Γαλλικό κλειδί: Υπάρχει σωστή και λάθος φορά;

[CostasV]

Σε βιβλίο του Ευγενίδειου, υπάρχει μια παράγραφος που περιγράφει την σωστή και την λάθος χρήση του γαλλικού κλειδιού. Από όσο είδα, δεν υπάρχει αυτή η αναφορά σε άλλα βιβλία μηχανουργικής τεχνολογίας του Ευγενίδειου. Αλλά και σε αμερικάνικα παλιά εγχειρίδια (όπως βλέπω από το youtube) υπάρχει, μάλλον διαδεδομένη, αυτή η άποψη για την σωστή και λάθος φορά στην χρήση του γαλλικού κλειδιού.

 

 

Το βιβλίο λέει ότι "αν δεν τοποθετήσουμε το γαλλικό κλειδί με την σωστή φορά, κινδυνεύει να καταστραφεί η κινητή σιαγόνα".

Έκανα μια ανάλυση των δυνάμεων που ασκούνται από το εξάγωνο στις σιαγόνες του γαλλικού, στην "Σωστή" και στην "Λάθος" χρήση του.

Δείτε την και πείτε μου εάν βλέπετε κανένα λόγο να καταστραφεί η κινητή σιαγόνα.

 

 

Το συμπέρασμά μου είναι ότι η διαφορά μεταξύ "σωστής" και "λάθος" φοράς, έχει πολύ μικρή αρνητική επίδραση (μπορεί να έχει μάλιστα και θετική επίδραση, αν λάβουμε υπόψη φαινόμενα δευτέρας τάξεως), στην κινητή σιαγόνα.

 

Η μόνη εξήγηση που μπορώ να δώσω για το ότι κάποιοι θεωρούν ότι υπάρχει "σωστή" και "λάθος" φορά στην χρήση του γαλλικού κλειδιού, είναι ότι πράγματι υπάρχει σωστή και λάθος φορά στην χρήση του κάβουρα, και κατ΄επέκταση θεώρησαν ότι το σκεπτικό αυτό ισχύει και για το γαλλικό κλειδί.

 

 

[project.breeze]

Δεν ξέρω αν είναι η δικιά μου εμπειρία αλλά το εξάγωνο θα πρέπει να εφάπτεται της πολυγωνικής επιφάνειας που σχηματίζει το κλειδί μεταξύ της κινητής  και της σταθερής σιαγώνας. Υπ' αυτή την έννοια έχει σημασία η φορά της χρήσης του κλειδιού καθώς με την "σωστή" φορά οι δυνάμεις εφαρμόζονται στην σταθερή και όχι στην κινητή σιαγώνα όπως συμβαίνει στην "λάθος" φορά

Edited Νοέμβριος 2 , 2016 by project.breeze

[CostasV]

Εννοείς, το εξάγωνο να βρίσκεται όσο γίνεται πιο μέσα στις σιαγόνες;

Ναι, αυτό είναι επιθυμητό, αλλά ακόμα και τέρμα μέσα να βρίσκεται το εξάγωνο, οι δυνάμεις εφαρμόζονται από και προς τις παράλληλες πλευρές των σιαγόνων και όχι στις πλευρές των σιαγόνων που σχηματίζουν την εσωτερική γωνία.

[project.breeze]

Κάτι άλλο, με την "σωστή"φορά η κινητή σιαγώνα "κοντράρει" πάνω στο σώμα του κλειδιού ενώ με την "λάθος" όχι. Δεν έχω και ένα γαλλικό κλειδί μπροστά μου για να δώ την γεωμετρία του real time  σε σχέση με το εξάγωνο. Μήπως έχει κάποια σχέση με τον κοχλία; Δεν μπορώ να σκεφτώ κάτι παραπάνω είναι και περασμένη η ώρα

Edited Νοέμβριος 2 , 2016 by project.breeze

[project.breeze]

Με βάση την παρακάτω ανάλυση φαίνεται πως σε ένα απλό μοντέλο το οποίο περιέχει απλά την εξωτερική γεωμετρία του κλειδιού και όχι την κινητή σαγώνα ως κομμάτι του assembly μαζί με τον κοχλία έτσι για να το οπτικοποιησουμε λιγο, δεν υπάρχει κάμία διαφορά. Η διαφορά λογικά θα βρίσκεται στο κινητό κομμάτι της συναρμογής και πιθανότατα στον κοχλία. Ζημιά μας έκανες νυχτιάτικα.

 

Edited Νοέμβριος 3 , 2016 by project.breeze

[AlexisPap]

Ο λόγος υποτίθεται πως είναι ότι με την "ενδεδειγμένη" φορά η τριβή ωθεί την κινητή σιαγόνα προς την βάση της, ενώ διαφορετικά την τραβάει προς τα έξω - η βάση της σιαγόνας δεν στην εξόλκευση δεν διαθέτει μεγάλη αντοχή και δυσκαμψία.

 

Βεβαίως, κάνοντας κανείς την ανάλυση των δυνάμεων, θα διαπιστώσει ότι είναι αδύνατον να προκαλέσει κανείς καθαρό εφελκυσμό στην βάση της σιαγόνας, αφού κυριαρχεί η κάμψη λόγω της κάθετης αντίδρασης στο κεφάλι της βίδας.

Ακόμη, στην "ενδεδειγμένη" χρήση η κάμψη είναι ισχυρότερη λόγω αυξημένου μοχλοβραχίονα, επομένως και η καταπόνηση στην βάση ισχυρότερη...

 

Προφανώς η "ενδεδειγμένη" φορά δεν προέκυψε από την θεωρητική προσέγγιση των αναπτυσσόμενων τάσεων.

Υποθέτω ότι εμπειρία της πράξης έδειξε πως τα γαλλικά κλειδιά που χρησιμοποιούνται με τον "ενδεδειγμένο" τρόπο λειτουργούν καλύτερα, με λιγότερους τζόγους, και ίσως φθείρονται αργότερα.

 

Αλλά, επειδή προσωπικά τα αντιπαθώ σφόδρα, δεν διαθέτω την σχετική εμπειρία...

[miltos]

Ακόμη, στην "ενδεδειγμένη" χρήση η κάμψη είναι ισχυρότερη λόγω αυξημένου μοχλοβραχίονα, επομένως και η καταπόνηση στην βάση ισχυρότερη...

 

Αυτή η αυξημένη κάμψη δημιουργεί αυξημένη τριβή μεταξύ βάσης και σώματος κλειδιού (ζεύγος δυνάμεων κάθετες στον ολισθητήρα της βάσης), οπότε μειώνεται η αξονική καταπόνηση του κοχλία, ο οποίος αντιστέκεται στο άνοιγμα των σιαγόνων.

 

Φαίνεται λοιπόν πως το ευαίσθητο σημείο είναι ο κοχλίας, και λογικά, οι εδράσεις του. Έτσι επιτυγχάνεται αυτό που λέει ο Αλέξης:

 

Υποθέτω ότι εμπειρία της πράξης έδειξε πως τα γαλλικά κλειδιά που χρησιμοποιούνται με τον "ενδεδειγμένο" τρόπο λειτουργούν καλύτερα, με λιγότερους τζόγους, και ίσως φθείρονται αργότερα.

Edited Νοέμβριος 3 , 2016 by miltos

[astrah]

Η αναφορά του Ευγενιδίου είναι σωστή για 3  κυρίως λόγους, καθαρά πρακτικούς:

 

1. Το μέγεθος και η επιφάνεια της κινητής σιαγόνας είναι μικρότερη, άρα αναπτύσσονται μεγαλύτερες τάσεις, σε σχέση με την σταθερή
2. Η "σωστή" φορά τείνει να "αγκαλιάσει" την βίδα ή παξιμάδι, ενώ στην "λάθος" να τη/ο διώξει
3. Επίσης στην πράξη, λόγω τζόγου και συνήθως μη σωστής σύσφιξης, καταστρέφεται ευκολότερα το κλειδί αλλά και η βίδα / παξιμάδι

[CostasV]

Αυτά που είπε ο Αλέξης και ο Μίλτος, σε σχήμα και με λίγα σχόλια μου...

 

Αλέξη, η καθαρή δύναμη εξόλκευσης (και όχι αυτή που προέρχεται από το ζεύγος δυνάμεων μέσα στον ολισθητήρα) στην κινητή σιαγόνα είναι η κατά την διεύθυνση Χ συνιστώσα της Λ, σωστά; Δεν είναι σημαντικό μέγεθος.

 

Μίλτο, όπως γράφω και στην σημείωση στο σχέδιο, ο κοχλίας έχει την δυνατότητα περιστροφής (τζόγος) περί τον άξονα Ζ, και συνεπώς η περιστροφή της κινητής εντός του ολισθητήρα δεν προκαλεί αντίδραση μεταξύ κινητής σιαγόνας και κοχλία. Η κατά την διεύθυνση Υ αντίδραση στην κινητή σιαγόνα, νομίζω ότι μοιράζεται π.χ.  η μισή στον κοχλία και η άλλη μισή στην τριβή του ολισθητήρα.

 

Εξακολουθώ να μην βλέπω κανένα λόγο για την καταστροφή της κινητής σιαγόνας.

 

 

astrah,

Δεν συγκρίνουμε τάσεις μεταξύ κινητής και σταθερής σιαγόνας, αλλά μεταξύ "σωστής" και "λάθος" φοράς στην κινητή. Οι δυνάμεις που ασκούνται στην κινητή σιαγόνα από το εξάγωνο, τόσο στην "σωστή" όσο και στην "λάθος" φορά φαίνονται στο παραπάνω σχέδιο.

Για το αγκάλιασμα και το διώξιμο δεν είναι σαφές τι εννοείς. Εννοείς την διαφορά στις κατευθύνσεις των δυνάμεων Σ και Λ του σχήματος; Αν ναι, τότε  δεν βλέπω το τρόπο που αυτό (δηλαδή η διαφορά στις κατευθύνσεις των δυνάμεων) επηρεάζει την πιθανότητα γλιστρήματος του κλειδιού και στρογγυλέματος των ακμών του εξαγώνου, είτε το γαλλικό χρησιμοποιείται με την "σωστή" είτε με την "λάθος" φορά.

Αν δεν σφίξει καλά το κλειδί στο εξάγωνο, η πιθανότητα να γλιστρήσει είναι η ίδια, είτε χρησιμοποιείται με την "σωστή" είτε με την "λάθος" φορά. Αν σφίξει, πάλι το ίδιο είναι.

 

 

project.breeze

 

Χμμμ... είναι εύκολο να κάνεις το μοντέλο για την κινητή σιαγόνα μόνο (όπως δείχνω στο παραπάνω σχέδιο) ;

Χωρίς δοντάκια και κοχλία για ευκολία σε πρώτο στάδιο. Μόνο μια δύναμη κατά την διεύθυνση Υ προς τα πάνω για να λάβεις υπόψη τον κοχλία.

Edited Νοέμβριος 4 , 2016 by CostasV

[AlexisPap]

Ας το κάνουμε αναλυτικά:

 

Το διάγραμμα ελευθέρου σώματος για την κινητή σιαγόνα στην περίπτωση της "λάθος" χρήσης είναι:

 

Για ροπή 1kgm και κοχλία Μ12 (19άρι κλειδί) και συντελεστή τριβής χάλυβα με χάλυβα μ=0,60 η αντίδραση του κοχλία ιδεατά είναι Fαy*0,011 + Fαy*0,60*0,0095 = 10Nm => Fαy = 599N.

Άρα Fαx = -599*0.6 = -359N.

 

Ο μοχλοβραχίονας των β, γ είναι 33mm (διάλεξα μεγάλο κλειδί)

Η ισορροπία των δυνάμεων γράφεται ως εξής:

 

Fαx + Fβx + Fγx = 0

Fαy + Fβy + Fγy + Fδy = 0

ΣΜ = 0

 

Μας δίνει:

Fβx = -184Ν     Fγx = 542N (εφελκυσμός)

Fβy = 110Ν      Fγy = 325N   Fδy = 164N

 

Η ίδια ανάλυση για την "ενδεδειγμένη" διεύθυνση μας δίνει (χάριν απλότητας δεχόμαστε ίδιες τιμές για τις Fα)

Fβx = -743Ν     Fγx = 384N (εφελκυσμός)

Fβy = 395Ν      Fγy = 204N   Fδy = 0N

 

Βεβαίως, η ανάλυση αυτή δεν αποκαλύπτει τα πάντα, αφού ο συντελεστής τριβής μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 0,15 και 0,75 (λαδωμένες ή στεγνές και τραχιές επιφάνειες), να είναι διαφορετικός από θέση σε θέση (λαδωμένο εργαλείο, στεγνή βίδα) κλπ, ενώ το μέγεθος της βίδας επηρεάζει επίσης το αποτέλεσμα.

 

Ωστόσο:

Αυτό που είναι προφανές, είναι είναι ότι η "ενδεδειγμένη" χρήση οδηγεί σε σημαντικά μικρότερη Fγx, όταν ο συντελεστής τριβής είναι σχετικά μεγάλος.

Και, η Fγx είναι η δύναμη που καθορίζει την αστοχία του κλειδιού. Στα γαλλικά κλειδιά αστοχεί πάντα το στέλεχος που ολισθαίνει στο εσωτερικό του κλειδιού.

Επίσης, η "ενδεδειγμένη" φορά οδηγεί σε πολύ μικρή ή μηδενική καταπόνηση του κοχλία ρύθμισης (όπως είπε κι ο Μίλτος). Επομένως, μικρότερο τζόγο.

 

Επομένως, όντως υπάρχει μία φορά που οδηγεί σε μικρότερη καταπόνηση του κλειδιού και μικρότερους τζόγους, και αυτή είναι η "ενδεδειγμένη" φορά. Με μόνη εξαίρεση τα πολύ καλά γυαλισμένα και λαδωμένα κεφάλια βιδών...

Edited Νοέμβριος 4 , 2016 by AlexisPap