Kodėl norint atsukti varžtą reikia mažiau jėgos nei panaudojote jam prisukti?

Tikriausiai esate pastebėję šį fenomeną – norint atsukti varžtą reikia mažiau pastangų nei jį tinkamai priveržti. Lygiai tą patį patiriate ir kaskart atsukdami butelį – net jei jį patys labai stipriai užsukote, atsukti jį yra kur kas lengviau. Bet kodėl taip yra? Tai yra svarbesnis klausimas, nei jums atrodo.

Automobilių (ir kitos technikos) gamintojai nurodo, su kokia jėga turi būti prisukti įvairūs varžtai ir veržlės. Kai kurie žmonės mano, kad tos rekomendacijos nėra jau tokios svarbios – tiesiog reikia priveržti kiek įmanoma stipriau ir viskas – kaip atsisuks varžtas ar veržlė, jei juos priveržėte iš visų jėgų? Gamintojai reikalavimus nurodo ne šiaip sau. Jei priveršite per tvirtai, galite pažeisti detalę – gali neatlaikyti sriegis. Jei priveršite per silpnai – varžtas su laiku atsipalaiduos.

Iš tiesų, šis fenomenas atrodo keistas. Juk jei prisukote varžtą su, pavyzdžiui, 100 nm jėgos momentu, tai 100 nm turėtų reikėti ir norit varžtą atsukti. Tačiau taip toli gražu nėra. Įvairūs bandymai parodė, kad varžtui atsukti reikia 10-20 % mažiau pastangų nei jų reikėjo jam priveržti. Lygiai taip pat reikia daugiau pastangų norint tvirtai užsukti butelį, nei vėliau reikės jam atsukti. Tačiau jei gerai apie tai pagalvosime, iš tiesų tai visai logiška.

Sriegis yra ne kas kita kaip pleištas. Jei stebuklingai ištiestume varžto sriegį, gautume į viršų nukreiptą tiesę – kitaip tariant, paprastą pleištą. Taigi, kai varžtą priveržinėjame šį pleištą stumiame po kitų pleištu (veržlėje ar skylėje esančiais sriegiais). Tai yra tarsi kokio nors svorio stūmimas į kalną. Kai varžtą bandome atlaisvinti, šie pleištai vien dėl savo formos atsiskiria nesunkiai – tuomet tą svorį tarsi imame traukti žemyn.

Tarp suspaustų savo pirštų įstumkite smailų pieštuko galą, o tada jį ištraukite. Pastebėsite, kad jį ištraukti visada yra lengviau, nes tai taip pat yra pleištas. Lygiai toks pat principas veikia ir varžtus.

Tiesa, reikėtų nepamiršti ir medžiagų elastingumo. Priverždami varžtą mes suspaudžiame metalą – jį veikia stresas. Jei nepersistengėte, šis stresas nei varžto, nei kitų detalių pažeisti neturėtų, tačiau pats varžtas įsitempia, o metalas po varžto galvute – susispaudžia. Tai yra elastinė deformacija – medžiagos veikia kaip spyruoklės. Taigi, ir varžtas, ir metalas, į kurį jis yra įsuktas, nori sugrįžti į pirminę padėtį. Šis spyruoklės efektas tarsi stumia varžtą šalin ir padeda jį išjudinti – paleisti suspaustą spyruoklę yra lengviau nei ją suspausti.

Galiausiai, visi šie principai galioja tik su sąlyga, kad varžtai ir veržlės naudojami teisingai. Kartais norint atsukti per daug priveržtus varžtus reikia daugiau jėgos nei įprastai, nes sriegiai būna per daug įsitempę. Tai yra, pažeisti – paveikti ne elastinės, bet plastinės deformacijos.

Taip pat skaitykite:

Automobilių galia prieš sukimo momentą – ką reiškia šie skaičiai ir į kurį reikėtų labiau atkreipti dėmesį?

Paprastai apie tai, kas yra hidrosmūgis;

Kodėl būtina paisyti gamintojo nurodytų tempiamo krovinio svorio apribojimų?

Ar galima vairuojant automobilį su mechanine transmisija praleidinėti pavaras? 

Ar stabdymas varikliu gadina jūsų automobilį ir trumpina variklio ar kitų detalių gyvenimą?