فهرست مطالب
1- پیچ گوشتی چیست؟
2- ساختار پیچ گوشتی
3- تاریخچه ساخت پیچ گوشتی
4- انواع پیچ گوشتی
1- پیچ گوشتی چیست؟
پیچ گوشتی ابزاری مکانیکی است که معمولاً با دست و برای چرخاندن پیچهایی با سرهای شکافدار، استفاده میشود.
برای پیچهایی با یک شکاف قطری مستقیم برش در سر، از پیچ گوشتیهای استاندارد با نوک تیغههای صاف و در اندازههای مختلف استفادهمیشود. پیچهای مخصوص با شکافهای ضربدری در سر خود به پیچ گوشتی مخصوص با نوک تیغه متناسب با شکافها نیاز دارند. بنابراین، برای هر نوع پیچ یک پیچ گوشتی مخصوص وجود دارد.
2- ساختار پیچ گوشتی
یک پیچ گوشتی ساده معمولی متشکل از یک دسته و یک شفت است که به نوکی ختم میشود که کاربر قبل از چرخاندن دسته در سر پیچ قرار میدهد. شفت معمولاً از فولاد سخت برای مقاومت در برابر خم شدن یا پیچش ساختهشده است و نوک آن برای به حداقل رساندن سایش سخت شدهاست.
دستهها معمولاً چوبی، فلزی یا پلاستیکی و به صورت شش ضلعی، مربعی یا بیضی هستند تا چسبندگی بهتری داشتهباشند و از غلتیدن ابزار در هنگام استفاده جلوگیری کنند. برخی از پیچ گوشتیهای دستی دارای نوکهای قابل تعویض هستند که در یک سوکت در انتهای محور قرار میگیرند و به صورت مکانیکی یا مغناطیسی در آن نگه داشتهمیشوند. اینها اغلب دارای یک دسته توخالی هستند که شامل انواع و اندازههای مختلف نوک است، و یک حرکت ضامن دار برگشت پذیر دارند که اجازه میدهد چندین چرخش کامل بدون تغییر موقعیت نوک یا دست کاربر انجام شود.
پیچگوشتی
دسته و محور پیچ گوشتیها به طور قابل توجهی در طول زمان تغییر کرده است.
شکل و جنس بسیاری از دستگیرههای پیچگوشتی مدرن به گونهای طراحی شدهاند که نه تنها به راحتی در دست کاربر قرار میگیرند، بلکه کنترل گشتاور را تسهیل میکنند. طرحها شامل فرورفتگی برای انگشتان کاربر و سطوحی از مواد نرم مانند الاستومر ترموپلاستیک برای افزایش راحتی و چسبندگی است. دستگیرههای مرکب از نوع پلاستیک سفت و سخت و لاستیک نیز رایج هستند.
بسیاری از دستگیرههای پیچ گوشتی صاف و گرد نیستند، اما برای بهبود چسبندگی و جلوگیری از غلتش ابزار هنگام کار بر روی یک سطح، صافی یا بینظمیهای خود را دارند. برخی از پیچ گوشتیها دارای یک بخش شش ضلعی کوتاه در بالای تیغه، مجاور دسته هستند، به طوری که میتوان از یک آچار حلقه ای یا آچار باز برای افزایش گشتاور اعمالی استفادهکرد.
طیف وسیعی از اندازهها برای پیچ گوشتی وجود دارد که البته کاملا به پیچ بستگی دارد.
همانطور که اشاره شد، برخی از نوک پیچ گوشتیها مغناطیسی هستند، به طوری که پیچ (مگر در موارد غیر مغناطیسی) بدون نیاز به نیروی خارجی به پیچ گوشتی متصل میشود. این مدل در پیچهای کوچک بسیار مفید است. بسیاری از طرحهای پیچ گوشتی دارای دستهای با نوک قابل جدا شدن (قسمتی از پیچ گوشتی که با پیچ درگیر می شود) هستند که مانند مته به آن بیت میگویند. این مجموعهای از یک دسته و چند بیت را فراهم میکند که می تواند انواع مختلفی از اندازه ها و انواع پیچ ها را هدایت کند.
طبقه بندی پیچ گوشتی براساس نوک آن صورت میگیرد و دارای انواع و اندازههای مختلف است. استفاده صحیح مستلزم آن است که نوک پیچ گوشتی مطابق با سر پیچی با همان اندازه و نوع باشد.
3- تاریخچه ساخت پیچ گوشتی
اولین پیچ گوشتیهای مستند در اواخر قرون وسطی مورداستفاده قرار گرفت. آنها احتمالاً در اواخر قرن پانزدهم در آلمان یا فرانسه اختراع شدند. اولین مستندات این ابزار در کتاب خانه قرون وسطایی قلعه ولفگ، نسخهای خطی است که بین سالهای 1475 و 1490 نوشته شدهاست. اولین پیچ گوشتیها دستههای گلابی شکلی داشتند و برای پیچهای شکافدار ساخته شدهبودند.
در قرن پانزدهم از پیچها برای محکم کردن صفحات و کلاه ایمنی بر روی زرههای قرون وسطایی و در نهایت برای چندین بخش از سلاحهای گرم استفاده میکردند. این ابزار بیشتر در فرانسه مستند شدهاست و شکلها و اندازههای زیادی به خود گرفتهاست، اگرچه همگی برای پیچهای شکافدار هستند. پیچگوشتیهای بزرگ و سنگین برای ساخت و تعمیر ماشینهای بزرگ و پیچگوشتیهای کوچکتر برای کارهای کابینتسازی استفادهمیشدند.
تولید پیچها قبل از انقلاب صنعتی اول بسیار سخت بود و نیاز به ساخت مارپیچ مخروطی داشت. برادران جاب و ویلیام وایات راهی برای تولید پیچی بر روی یک ماشین جدید پیدا کردند که ابتدا سر شکاف دار را برش میداد و سپس مارپیچ را ایجاد میکرد. اگرچه کسب و کار آنها در نهایت شکست خورد، سهم آنها در تولید ارزان قیمت پیچ منجر به افزایش گسترده پیچ و محبوبیت پیچ گوشتی شد. افزایش محبوبیت به تدریج منجر به اصلاح و در نهایت تنوع در پیچ گوشتی شد. اصلاح پیچها نیز به طور قابل توجهی به رونق تولید کمک کرد.
P.L. رابرتسون کانادایی، اگرچه اولین کسی نبود که ایده پیچهای سر سوکت را به ثبت رساند، اما اولین کسی بود که با موفقیت، آنها را در سال 1908 تجاری کرد. اگرچه رابرتسون بسیار محبوب بود، اما برای بازاریابی اختراع خود در صنعت خودروسازی که به تازگی شکوفا شدهبود، مشکل داشت، زیرا او تمایلی به صرف نظر از حق ثبت اختراع خود نداشت. در همین حال، در پورتلند، فیلیپس، یک نسخه بهبود یافته از یک سوکت عمیق با یک شکاف صلیبی شکل، که امروزه به عنوان پیچ فیلیپس شناخته میشود را به ثبت رساند. فیلیپس پیچ خود را به شرکت پیچ آمریکایی پیشنهاد داد و پس از آزمایش موفقیت آمیز کادیلاک 1936، به سرعت صنعت خودروی آمریکا را درنوردید.
با احیای صنعت در پایان رکود بزرگ و تحولات جنگ جهانی دوم، پیچ فیلیپس به سرعت تبدیل به محبوبترین پیچ در جهان شد؛ البته همچنان هم از جمله پیچهای پرکاربرد است. یکی از جذابیتهای اصلی این پیچ این است که میتوان از پیچگوشتیهای شکافدار معمولی نیز روی آنها استفاده کرد، که با پیچ رابرتسون امکانپذیر نبود.
انواع ییچ گوشتی
انواع مختلف پیچ گوشتی به شرح زیر است:
1) پیچ گوشتی فیلیپس یا چهارسو
شخصی به نام هنری فیلیپس در قرن نوزدهم پیچ گوشتی فیلیپس را اختراع کرد. این مدل، به عنوان پیچ گوشتی سر متقاطع نیز شناخته می شود زیرا تیغه X شکل به صورت محکم در حفره سر قرار میگیرد و هنگام باز و بسته پیچ، کشش بهتری ایجاد میکند. این درایورها طوری طراحی شدهاند که در صورت تجاوز از حد گشتاور معین که به قدرت و ضعف پیچ بستگی دارد، از سر خارج شوند.
پیچهای فیلیپس که به طور گستردهای برای اهداف ساخت و ساز استفادهمیشود را میتوان با یک علامت مثبت روی سر آنها شناسایی کرد.
2) پیچ گوشتی Slotted یا دوسو
همانطور که از نام آن پیداست یک پیچ گوشتی سر تخت دارای نوک تخت گوهای شکل است که برای باز و بسته کردن پیچهایی که دارای یک بریدگی خطی روی سرشان هستند، استفاده میشود. این مدل رایجترین ابزار در زمینه مکانیکی است.
پیچ گوشتی دوسو میتواند به صورت دستی یا برقی باشد، که البته، اکثراً دستی هستند، زیرا سر شکاف دار «اثر cam-out» دارد. اثر Cam-out فرآیندی است که طی آن پیچ گوشتی از سطح سر پیچ خارج میشود. دلیل این امر عدم مرکزیت و یا خارج شدن گشتاور اعمالشده برروی سطح سر پیچ از حد معین است. این اثر باعث آسیب دیدن سر پیچ یا نوک پیچ گوشتی میشود.
پیچهای سر تخت معمولاً در ساخت مبلمان، پروژههای کابینتسازی کوچک و در برخی کاربردهای الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرند و در ساخت و سازهای مسکونی کاربردی ندارند.
3) پیچ گوشتی ستارهای ( Torx)
پیچ گوشتی ستارهای دارای نوک ستارهای با 6 گوشه گرد است. Torx در ابتدا برای اهداف امنیتی استفاده میشد اما اکنون در بسیاری از برنامههای کاربردی دیگر نیز یافت میشود. به دلیل هندسه دایرهای گوشهها، نیروی شعاعی کمی در پیچ گوشتی ستارهای مورد نیاز است که خود باعث افزایش طول عمر پیچ و بیت پیچ گوشتی میشود. در حال حاضر، درایورهای Torx به دلیل کارایی که دارند عمدتاً در صنعت لوازم خانگی و زمینههای امنیتی استفاده میشوند.
4) پیچ گوشتی شش گوش
این مدل دارای شش گوشه مستقیم، مانند یک شش ضلعی است. پیچ گوشتی شش گوش بیشتر برای بستن مهرهها به جای پیچ ها استفاده میشود و با عنوان پیچ گوشتی آلن نیز شناختهمیشود.
در استفاده از این پیچ گوشتی هیچ اثر لغزشی رخ نمیدهد. از این رو، بیشتر ابزارهای درایور برقی را میتوان با بیتهای چینش شش گوش نصب کرد که منجر به تولید سریعتر و آسانتر و همچنین حداقل خطا میشود.
5) پیچ گوشتی Pozi drive
پیچ گوشتی Pozi drive بر خلاف پیچ گوشتی فیلیپس، دارای دو علامت ضربدری است که با زاویه 45 درجه از تیغههای اصلی جدا میشوند. این نوع پیچ گوشتیها دارای نوکهای کند و دندههای کوچک روی تیغه بین لبههای اصلی هستند که باعث افزایش گشتاور و کاهش خطر اثر cam-out میشود. این درایو به دلیل طراحی خود محوری که دارد در تولید بسیار محبوب است.
6) پیچ گوشتی رابرتسون یا مربعی
پیچ گوشتی مربعی که به پیچ گوشتی رابرتسون نیز معروف است به افتخار یک مخترع کانادایی نامگذاری شدهاست. این نوع پیچ گوشتی بالاترین گشتاور را نسبت به انواع درایوها دارد. پیچهای سر مربعی به دلیل دوام بیشتر در صنایع خودروسازی و مبلمان یافت میشوند. شکل مخروطی در قسمت جلوی ابزار قفل خوبی با پیچ ایجادمیکند و بنابراین استفاده از آن را راحتتر میکند و همچنین اثر cam out را نادیده میگیرد.
7) پیچ گوشتی Clutch Head یا پاپیون
در این مدل، شکافها شبیه به پاپیون هستند. در نسخههای قدیمی حفرهای مدور در وسط آن نیز وجود داشت. این نوع پیچ گوشتی بیشتر در مکانهایی یافت میشود که تعمیر و نگهداری مکرر انجام نمیشود، مانند ایستگاه های اتوبوس یا زندان ها. انواع پیچ گوشتی Clutch Head بیشتر در صنعت خودرو استفاده می شوند و در خودروهای GM قدیمی بسیار محبوب هستند.
8) پیچ گوشتی فریرسون یا رید و پرنس
پیچ گوشتی فریسون بسیار مشابه فیلیپس است. اما اولین تفاوت آنها در این است که نوک پیچ گوشتی فریرسون تیز است در حالی که فیلیپس نوک گرد دارد.
همچنین زاویه نوک آن 45 درجه است که به این معنی است که یک پیچ گوشتی فریرسون را میتوان روی هر اندازه پیچ فریرسون و برای بسیاری از پیچهای فیلیپس استفادهکرد. مزیت آن این است که از مشکلات معمولی مانند خرد شدن و سایش زودرس بیت جلوگیری میکند.
این ویژگی به پیچ گوشتی فریسون کمک میکند تا گشتاور بیشتری نسبت به پیچ گوشتی فیلیپس تولید کند که به استفاده از آن در تجهیزاتی که در آن به دقت نیاز است، کمک میکند.
9) پیچ گوشتی JIS
JIS (استاندارد صنعتی ژاپن) یکی از شناختهشدهترین انواع و احتمالاً متداولترین درایور مورد استفاده در جعبه ابزار برای بستن پیچهای متقاطع است. به نظر میرسد که مشابه سر فیلیپس است، اما به گونه ای طراحی شدهاست که در برابر cam out مقاومت کند.
مزیت اصلی آن نسبت به پیچ گوشتیهای فیلیپس این است که امکان خود محوری و درگیر شدن سریع ابزار و پیچ دارد. این ویژگی اجازه میدهد تا گشتاور و سفت شدن بیش از حد توسط اپراتور کنترل شود.
10) پیچ گوشتی سوکت شش گوش
درایورهای سوکت شش گوش به جای تیغه یا نوک، یک سوکت دارند، بنابراین به عنوان یک آچار سوکت عمل میکنند. درایور پیچ سوکت شش گوش دارای یک حفره شش ضلعی است که توسط یک کلید آلن، کلید شش گوش یا پیچ گوشتی شش ضلعی هدایت میشود. آچارهای سوکت دارای دستهای هستند که به موازات سطح پیچ کار میکند و برای چرخش به فضای بیشتری نیاز دارد.
با این دسته مستقیم ، پیچ به فاصله کمتری برای چرخش نیاز دارد. این پیچگوشتیها میتوانند فرآیند باز و بسته کردن مهرهها و پیچها را بسیار سریعتر و آسانتر پیش ببرند.
11) پیچ گوشتی مغناطیسی
پیچ گوشتی مغناطیسی دارای نوک مغناطیسی است که پیچ را نگه میدارد و شما میتوانید پیچ را بوسیله آن به صورت یک دست قرار داده یا خارج کنید. این پیچ گوشتی در صنایع کوچک الکترونیکی، هنگام تلاش برای قرار دادن پیچها در قسمتهای سخت، بسیار کاربرد دارد. بدلیل خاصیت مغناطیسی، استفاده از آن نیز آسان است.
ما میتوانیم به جای خرید مجموعه های جدید پیچ گوشتی با نوک مغناطیسی، پیچ گوشتی موجود خود را به راحتی با استفاده از آهنربای زمین مغناطیسی کنیم.
12) پیچ گوشتی با باتری
درایوهای الکتریکی بسیاری وجود دارند که از باتری به عنوان منبع تغذیه استفادهمیکنند.
این ابزار برای کارهای سنگین ایدهآل نیست، اما برای کارهای معمولی سبک بسیار مناسب است. این نوع پیچ گوشتیها قدرتی مانند سایر ابزارهای برقی ندارند، اما قابلیت استفاده در هر فضایی را دارند. برای مثال، میتوانیم از آن برای تثبیت پیچهای رایانهها بدون جدا کردن آن استفاده کنیم.
13) پیچ گوشتی Right Angle
این نوع پیچ گوشتیها به کار در جایی که فضایی برای دسته مستقیم وجود ندارد، کمک میکنند.
آنها برای صنایعی نظیر خودروسازی و زمینههای مشابه بسیار مفید هستند. مکانیسم ضامن، گشتاور کافی برای باز و بسته کردن را فراهم کند.
14) پیچ گوشتی ضامن دار
پیچ گوشتیهای ضامن دار باعث صرفه جویی در زمان میشوند. در این مدل، نوک پیچ گوشتی به طور خودکار پس از هر چرخش تغییر مکان میدهد. پیچ گوشتی ضامن دار از یک مکانیسم داخلی بلبرینگ تشکیل شدهاست که به کاربر اجازه میدهد پیچ را با یک حرکت آسان به جلو و عقب بچرخاند.
با تعویض یک دکمه روی پیچ گوشتی میتوان ضامن را از یک جهت به جهت دیگر تغییر داد تا برای قرار دادن پیچها در جهت عقربههای ساعت و برداشتن پیچها در جهت خلاف جهت عقربههای ساعت قابل استفاده باشد.