Выключатель
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2010 г. ) |
Переключатель ) представляет собой (также известный как силовой стержень длинный стержень без храпового механизма, который используется с торцовыми головками. Они используются для ослабления очень тугих креплений, поскольку их дополнительная длина позволяет при той же силе создавать значительно больший крутящий момент , чем торцевой ключ стандартной длины. [1] : 1, 3 Их использование предотвращает повреждение храпового механизма торцового ключа. Часто после первого полуоборота застежка ослабевает настолько, что ее можно повернуть торцевым ключом.
Функция
[ редактировать ]Длинная рукоятка прерывателя по сравнению с более короткими ключами позволяет создавать больший крутящий момент при том же усилии. По сути, это рычаг , один из простых механизмов . [2] Кроме того, отсутствие храпового механизма делает прерыватель значительно прочнее храпового механизма. Это позволяет приложить больший крутящий момент к крепежу без поломки инструмента. Выключатель можно изготовить, вставив гаечный ключ в кусок металлической трубы, чтобы увеличить доступный крутящий момент, используя трубу для увеличения эффективной длины прерывателя. Трубка, используемая для этой цели, называется читер-баром или бекасом.
Материалы
[ редактировать ]Выключатель способен создавать большее вращательное усилие по сравнению со стандартным торцовым ключом. Стандартный прерыватель достаточно прочен, чтобы позволить пользователю приложить крутящий момент до 2500 фунт-футов (3400 Нм), не сломав стержень. [3] Высококачественный торцевой ключ на 1/2 дюйма выдерживает максимальный крутящий момент 500 фунт-футов (680 Нм). [4] Поскольку прерыватель создает и выдерживает больший крутящий момент, его часто используют вместо стандартного торцового ключа, чтобы ослабить плотно прилегающие крепежные детали. Чтобы иметь возможность создавать такие высокие крутящие моменты, прерыватели должны быть изготовлены из металла с соответствующими прочностными свойствами.
Высококачественные прерыватели обычно изготавливаются из хромованадиевой стали (AISI 6150). [5] Хромованадиевая сталь известна своей высокой прочностью, превосходной ударной вязкостью и ударопрочностью. [6] Хромованадиевая сталь имеет предел текучести при смещении 0,2%, равный 84,0 килограмма фунта на квадратный дюйм (KSI). Это означает, что хромованадиевая сталь может выдерживать давление до 84 KSI, прежде чем она начнет поддаваться. [7] Если сталь разгрузить до предела текучести, она станет эластичной и материал вернется в исходную конфигурацию. Из-за его высокого предела текучести и ударопрочности из этого материала изготавливают стандартные торцевые ключи и прерыватели. Помимо высокого предела текучести, хромованадиевая сталь обеспечивает стойкость к истиранию, окислению и коррозии, что делает ее пригодным материалом для производства инструментов. [6]
Физика
[ редактировать ]Вращательная сила, также известная как крутящий момент, варьируется в зависимости от того, где применяется сила. Если сила приложена ближе к объекту, крутящий момент меньше, чем если бы такая же сила была приложена дальше от объекта. Перемычка создает большую силу из-за крутящего момента, который можно приложить через более длинную ручку по сравнению с более короткой. Плечо рычага, также известное как моментное плечо, является важным фактором, который следует учитывать при измерении крутящего момента прерывателя. Более длинное плечо рычага создает большую площадь поверхности для приложения силы, что увеличивает вращательную силу. Площадь поверхности — это мера общей площади, которую занимает объект. Когда радиус плеча момента увеличивается, площадь поверхности пропорционально увеличивается. [8]
Концепция, согласно которой крутящий момент связан с большим плечом момента, показана в уравнении крутящего момента. Уравнение крутящего момента можно записать следующим образом: 𝜏 (Момент) = F (Сила) xr (Радиус). Поскольку приложенная сила умножается на радиус плеча момента, больший радиус впоследствии создает больший крутящий момент. Это делает значение крутящего момента в точке вращения намного больше по мере увеличения размера рукоятки или моментного рычага. [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патент США 4811638 (1989). [ мертвая ссылка ] . Проверено 3 мая 2010 г.
- ^ «Простые машины» . гиперфизика.phy-astr.gsu.edu .
С помощью рычага можно получить умножение силы, но, конечно, не умножение энергии. Можно увидеть, что умножение силы возникает в результате равновесия крутящих моментов, когда входная сила Fe с длинным плечом рычага Le может уравновешивать большую силу сопротивления Fr с коротким плечом рычага Lr.
- ^ Смит, Джон (6 января 2022 г.). «Можно ли использовать динамометрический ключ в качестве прерывателя?» . Умные мастера . Проверено 14 февраля 2023 г.
- ^ Денер, Роберт С. (2 сентября 2022 г.). «Какой крутящий момент может выдержать привод? (1/2, 1/4, 3/8 привода) [проанализировано]» . powertoolinstitute.net . Проверено 14 февраля 2023 г.
- ^ Суй, Джейсон (3 марта 2020 г.). «Топ-10 лучших брейкеров» . АвтоГид.com . Проверено 13 февраля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Легированная сталь 6150 | Обзор марок» . Металлические супермаркеты . Проверено 14 февраля 2023 г.
- ^ «Хром-ванадиевая сталь AISI 6150 – Болтовые крепления» . www.boltport.com . Проверено 14 февраля 2023 г.
- ^ «Простые машины» . ecampus.matc.edu . Проверено 14 февраля 2023 г.
- ^ «Учебное пособие по крутящему моменту и вращательному движению | Физика» . Physics.uoguelph.ca . Проверено 14 февраля 2023 г.