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機(jī)械扳手的新設(shè)計(jì)
全聯(lián)盟的石油機(jī)械研究機(jī)構(gòu)解釋了基于不同設(shè)計(jì)的機(jī)械扳手傳遞扭矩的規(guī)律性,由此明確的一點(diǎn)就是通過(guò)扳手咬合施加力所產(chǎn)生的30—40KNm扭矩足夠用來(lái)傳遞更高的扭矩（>80KNm）。由此及彼，通過(guò)減少與扭矩成正比例管子上扳手顎的強(qiáng)度使得減少扳手的重量并且增加它們的可靠性成為可能。當(dāng)然，在產(chǎn)生夾緊力的初期我們必須保證扳手不能滑動(dòng)。然而，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的機(jī)械扳手不能保證在扳手扭動(dòng)過(guò)程中力變化的規(guī)律性。基于不同設(shè)計(jì)下扳手強(qiáng)化機(jī)構(gòu)的特征表述在『1』
在腦海中我們應(yīng)該記住的就是扳手和管子的接觸在很大程度上與杠桿的旋轉(zhuǎn)角度α有關(guān)。然后，隨著扳手杠桿外力的增加，這個(gè)角度變得越來(lái)越小，從左到右加緊螺紋的整個(gè)過(guò)程見(jiàn)圖1
強(qiáng)化機(jī)構(gòu)最有效率的結(jié)合可以由聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉸鏈機(jī)構(gòu)得到。當(dāng)管子第一次被加緊的時(shí)候，鏈接機(jī)構(gòu)就開(kāi)始工作了（曲線1）；它的工作區(qū)域由杠桿切縫的尺寸來(lái)限制，然后就轉(zhuǎn)到由四連桿機(jī)構(gòu)操作（曲線2）來(lái)確定最高強(qiáng)化系數(shù)。當(dāng)杠桿最末端那一面上升到最終夾緊連接時(shí)，強(qiáng)化機(jī)構(gòu)便從曲柄設(shè)計(jì)和通過(guò)不同長(zhǎng)度桿來(lái)連接的連接桿機(jī)構(gòu)（曲線4）中得到收益。因此，在經(jīng)過(guò)考慮的這個(gè)例子中，扳手連接在管子上的強(qiáng)度開(kāi)始的強(qiáng)化系數(shù)是i＝18—20，增至i＝42—45，并且以i＝12—13結(jié)束。
通過(guò)鉸鏈設(shè)計(jì)的扳手加緊過(guò)程以強(qiáng)化系數(shù)i>25（曲線2，3）結(jié)束。這也就解釋了為什么這些扳手會(huì)比聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉸鏈機(jī)構(gòu)的扳手重20％。
聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉸鏈機(jī)構(gòu)的另一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)應(yīng)當(dāng)被提及：杠桿工作有著大范圍的旋轉(zhuǎn)角度：-15 度 < α < 30 度 。
我們調(diào)查的結(jié)果被用來(lái)作為計(jì)算有著轉(zhuǎn)矩極限的混合鉸鏈機(jī)構(gòu)KMB108—2112的基礎(chǔ)。這些扳手設(shè)計(jì)的特殊之處就在于在管子上扳手夾緊過(guò)程中減少了1/2或者1/3的強(qiáng)化系數(shù)。這就是依靠特殊轉(zhuǎn)矩極限應(yīng)用到最末端表面杠桿制動(dòng)力的結(jié)果。
扳手控制聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉸鏈機(jī)構(gòu)。扭矩極限，楔形斷面的一部分，鉸接到扳手的加緊部分。在杠桿最末端表面有一個(gè)相同截面的架子作為扭矩極限的凹槽。
扳手開(kāi)始的時(shí)候是由鉸鏈機(jī)構(gòu)來(lái)操控；當(dāng)動(dòng)作限制在滑動(dòng)槽的時(shí)候，就開(kāi)始由鉸接四連桿機(jī)構(gòu)來(lái)控制，當(dāng)大約達(dá)到所能達(dá)到最大夾緊力的一般時(shí)，就由緊緊鑲嵌在扭矩限制槽里面的杠桿架來(lái)操控。
由于有著最末級(jí)扳手杠桿的制動(dòng)影響，它所形成的夾緊部分的動(dòng)力鏈接中兩杠桿大約等于三杠桿的效果，這一點(diǎn)與第五設(shè)計(jì)的強(qiáng)化系數(shù)（看圖1）相符。因此，在扳手KMB108—212中，一個(gè)合理的操作過(guò)程形成了：進(jìn)程開(kāi)始時(shí)大的強(qiáng)化系數(shù)（i<45度），在杠桿上小的驅(qū)動(dòng)力（在扳手和管子之間獲得可靠的連接力）并且在得到大的驅(qū)動(dòng)力時(shí)強(qiáng)化系數(shù)的減少（避免扳手過(guò)載）。應(yīng)變儀測(cè)量表明在那種情況下扳手鏈接的最大壓力被減少1/3到一半。
一個(gè)扳手原型KMB108—212，計(jì)算出額定轉(zhuǎn)矩為80KNm，被用207.5KNm的轉(zhuǎn)矩在the Azerbaidzhan Institute of Petroleum Machinery的測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。扳手的效率沒(méi)有絲毫的削弱。在1985年KMB108—212扳手開(kāi)始連續(xù)生產(chǎn)。然而，這些工具的全容量生產(chǎn)被扳手的不穩(wěn)定質(zhì)量限制了。