Уильям Селлерс

Уильям Селлерс (англ. William Sellers; 19 сентября 1824, Филадельфия, Пенсильвания — 24 января 1905, там же) — американский инженер-механик, изобретатель и промышленник. Наиболее известен как создатель стандарта резьбы Селлерса (Franklin Institute thread), который стал основой для американского стандарта резьбы (United States Standard thread, USS) и впоследствии — для унифицированного стандарта резьбы (Unified Thread Standard, UTS). Селлерс внёс значительный вклад в развитие машиностроения, металлообработки и стандартизации в XIX веке.

Биография

Ранние годы и образование

Уильям Селлерс родился в Филадельфии в семье, имевшей давние традиции в машиностроении. Его отец, Джон Селлерс, был владельцем механической мастерской. Уильям получил начальное образование в частных школах, а затем поступил в ученики к своему дяде, инженеру-механику Чарльзу Селлерсу, который руководил мастерской по производству станков. В 1842 году, в возрасте 18 лет, Уильям начал работать под руководством дяди, быстро осваивая практические навыки токарного и слесарного дела.

Карьера

В 1846 году Селлерс стал партнёром в компании «Bancroft and Sellers», занимавшейся производством паровых машин и станков. В 1850 году он основал собственную фирму «William Sellers & Co.» в Филадельфии, которая к 1860-м годам стала одним из крупнейших производителей металлорежущих станков в США. Компания специализировалась на выпуске токарных, фрезерных, строгальных и сверлильных станков, а также паровых двигателей. Селлерс активно внедрял передовые технологии, такие как использование самоходных суппортов и автоматических подач, что позволяло повышать точность и производительность обработки.

В 1850-х годах Селлерс начал экспериментировать с конструкциями резьбовых соединений. К тому времени в США использовалось множество местных стандартов резьбы, что создавало проблемы при замене деталей и ремонте оборудования. Селлерс предложил унифицировать резьбу на основе угла профиля 60° и плоской вершины витка, что обеспечивало большую прочность и простоту изготовления по сравнению с существовавшими вариантами.

В 1864 году Селлерс представил свой стандарт резьбы на заседании Института Франклина (Franklin Institute) в Филадельфии. После обсуждения и доработки стандарт был принят институтом и рекомендован к использованию в промышленности. К 1870-м годам резьба Селлерса стала доминирующей в США, а в 1898 году легла в основу официального американского стандарта резьбы (USS).

Селлерс также занимался конструированием мостов и железнодорожного оборудования. В 1870-х годах его компания построила несколько крупных мостов через реку Миссисипи, включая мост в Сент-Луисе (ныне мост Идса). В 1880-х годах он разработал конструкцию поворотного моста с центральной опорой, которая получила широкое распространение.

Поздние годы

В 1890-х годах Селлерс отошёл от активного управления компанией, передав дела сыновьям. Он продолжал заниматься изобретательской деятельностью и консультированием. Уильям Селлерс скончался 24 января 1905 года в Филадельфии. Его имя внесено в Национальный зал славы изобретателей (National Inventors Hall of Fame) в 2006 году.

Стандарт резьбы Селлерса

Предпосылки создания

В середине XIX века в США не существовало единого стандарта на резьбовые соединения. Каждый производитель станков и крепежа использовал собственные параметры резьбы — шаг, угол профиля, форму вершины и впадины. Это приводило к тому, что болты и гайки разных заводов были несовместимы, что затрудняло ремонт и обслуживание оборудования. В 1863 году Институт Франклина создал комитет по стандартизации резьбы, в который вошёл Уильям Селлерс.

Основные параметры

Стандарт Селлерса, предложенный в 1864 году, определял следующие характеристики:

• Угол профиля резьбы: 60° (равносторонний треугольник).
• Форма вершины витка: плоская (срезанная) на 1/8 высоты теоретического треугольника.
• Форма впадины: плоская (срезанная) на 1/8 высоты теоретического треугольника.
• Шаг резьбы: задавался в зависимости от диаметра (например, для диаметра 1 дюйм шаг составлял 8 ниток на дюйм).
• Номинальный диаметр: измерялся по вершинам витков.

Такая конструкция обеспечивала большую прочность резьбы по сравнению с остроконечной резьбой (как у британского стандарта Витворта, где угол профиля составлял 55°), а также упрощала изготовление — плоские вершины и впадины позволяли использовать менее точные инструменты.

Влияние и развитие

Стандарт Селлерса был принят Институтом Франклина в 1864 году и рекомендован к использованию в промышленности. К 1870-м годам он стал фактическим стандартом в США, вытеснив местные разновидности. В 1898 году на его основе был разработан американский стандарт резьбы (USS), который, в свою очередь, в 1949 году лёг в основу унифицированного стандарта резьбы (UTS), используемого в США и Канаде по сей день.

Основные отличия резьбы Селлерса от британского стандарта Витворта:

• Угол профиля: 60° против 55°.
• Форма вершины и впадины: плоские (срезанные) против закруглённых.
• Шаг резьбы: задавался в нитках на дюйм, но с другими значениями для одинаковых диаметров.

Другие изобретения и вклад в машиностроение

Станкостроение

Компания «William Sellers & Co.» выпускала широкий ассортимент металлорежущих станков, многие из которых были спроектированы лично Селлерсом. Он внёс усовершенствования в конструкцию токарных станков, включая:

• Использование самоцентрирующего патрона.
• Применение коробки подач с переключением скоростей.
• Установку автоматических упоров для точной обработки.

Селлерс также разработал конструкцию радиально-сверлильного станка, который позволял сверлить отверстия в крупных деталях без их перемещения.

Мостостроение

В 1870-х годах компания Селлерса участвовала в строительстве моста через реку Миссисипи в Сент-Луисе (мост Идса). Селлерс спроектировал механизмы для подъёма и поворота пролётов, а также разработал конструкцию поворотного моста с центральной опорой, которая обеспечивала равномерное распределение нагрузки. Этот тип моста получил распространение в США и Европе.

Паровые машины

Селлерс занимался совершенствованием паровых двигателей, в частности, разработал конструкцию золотникового распределения пара, которая повышала КПД двигателя. Его компания выпускала паровые машины мощностью от 10 до 500 лошадиных сил, которые использовались на фабриках, железных дорогах и в горнодобывающей промышленности.

Признание и наследие

Уильям Селлерс был избран членом Американского философского общества (1869) и Национальной академии наук США (1873). В 1885 году он стал президентом Американского общества инженеров-механиков (ASME). В 2006 году его имя внесено в Национальный зал славы изобретателей.

Стандарт резьбы Селлерса остаётся основой для резьбовых соединений в США и Канаде, хотя в большинстве стран мира используется метрическая резьба (ISO). Компания «William Sellers & Co.» просуществовала до 1920-х годов, когда была поглощена более крупным концерном. Многие станки, выпущенные под руководством Селлерса, сохранились в музеях и частных коллекциях.

Источники

• Roe, Joseph Wickham. «English and American Tool Builders». Yale University Press, 1916.
• Smith, Edgar C. «A History of the Screw Thread». The Machinery Publishing Co., 1931.
• «William Sellers». National Inventors Hall of Fame. 2006.
• «Franklin Institute Journal», 1864, vol. 48, pp. 1–10.
• «Transactions of the American Society of Mechanical Engineers», 1905, vol. 26, pp. 1–12.