Kleszcze Mors.pdf

jak to działa

„Mors” Kazimierz Topór

P odobno Archimedes wołał: „dajcie mi punkt pod-

przedstawia ogólny widok tych kleszczy

w pozycji „otwarte”, a na te same kleszcze –

„zamknięte” z zaznaczonym schematem układu

dźwigni. Zasadniczym fragmentem tego układu jest

człon dźwigniowo-kolanowy, przedstawiony osobno

na . Oznaczenia na rysunku i na fotografii są iden-

tyczne. Spróbujemy oszacować możliwości tych klesz-

czy.

parcia, a podniosę Ziemię”! Był w tym okrzyku po-

dziw dla ogromnych możliwości tzw. maszyny

prostej, jaką jest dźwignia, nie mówiąc już o kombi-

nacjach układów dźwigniowych. Kryją one zupełnie

nieoczekiwane możliwości. Z dźwigniami spotykamy

się dosłownie na każdym kroku: od nożyczek zaczyna-

jąc, poprzez wszelkie kombinacje różnych kleszczy

i maszyn. Po prostu niemal nie istnieje urządzenie ani

maszyna, która nie zawierałaby tej maszyny prostej.

Jednym z popularnych zastosowań układu

dźwigni są kleszcze typu „Mors” – co z łaciny ozna-

cza „Śmierć” – brrr. Inną popularną nazwą są „buldo-

gi” – czyli kleszcze zaciskowe, których bez naciśnię-

cia specjalnego zwalniacza nie można otworzyć.

Załóżmy, że zaciskamy je dłonią z siłą P 1 = 100 N.

Od razu widać, że dzięki różnicy długości ramion AB

i BD na przegub B będzie działała większa siła. Zmie-

rzyłem te długości na rzeczywistych kleszczach i wy-

noszą one: AB = 30 mm i BD = 100 mm. Na przegub

B działam więc z siłą większą, w stosunku długości

ramion, czyli:

Kleszcze

⋅

⇒

100

⋅

. Wartość tego kąta zależy od

stopnia zwarcia szczęk kleszczy, ale

także od położenia końca C ramienia

BC. To położenie można nastawiać

za pomocą śruby S. Łatwo się przekonać,

że im mniejszy jest kąt

, to tym więk-

sza będzie wartość siły N 1 – działającej

na punkt A – szczęki ruchomej. Przyjmij-

my przykładowo wartość kąta

np. 5°.

W uproszczeniu można przyjąć,

że wartość siły N 1 wyniesie:

⇒

382

sin

087155

nąć z niewielką siłą Q dźwignię zwalniacza Z , któ-

rej drugi koniec naciska na garb G dźwigni BC i luzu-

je człon kolanowy.

Warto zwrócić uwagę na wspomniany człon ko-

lanowy. Jest to zespół dźwigni spotykany w tzw. pra-

sach kolanowych, charakteryzujących się bardzo dużą

siłą nacisku, przy małym skoku. Na podobnych pra-

sach wybija się np. monety i medale: płaskie elemen-

ty o dużej powierzchni odkształcenia.

Zasadę członu kolanowego wykorzystuje się też

w rowerach poziomych. Dzięki podparciu lędźwiowe-

mu i odpowiedniej geometrii ramy, przeciętny kolarz

jest w stanie bez heroicznych wysiłków naciskać na

pedały z siłą dochodzącą do 1800 N w szczytowym

punkcie. Właśnie m.in. to tłumaczy tak wysokie osiągi

uzyskiwane na tych rowerach.

Kleszcze typu „Mors” lub jak ktoś woli „buldo-

gi” – są wykorzystywane do czasowego zaciskania

różnych elementów np. blach do spawania, płytek do

sklejenia, a poza tym można za ich pomocą odkręcać

rury, kształtki wodociągowe (kolanka, trójniki, zwęż-

ki) itp. Mogą też zastąpić popularny klucz „francuski”,

żabkę i „szwedkę”.

Ogólną wadą dostępnych w handlu kleszczy

jest ich mała sztywność. Są one tłoczone z blachy

i przy próbie wykorzystania ich przy małych kątach

A gdyby ten kąt wynosił np. 2°, to wtedy:

954

sin

03489

Jak więc widać, ze zmniejszeniem kąta

war-

tość siły N 1 szybko rośnie.

Siła zacisku szczęk roboczych jest jednak nieco

mniejsza, ponieważ szczęka ruchoma ma nierówną

długość ramion AO i EO. Zmierzyłem te długości

i wyniosły one: AO = 35 mm, a EO = 78, licząc do

końca szczęki. To oczywiste, że nie musimy chwytać

niczego samym końcem szczęk i jeśli złapiemy np. ru-

rę mniej więcej w środku długości ząbkowania

szczęk, to wtedy jej długość czynna wyniesie ok.

50 mm. Przełożenie redukujące wielkość siły zacisku

w stosunku do siły N 1 wyniesie więc od 0,45 do 0,7.

Oznacza to, że zaciskając kleszcze z siłą 100 N, mogę

zacisnąć rurkę z siłą ok.:

→

⋅

954

429

→

667

wynoszącego równe 2°.

Pamiętamy jednak, że regulacja śrubą S umożliwia

poruszanie się w obszarze poniżej 2°, co oznacza

znacznie większą siłę zacisku. Śrubę S nastawiamy

tak, żeby człon kolanowy ABC „przeskoczył” przez

punkt współliniowości ramion AB i BC. W takim poło-

żeniu kleszcze pozostają w stanie zaciśniętym i stąd

nazwa – „buldogi”. Żeby je odblokować, trzeba nacis-

zaczyna się odkształcać sprężyście cały korpus i ta

spodziewana duża siła natychmiast maleje. No, ale

zacisk z siłą ok. 700 N to też niemało!

P 1

N 1

N 2

P 2

Siła P 2 działa na tzw. człon kola-

nowy, czyli ramiona AB i BC. Tworzą

one kąt

Czyli ogólne przełożenie kleszczy wyniesie od

4,29 do 7,67, ale to dla kąta

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: