WikiDer > HurriQuake

HurriQuake
Гвоздь, как показано в патентном документе.

В HurriQuake гвоздь это конструкция гвоздь разработан Эдом Саттом для Bostitch, подразделение Stanley Works, и запатентован в 2004 году. Характеристики гвоздя предназначены в первую очередь для обеспечения большей структурной целостности здания, особенно против сил ураганы и землетрясения.

Гвоздь Hurriquake выиграл Популярная наука Награда «Лучшее из новинок 2006» в области домашних технологий и награждение за лучшую инновацию года.[1] Он покрыт Патент США 6,758,018 , выпущенный 6 июля 2004 г. Производство гвоздя Hurriquake было прекращено в 2011 г.

Функции

Деталь колючих колец на хвостовике.

Начиная с нижней части гвоздя, кольцевые стержни на нижней половине гвоздя усилены угловатыми зазубринами, которые добавляют сопротивление выдергиванию гвоздя. Середина гвоздя не имеет дополнительных функций, поэтому участок, который, скорее всего, будет поврежден во время землетрясения, более толстый и менее подверженный повреждениям. В области непосредственно под шляпкой гвоздя имеется стержень в форме спирали, который используется для повышения прочности гвоздя при удерживании досок вместе. Это усовершенствование предохраняет скрепленные гвоздями доски от перемещения под действием природных сил и общего ослабления соединений. Последней особенностью этого гвоздя является головка гвоздя, которая на 25% больше, чем в среднем, что делает его более устойчивым к протаскиванию через прикрепленные куски дерева.[1]

Дизайн

Предварительная разработка

Дизайн гвоздя начался, когда его изобретатель, инженер-строитель Эд Сатт отправился в Карибский бассейн вслед за Ураган Мэрилин. Поездка Сатта на Карибские острова была частью команды, изучающей обломки 80% домов и предприятий острова, которые были разрушены ураганным ветром со скоростью 95 миль в час (155 км / ч). Обнаружение среди разрушенных домов заключалось в том, что повреждение древесины не было причиной разрушения; вместо этого результаты показали, что гвозди, скрепляющие дерево, вышли из строя, что привело к окончательному обрушению зданий.[2] Исследования Сатта начались после прохождения программы стажировки научного сотрудника в Клемсонский испытательный центр ветровой нагрузки, который получил финансирование в виде гранта от FEMA. Грант был использован для исследования конструкций с деревянным каркасом и зависимости их разрушения от скорости ветра.[3] Результаты исследования проекта показали, что лучший способ укрепить конструкцию - это улучшить крепеж, удерживающий кровля и обшивки стен внутреннего каркаса, и с этой информацией Сатт подписался на должность инженера по крепежу в дочерней компании Stanley, Bostitch.[4]

Разработка

Когда разработка началась практически сразу, было необходимо преодолеть три основные причины неудач. В них гвоздь - головка и все остальное - вырывали через оболочку, весь гвоздь вырывался из каркаса, а средняя часть гвоздя ломалась под нагрузкой. Ранние исследования показали, что чем больше головка, тем меньше вероятность того, что гвоздь вырвется из оболочки. Однако сложная задача заключалась в том, чтобы увеличить шляпку гвоздя, сохранив при этом совместимость с популярными строительный пистолет модели. После того, как был найден идеальный размер шляпки гвоздя, следующей задачей было предотвратить вырывание всего гвоздя из оправы. Это было преодолено путем добавления стержней с зазубринами вокруг нижней части гвоздя. Во время тестирования стержней было отмечено, что выше определенной точки гребни больше не укрепляли ноготь, а вместо этого ослабляли ноготь, делая его более восприимчивым к срезанию. Последним штрихом к оригинальному прототипу стал специальный высокоуглеродистый сплав, разработанный металлург в нем было идеальное сочетание жесткости и гибкости, что придает ему максимальную прочность.[5]

Sheather plus и не только

Проанализировав сотни дизайнов и, наконец, придумав то, что считается лучшим дизайном, Bostich наконец выпустил гвоздь в 2005 году и назвал его Sheather Plus.[6] Несмотря на то, что новый гвоздь был прочнее, чем большинство гвоздей, зазубрины, которые добавляли столь необходимую силу к удерживающей способности гвоздя, ослабляли прочность соединения, открывая отверстие слишком далеко. Из-за этого соединение получилось неаккуратным и шатким, поэтому команда вернулась к чертежной доске, где последний элемент был добавлен к гвоздю. Чтобы компенсировать лишнюю ширину отверстия для гвоздя из-за кольцевых стержней, Сатт решил добавить более толстый стержень винта к части гвоздя непосредственно под головкой. Это добавление утолщило верхнюю часть гвоздя, придавая ему более плотное соединение, а также увеличив его общую удерживающую способность.[7]

Тестирование

Независимые испытания натяжения ногтя проводились несколькими организациями, в том числе Международный университет Флориды и Совет Международного кодекса. Эти тесты подтвердили заявления исследователей Bostitch о том, что они создали лучший гвоздь. Среди всех различных тестов было обнаружено, что новый гвоздь имел вдвое большую «подъемную способность», чем другие гвозди с механическим приводом, а также увеличивал сопротивление дома ветру и увеличивал сейсмостойкость до 50%. Для дальнейшего тестирования Сатт обратился за помощью к Скотту Шиффу, координатору программы повышения квалификации в области гражданского строительства и инженерной механики в Университет Клемсона. Испытания на установке для испытаний на ветровую нагрузку в Клемсоне подтвердили то, что уже было заявлено.[7] С помощью оборудования для имитации силы ветра крыши, прикрепленные традиционными гвоздями, были разорваны с усилием около 13 500 фунтов (60,1 кг). кН). При силе до 16 000 фунтов (71 кН) стены, построенные с помощью гвоздя для окружающей среды HurriQuake, демонстрировали минимальное движение стены. Когда давление увеличилось до 17 000 фунтов (75 кН), затем 18 000 (80 кН), затем 19 000 (85 кН), стены начали издавать скрип и стон, но они все еще оставались прикрепленными. Когда испытательный стенд выдавил 20000 фунтов (89 кН), максимум, который он был способен испытать, он выдал, показывая, что гвоздь среды HurriQuake выдержал 20 000 фунтов силы (89 кН) и все еще не был срезан или полностью вырван.[8]

Рекомендации

  1. ^ а б Неизвестно, Неизвестно (2006), «Лучшее из новинок 2006 года - Home Tech», Популярная наука, 269 (6): 41
  2. ^ Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 106
  3. ^ Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 107
  4. ^ Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 107–8
  5. ^ Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 108
  6. ^ Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 108–9
  7. ^ а б Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 109
  8. ^ Клайнс, Том (2006), «Доктор Наиль против монстра», Популярная наука, 269 (6): 134

внешняя ссылка

  • Гвоздь HurriQuake был лидером в эпизод 2006 года программы "Голос Америки" в области науки и технологий "Наш мир", организованной Art Chimes.