents caps de vitz : fendut (a), crucifòrme (b), Pozidriv (c), Torx (d), Allen (e), Robertson (f), Tri-Wing (g), Torq-set (h), Spanner (i).

Article detalhat: Lista de vitz.

Fòrça tipes diferents de vitz existisson e plusors critèris de classificacion son utilizats per lei destriar. Aquò es important car lei vitz actuaus son sovent destinadas a d'aplicacions precisas. Lei critèris pus utilizats son ansin la foncion operacionala dau vitz e la forma de son cap. La classificacion operacionala descriu lei vitz en considerant lei materiaus fixats (fusta, metau, tòla, etc.), lo comportament dau vitz durant lo vissatge (vitz autotaraudaire, vitz autoperforador, vitz sostat, etc.) ò la necessitat d'utilizar un bolon per tenir lei pèças tengudas. Aquò permet de definir lo tipe de vitz d'utilizar segon lei besonhs. La classificacion en foncion de la forma dau cap de vitz permet de destriar l'otís d'utilizar per realizar lo vissatge. Aquò regarda subretot lei vitz d'assemblatge car lei vitz de pression an rarament un cap. L'interès d'aquelei formas es de seleccionar l'otís adaptat per aplicar lo cople necessari a un sarratge eficaç. Lei caps rars presentan tanben l'avantatge de limitar lei riscs de desvissatge non desirats.

La normalizacion dei vitz

Article detalhat: Designacion dei vitz.

En causa de la diversitat dei vitz, de règlas de nomenclatura son estadas definidas per lei descriure sensa ambigüitat dins un document tecnic. Pasmens, lo sistèma es fòrça complèxe. D'efiech, a la basa, plusors nòrmas nacionalas e internacionalas son lo supòrt d'aquelei règlas. Permèton de definir lei caracteristicas tecnicas dei vitz (longor, pas dau filetatge, forma de la poncha, etc.) e sa representacion. Mai, per de questions de simplificacion intèrna, divèrseis industrias, coma lei sectors automobils e aeronautic, an tanben emés lei sieus referenciaus. Aquò entraïna la coexisténcia de nòrmas diferentas dins un meteis país e de taulas d'equivaléncia son sovent necessàrias per comparar lei vitz que respòndon a de nòrmas diferentas. Per complicar mai lo sistèma, lei nòrmas definissent lei vitz son rarament constrenhentas au nivèu juridic. Aquò permet donc a de fabricants de gardar un sistèma pròpri (sovent per assaiar d'empachar l'utilizacion de vitz fabricats per de concurrents) ò de seguir leis indicacions d'una nòrma obsolèta (mai totjorn utilizada per de professionaus pauc desirós de cambiar seis abituds).

Annèxas

Liames intèrnes

• Cap de vitz.
• Clavèu.
• Lista de vitz.
• Maquina simpla.
• Pas de vitz.
• Taraudatge.
• Tornavitz.
• Vitz d'Arquimèdes.
• Vitz sensa fin.

Bibliografia

Istòria dei vitz :

• (en) Witold Rybczynski, One Good Turn: A Natural History of the Screwdriver and the Screw, Scribner, 2000.

Tipes de vitz :

• (en) Mark W. Huth, Basic Principles for Construction, Cengage Learning, 2003.
• (en) Erik Oberg, Franklin D. Jones, Holbrook L. Horton e Henry H. Ryffel, Machinery's Handbook (26th ed.), Nòva York, Industrial Press Inc., 2000.