Зафіксуємо?
Наведене визначення, мабуть, найбільш повне доступних, але, на жаль, воно частково застаріло. Завдання, які вирішують за допомогою струбцин, залишилися незмінними з часів складання БСЕ, а ось конструктивно пристрої «виросли» настільки, що настав час проводити класифікацію. Що ми, спираючись на досвід виробників, постаралися зробити. У різних каталогах часто користуються різною термінологією, а ГОСТів чи інших нормативних документів, здатних усунути різночитання, немає.
F-подібні струбцини. Їх ще називають універсальними. Справді, сфера їх застосування набагато ширша. Тут рухається не тільки п'ята на гвинті, але і вся поперечка у відповідь, на якій розташований даний вузол. Тому розчин обмежений не довжиною гвинта, а розмірами штанги. Для первинного притиску деталь з вигвинченою платформою впирають в об'єкт, що притискається, після чого затягують гвинт. Для збільшення моменту на ньому встановлюють штир важеля (такі ручки називають Т-подібними) абоергономічну рукоятку (у «класичному» варіанті її роблять із дерева, хоча зараз часто застосовують пластик). Згинальний момент створює перекіс у місці з'єднання штанги та рухомої губки і не дає останній з'їжджати вниз. Штанга або відштампована разом з нерухомою поперечкою (суцільнометалевою), або пряма (тоді встановлюють чавунні поперечки). Рухома поперечка також може бути виготовлена як зі сталі, так і з чавуну.
Розрізняються F-подібні струбцини по довжині штанги (найпоширеніші варіанти - від 200 до 450 мм, але трапляються і гіганти завдовжки більше метра). Цей параметр визначає і перетин, адже згинальні навантаження на деталь із збільшенням довжини зростають (при рівній силі плече більше). При виборі універсальність слід поєднувати із зручністю: придбавши «габаритну» модель, буде незручно весь час зачіпати її «хвіст». Іноді в каталогах наводять глибину струбцини (вірно і для G-подібних), але цей параметр все ж другорядний, тим більше що по конструкції приблизно зрозуміло, наскільки глибоким може бути «зів» виробу.
"Мінус" подібних виробів у тому, що в загальному випадку вони незабезпечують такого ж великого притискного зусилля, як прості струбцини (саме тому губки для зменшення ваги виготовляють із міцного пластику). Втім, для багатьох завдань, особливо столярних, їх здібностей цілком вистачає, і зручності перекривають нестачу «кілоньютонів». Деякі виробники пропонують для таких моделей позначення "мультиквік" (від англійського multiquick - натяк на багатозадачність та оперативність).
• На контактні поверхні надягають спеціальні гумові абопластикові ковпачки. Маленька знімна деталь здатна вберегти від пошкоджень багато «м'яких» матеріалів (деревину, пластики, фарбовані поверхні тощо) — обмотувати металеві «лапки» струбцин ізолентою не доведеться.
• Пластикову рукоятку гвинта для кращого захоплення і передачі більшого зусилля покривають рифленням або навіть роблять двокомпонентною (з непроскалькуючими гумовими вставками).
• На штанги F-моделей іноді наносять ряд дрібних насічок по всій довжині торцевої поверхні, щоб рухома поперечка чітко фіксувалася на потрібному місці.
Оскільки найважливішими властивостями струбцини є її силові властивості, провести «тести біля прилавка» неможливо - тільки серйозна практика покаже реальну вартість виробу. Однак, спробувати оцінити якість виготовлення можна. По-перше, перевірте співвісність контактних платформ - зведіть губки (краще кілька разів) і подивіться, чи вони потрапляють точно один на одного.
По-друге, вже перед самою покупкою (практично діставши гроші з гаманця) спробуйте щосили закрутити ручку (деталі зі шлюбом можуть тріснути і під «ручним» навантаженням). Якщо ви зумієте зламати або пошкодити зразок у межах робочих зусиль, то продавцю,по ідеї, має бути соромно, а от якщо ви гнути всі вироби в магазині заради інтересу, він навряд чи це схвалить. Вивчити потрібно й різьблення: бувають випадки, коли навіть при ручній затяжці гвинт провалюється в гайці — однозначний симптом бракованого виробу.
Ну і, нарешті, за якістю виготовлення деталей найчастіше видно, робили струбцину «за допомогою сокири» або відливали, дотримуючись технології. Логіка підкаже і «здібності» зразків — наприклад, тонка штанга навряд чи витримає кілька центнерів навантаження.
1. Вивчення геометричних властивостей. У ході первинного огляду виявили багато цікавих фактів. Насамперед ми виявили, що навіть однотипні вироби значно різняться за розмірами деталей (ось що відбувається за умов «беззаконня»!). Під час подальших випробувань знання геометричних параметрів допомагало нам пояснити багато фактів.
Ми також класифікували переріз штанг. Справа в тому, що багато виробників замість прямокутного профілю F-подібних струбцин наближають його до двотаврового (різними технологіями - литтям, куванням або фрезеруванням виїмок на сталевій смужці), щоб збільшити стійкість www.postroil.com до згинальних навантажень. Усі дані ми занесли до таблиці 1.
2. Вимірювання твердості. Результатів цих вимірювань ми не наводимо. Справа в тому, що для десяти торгових марок було виявленозначний розкид значень твердості. Розрізнялася вона настільки, що для оцінки за методом Роквелла довелося використовувати і сталеву кульку (для малих значень отримано числа HRB), і алмазний конус (для великих значень отримано числа HRC). Для порівняння дані були наведені за спеціальними таблицями до єдиних числах (Hb - числа твердості за Брінелем). Вони ніяк не корелювали з продемонстрованими в ході подальших випробувань робочими характеристиками і таблиця виявилася неінформативною. У результаті ми вирішили залишити питання про «правильну» твердість відкритим. Негативний результат теж результат. Принаймні ми ще раз переконалися у необхідності чітких нормативів у галузі «струбцінобудування».
3. Оцінка самогальмування передачі «гвинт-гайка». Так як на гвинт діє осьова сила, то теоретично в поєднанні «гвинт-гайка» може виникати момент, що відгвинчує. Перешкоджають йому сили тертя (вони створюють протилежний момент, що гальмує), що діють у різьбовому з'єднанні і в поєднанні «гвинт-п'ятка».
4. Визначення моменту тертя у різьбленні. Після третього досвіду ми зацікавилися питанням: у кожної струбцини моменту тертя в різьбленні достатньо,щоб запобігти самогальмування, а чи можна порівняти ці моменти? Адже подібний показник, якщо навіть не обмежує силу притиску, що максимально розвивається, то хоча б відображає різницю в зусиллях, які витрачає працівник, щоб створити одну і ту ж силу притиску різними моделями. За значеннями моментів можна побічно судити про технологічність різьбового з'єднання. Варто уточнити: висновки досить спірні, але отримані результати найчастіше були пов'язаними з даними наступних дослідів. У тесті не брали участі зразки з пістолетною рукояткою.
Струбцину закріплювали вертикально, після чого на п'яту передавали осьове навантаження. Створювали її підвісом, збільшуючи масу комплекту гир із 20 до 180 кг. На гвинті встановлювали важіль довжиною 100 мм, якого підключали динамометр. За величиною сили, необхідної для провороту гвинта через важіль, обчислювали момент тертя різьблення. У переважній більшості випадків він виявився прямо пропорційним силі, що діє на гвинт. Значення його різних зразків (при рівному навантаженні) сильно відрізнялися.
У таблиці 2 наведено як виміряні дані, а й отримані емпіричні залежності. Останній рядок у таблиці - коефіцієнт кореляції, що вказує на хорошу апроксимацію експериментальних даних лінійною залежністю. ними, що правильніше було б списати на мінливість м'язового зусилля працівників, а чи не на властивостіструбцин. Для всіх зразків було констатовано відмінну повторюваність сил, що розвиваються, «хитрі» обчислення до таблиці не увійшли.
6. Зміна сили затягування у часі. Коли затиснуті струбциною вироби залишають для склеювання, наприклад, на ніч або на добу, то розраховують, що сила, що притискає, буде зберігатися весь проміжок часу. Дійсно, ідеальна струбцина так іповинна поводитися: затягнута — не послаблювати свого впливу, поки її не демонтують.
Оскільки вирішено було задавати єдину початкову навантаження, то більш справедливого порівняння ми, крім абсолютних величин, обчислювали ще силу затяжки у відсотках від початкового значення. Отримані дані занесені до таблиці 4. Причини відмінностей у релаксаційній стійкості пояснюються насамперед різними властивостями матеріалів силових деталей.
7. Оцінка величини руйнівного навантаження та рівня напруг. Тест на руйнування ми проводили в останню чергу. Міцність струбцини – найважливіший показник, тому, звичайно, треба було з'ясувати, яке навантаження виробу здатні витримати, зберігаючи робочі якості. Не варто переоцінювати отримані порівняльні результати та при виборі www.postroil.com для майстерні орієнтуватися саме на них.
У більшості випадків розвинути навантаження, які ми передавали на деталі випробувальною машиною, користувачам не вдасться (якщо вони, звичайно, дотримуватимуться вимог виробника - не доповнювати рукоятки саморобними важелями). Набагато цікавіше вивчити співвідношення максимально навантаження, що розвивається (досвід 5) з її руйнівним значенням (досвід 7) і зрозуміти, з яким запасом міцності буде працювати струбцина.
Експерименти проводили на універсальній випробувальній машині 1958710, змонтувавши на ній спецпристосування (дві рамки). На рамки встановлювали струбцини. Усі зразки,за винятком G-подібних, розкривали на 150 мм. Після цього проводили навантаження «до останнього».
Деякі зразки виходили з ладу з наочними поломками, наприклад корпусу або поперечки. Якщо видимого руйнування не відбувалося, його констатували, виходячи з міркувань, що матеріал повинен працювати в межах пружних деформацій, тобто повертатися до початкового положення зі зняттям навантаження. Навантаження, що викликає пластичні деформації (початок незворотного вигину, який не завжди помітний на око), приймали за руйнівне.
Під час досвіду лінійні деформації вимірювали тензометром Гугенбергера (механічного типу) з базою вимірювання 20 мм та чутливістю 1 мкм, прикріплюючи прилад до штанги струбцини. Збереження лінійної залежності між силами та www.postroil.com підтверджувало роботу матеріалу в зоні пружності. Результати випробувань дозволили констатувати високу якість практично всіх струбцин. Напруги в деталях досягали високого рівня, що говорить про відмінні характеристики використовуваних матеріалів.
Експериментальні дані наведені в таблиці 3. Крім руйнівної сили, також показані граничні виміряні напруги СТ у матеріалах (перед руйнуванням) та значення сил Fi, при яких проводилося їх обчислення. Причини руйнування струбцин різні: неприпустима пластична деформація штанги чи іншого елемента (поперечки), розрив поперечки, розрив корпусу.