Конструктивные особенности губцевого инструмента
Практически любая разновидность губцевого инструмента укладывается в общих чертах в схему, представленную на картинке. Назначение инструмента определяется конструкцию его головки.
Пригодность инструмента для работы в труднодоступных местах в первую очередь отделяется размерами головки: толщиной носка (h), шириной носка (w), шириной головки (W) и, в меньшей степени, длиной головки (а) и ее толщиной (Н). Длина инструмента (L) с этой точки зрения не очень важна. Зато она влияет на максимальное усилие, которое можно развить на губках, так как с ней непосредственно связана длина ручек (I), которая определяет как плечо рычага, так и удобство захвата. Многие модели инструмента выпускаются нескольких размеров (от двух до пяти), и максимально допустимые нагрузки на них пропорциональны общей длине инструмента.
Главным требованием к инструменту является высокая прочность. К большинству типов такого инструмента также предъявляется требование высокой твердости режущих кромок и насечки на губках. Чтобы удовлетворить оба этих требования, во-первых, применяют прокованные заготовки из легированных сталей, а во-вторых, выполняют поверхностное или локальное упрочнение рабочих органов, обычно посредством закалки токами высокой частоты (ТВЧ). При этом не только достигается высокая поверхностная твердость (HRc=58-60), но и сохраняется высокая вязкость основного металла (при более низкой твердости, на уровне HRc=35-37).
- плоские поверхности с насечкой;
- поверхности для захвата круглых предметов;
- режущие кромки;
- выемки для реза проволоки;
- поверхности с насечкой за шарниром.
Часто встречается низкокачественный профессиональный ручной инструмент, который изготовлен из углеродистой нелегированной стали и прокален целиком. При высоких нагрузках губцевый инструмент ломается. Обычно линия излома проходит в месте перехода ручки в шарнир или по шарниру.
Шарнир играет очень большую роль с точки зрения надежности и долговечности инструмента. В списке приводятся практически все возможные типы шарнира, за исключением сложных шарниров с рычагами двойного действия, которые иногда имеют кусачки и ножницы по металлу.
- Объединенный;
- Накладной;
- Коробчатый;
- Переставной;
- Обратный;
- Многорычажный.
Чтобы шарнир выдерживал большие нагрузки, размеры его оси должны быть настолько велики, насколько это допустимо по соображениям компактности конструкции. Прочность и долговечность шарнира любого типа в существенной мере зависит и от точности его подгонки. Ощутимые люфты в большинстве случаев недопустимы (если только они не являются неотъемлемым свойством самой конструкции, как например переставных плоскогубцев на два положения или переставные клещи). Плохо подогнанный шарнир под высокими нагрузками неизбежно деформируется, и при этом его износ увеличивается тем больше, чем сильнее деформация. В точно подогнанном шарнире нагрузка распределяется равномерно по всей поверхности взаимного контакта скользящих поверхностей износ отсутствует. Также длительность службы шарнира зависит от качества стали и точности термической обработки. Все части шарнира в зоне взаимного контакта должны иметь одинаковую твердость.
Объединенный шарнир
Он является лидером по прочности, надежности и долговечности. Ось прочно соединяется с одним из рычагов посредством какого-либо технологического приема. Иногда она в месте соединения выполняется сложной формы, чтобы исключить ее проворачивание при максимальных нагрузках на шарнир. Качественные кусачки и плоскогубцы выполнены именно с объединенными шарнирами.
Конструкция объединенного шарнира позволяет придать ему максимально возможные размеры. При этом корневые части губок и ручек образуют как бы внешние обводы шарнира. По этой причине некоторые производители называют его "открытым" шарниром (open joint). На рисунке объединенный шарнир показан в разрезе.
Накладной шарнир
Он содержит отдельную ось, в качестве которой используется заклепка или болт. Это разновидность шарнира - самая простая по технологии выполнения, но по прочности она уступает объединенному шарниру. По этой причине она в основном применяется в конструкциях, в которых нагрузка шарнир невелики. Если в качестве оси шарнира используется винт, шарнир быть регулируемым.
Коробчатый шарнир
Он используется в тех случаях, когда либо невозможна точная подгонка шарнира из-за специфических требований к инструменту (например, у переставных клещей), либо когда необходимо повысить точность работы шарнира (кусачки для работ с электронными компонентами).
Перечисленные выше типы шарниров - основные. Остальные, часть из которых рассмотрена ниже, всегда являются вариантом одного из основных типов.
Переставной шарнир
Он может быть выполнен на базе накладного или коробчатого шарнира, когда необходимо, чтобы взаимное положение губок можно было легко изменять в соответствии с требованиями применения.
Обратный шарнир
Он позволяет при сведении рычагов разводить губки в стороны. Применяется только в щипцах для внешних стопорных колец. Всегда является вариантом объединенного или накладного шарнира.
В универсальных щипцах для стопорных колец, когда надо обеспечить возможность работы губок как "на сведение", так и "на разведение", применяются переключаемые шарниры различных конструкций, выполненные на основе накладного шарнира. См. раздел "Щипцы для стопорных колец".