суббота, 17 апреля 2021 г.

Нарезание резьбы: зажим стержня

Похоже, только у меня есть проблема, связанная с зажимом обрабатываемого металлического стержня в тисках при ручном нарезании резьбы плашкой.

Мне иногда приходится наносить резьбу на стержни разного диаметра в уютной домашней обстановке. Стержни зажимаю в маленькие домашние тиски.

С тонкими стержнями проблемы нет: они крепко держатся, не прокручиваются при работе воротка. Но чем толще стержень, тем сильнее он норовит покрутиться в тисках. И уже на диаметре 8 мм эта тенденция перерастает в проблему: прокручивания случаются несмотря на усиленное зажатие.

Позволю себе немного подразобраться в происходящем. По моему мнению, в описанной тенденции действуют два однонаправленных фактора.

Во-первых, с ростом толщины обрабатываемого стержня удлиняется рычаг силы, прилагаемой к нему посредством воротка. Уже вследствие этого растёт стремление железки к прокручиванию.

Во-вторых, увеличивается размер наносимой резьбы. Соответственно растёт сопротивление материала, для преодоления коего приходится прилагать к воротку большее усилие, а оно уже передаётся стержню, порождая в нём стремление к прокручиванию.

На выходе эти две тенденции сливаются в одну, давая вышеописанный эффект.

Что же противопоставить этому наступлению? Что сделать для обеспечения комфортной домашней работы хотя бы с 8 мм стержнем?

Что-то подсказывает мне, какое-то шестое чувство: зажимное устройство должно быть более «охватистым», даже «всестороннеохватистым», чем эти тиски, такие плоскогубые.

Я задумал привлечь науку для обоснования этого моего неясного, смутного представления.

В механике, разделе физики, рассматривается задача о трении нити о цилиндрическую поверхность. Из её решения вытекает важное для меня следствие: чем больше натянутая нить охватывает цилиндр, тем труднее она проскальзывает по нему. К счастью, этот вывод распространяется и на случай трения ремня о шкив ременной передачи. Это уже обнадёживающе ближе к моему случаю: губки тисков, как и ремень, имеют некоторую ширину, в отличие от нити.

В той же уютной домашней обстановке будет весьма показателен следующий минутный опыт. Обовьём карандаш круглого сечения узкой бумажной полоскою и натянем её концы. И пока полоска не полностью охватывает карандаш, она более-менее легко будет скользить по нему, с какою бы силой ни натягивали её. Но та же полоска скорее порвётся, чем сдвинется с места, если будет охватывать карандаш полностью, по всей окружности.

Здесь очевидны аналогии: карандаша – с моими стержнями, полоски – с неким, пока ещё неведомым зажимом.

Стало быть наука подтвердила мои подозрения. Туманные представления обрели более чёткие, осязаемые очертания.

Теперь мой проблемный случай представляется мне не чем иным, как ещё одной разновидностью всё той же задачи, но уже воплощённой в металле. Главный тезис я могу сформулировать так: чем больше, полнее зажим охватывает стержень в своих «железных объятиях», тем меньшее усилие требуется ему для удержания своего «подопечного» от пагубного прокручивания.

Стоп! Вы тоже заметили? Мы постоянно встречаем слово «охват» и его производные. Случайно ли это? Уж не ключевое ли это слово в моей проблеме и не ключ ли это к успеху в её решении?

А между тем теперь тиски представляются мне наименее эффективным зажимом: угол охвата у них наименьший, не поддающийся даже измерению, вовсе никакой. Лишь по двум узеньким площадкам их губки и касаются стержня, к коему, таким образом, требуется прилагать наибольшее зажимное усилие.

Теперь мне стало окончательно ясно: надо придумать зажим с бóльшим охватом.

А ничего лучшего я и не придумал, как у плоскогубцев, младших братьев этих самых тисков, тоже плоскогубых, губы-то округлить, то есть просверлить отверстие – такое же, как в пассатижах, только сквозное. Отверстие в аккурат под стержень проблемного диаметра – 8 мм.




Этим простым инструментом легко зажимать стержень и легко освобождать его. Он обеспечивает тот самый «всестороннеохватистый» зажим, какой и задумывался: угол охвата наиболее возможный – 360º. И я вправе надеяться, что теперь мои маленькие домашние тиски удержат-таки 8 мм стержень от неприятного прокручивания. Правда, сами плоскогубцы надо зажимать в тиски.

Ещё я придумал название этому инструменту – «подзажим». Это всё-таки не весь зажим, а лишь его часть; его самого зажимать требуется; и до полноценного зажима его дополняют тиски. И потом это не более чем дополнительный, необязательный элемент: можно работать с ним, можно без него.

Мне не терпится испытать своё детище. Условия: стальной стержень диаметром 8 мм, шаг резьбы – 1 мм, тиски маленькие, домашние. Условия самые жёсткие: материал – самый твёрдый из числа применяемых мною, шаг резьбы – самый большой для данного диаметра. Сопротивление материала будет самым большим. Так что испытание сразу даст однозначный ответ.

Итак. Резьбу начинаю наносить с применением подзажима – стержень не прокручивается. Хорошо. Пробую продолжить без подзажима – стержень прокручивается. Снова работаю с подзажимом – не прокручивается. Снова без него – стержень прокручивается.

Всё ясно. Испытание можно считать успешно завершённым. Результат налицо. Практика подтвердила теорию. Я очень рад.

Вместе с тем в ходе работы выяснилось, что смазывать наносимую резьбу надо умеренно, а не обильно, как обыкновенно рекомендуется. И надо исключить стекание масла по стержню на подзажим. Ибо смазка уменьшает трение в несколько раз. Соответственно снижается эффективность подзажима. Для перехвата стекающего масла я надеваю на стержень тканевый поясок.

Между прочим, этот инструмент можно по-прежнему использовать по прямому назначению – как плоскогубцы.

Читайте также:
Posted by at

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Подписаться на: Комментарии к сообщению (Atom)