Chwytak "szczypce kraba"
Za pomocą "szczypców kraba" możemy sięgnąć po rosnącą na drzewie gruszkę, albo bez wchodzenia na krzesło postawić na wysokiej półce jakiś gadżecik. Mniej sprawni domownicy użyją ich podczas podnoszenia z podłogi upuszczonych przedmiotów. Z pewnością znajdziemy mnóstwo zastosowań do zrobionego modelu.
Szczypce będą rodzajem kilku powiązanych ze sobą dźwigni. Materiały i narzędzia do ich wykonania są proste i znajdą się w nawet najskromniej wyposażonym domowym warsztacie. Pewnie już tam na nas czekają odpowiednie listewki i gwoździe.
O dźwigni słów kilka
Już starożytni Grecy znali dźwignię, a grecki akademik i filozof Arystoteles powiedział nawet: "dajcie mi punkt podparcia i dostatecznie długą dźwignię, a przesunę Ziemię".
Ten wielki uczony miał na myśli maszyny proste. Od najdawniejszych czasów ludzie konstruowali urządzenia o takiej nazwie, które ułatwiały im wykonywanie pracy: dźwignię jednostronnego działania, klin czyli równię pochyłą, a także śrubę - rodzaj równi pochyłej, tyle że zakręconej. Maszyny proste pomagają w wykonywaniu pracy przez zastąpienie jednej siły inną. Według słownika są to urządzenia zastępujące pracę siły na określonej drodze, pracą innej siły, zwykle mniejszej, na zmienionej drodze, zwykle dłuższej.
Najczęściej stosowaną na co dzień maszyną prostą jest dźwignia dwustronna. Nasze kombinerki to przecież dźwignie. Możemy uznać, że dźwignia używana jest jako wzmacniacz siły. Na jednym końcu dźwigni działamy siłą o małej wartości, aby na drugim końcu otrzymać siłę o dużej wartości. Nożyczki to też dźwignie. Tu, odwrotnie niż w kombinerkach, siłę przykładamy od strony krótszych ramion. Do cięcia papieru czy materiału krawieckiego to wystarczy, nie potrzebujemy aż takiej siły, ale już nożyce do blachy są masywniejsze i zbudowane podobnie jak kombinerki czy obcęgi. Długi uchwyt - krótkie ostrza. Podobnie sekator z bardzo długimi ramionami - pozwala przecinać z łatwością nawet grube gałęzie.
Popatrzmy okiem konstruktora, jak ciekawie zastosowano kombinację dźwigni w obcinaczu do paznokci. Dwustronna dźwignia zawieszona jest krótszym końcem na specjalnie wyprofilowanym sztyfcie i podparta na podstawie, którą tworzą dwie dźwignie zakończone klinowymi ostrzami. Nacisk na dłuższy koniec górnej dźwigni powoduje zbliżanie się tnących ostrzy. Wspaniała ta kombinacja pozwala bez wysiłku obcinać twarde paznokcie.
To tylko krótki przegląd możliwości domowego zastosowania dźwigni. Model chwytaka, który proponuję zrobić, oparty jest o kombinację dwóch dźwigni. Wykonamy go z drewnianych listewek i dużych gwoździ. Te ostatnie będą pełnić funkcję osi obrotu i punktów podparcia. Model jest prosty w konstrukcji i niezawodny w działaniu. Czym prędzej udajmy się więc do warsztaciku, by poszukać potrzebnych materiałów i zabrać się do pracy.
Gromadzimy zaopatrzenie
Działanie chwytaka. Chwytak składa się z uchwytu oraz szczęki. Końce uchwytów szczęki oklejone są twardą gąbką. Zapobiegnie ona uszkodzeniu podnoszonego przedmiotu, albo też jego wysunięciu się. W pozycji stand-by szczęka jest rozwarta, ponieważ działa na nią siła sprężystej gumki. Gdy przedmiot, który chcemy uchwycić, znajdzie się pomiędzy ruchomymi elementami szczęki, pociągamy za sznurek. Powoduje to zaciśnięcie się szczęki. Sznurek musi być przez czas pracy naciągnięty, by zapewnić pewny uchwyt. Teraz możemy przedmiot podnieść, wydostać zza kanapy, czy zerwać z drzewa.
Materiały: listewki o przekroju prostokątnym, gwoździe o długości 70 mm (2). Podkładki metalowe lub kartonowe, gąbka - np. od kuchennego zmywaka, lub grafitowego koloru, twardsza, taka jaką stosuje się do wypełniania pudełek z drobnymi lub cennymi przedmiotami, aby się nie przesuwały. Gumka recepturka lub mocniejsza, taka jaką się złącza włoszczyznę, albo sprężyna odpowiedniej wielkości, która może zastąpić gumkę. Potrzebujemy jeszcze około metrowy odcinek sznurka lub szpagatu (3). Znakomicie może spełnić tę funkcję bardzo długa, mocna sznurówka.
Narzędzia: piła do metalu lub sam brzeszczot, wiertarka albo wkrętarka z możliwością użycia jako wiertarki (7), z wiertłem o średnicy trochę większej niż średnica gwoździ użytych jako osie obrotu dźwigni. Do tego kombinerki, glutownica serwująca klej na gorąco, nóż tapicerski lub nożyczki. Oczywiście, gdy mamy już dobrze wyposażony warsztat, nic nas nie powstrzyma od użycia piły ukośnicy, wiertarki na statywie, dremela czy szlifierki taśmowej i wszelkich narzędzi nadających tempo pracy, precyzję obróbki oraz zapewniających przyjemność podczas posługiwania się nimi.
Główna listwa korpusu. Ma wymiary 30×10 mm i długość ok. 1 m. W listwie wiercimy otwór o średnicy 3 mm i odległości 15 mm od krawędzi. Do otworu wpasujemy gwóźdź, który będzie głównym punktem podparcia dźwigni naszego urządzenia (8).
Listwa dźwigni dłuższa: potrzebne są dwie sztuki o wymiarach 18×6 mm i długości 250 mm (5). W listwie wiercimy otwór o średnicy 3 mm i odległości 10 mm od krawędzi oraz drugi w środku płaszczyzny. Po wyznaczeniu ołówkiem miejsc pod otwory - ale zanim jeszcze weźmiemy się za wiercenia - proponuję za pomocą punktaka i młotka napunktować owe miejsca (6). To ważna czynność, która bardzo ułatwi precyzyjne wywiercenie otworów. Pomimo że w drewnie wierci się łatwiej niż w blasze, to nawyk punktowania bardzo się nam przyda w dalszej karierze majsterkowicza.
Listwa dźwigni krótsza: potrzebne są dwie sztuki o wymiarach 18×6 mm i długości 100 mm (5). W listwie wiercimy otwór o średnicy 3 mm i odległości 10 mm od krawędzi, nie zapominając o uprzednim napunktowaniu.
Montujemy model
Z kartonu wycinamy podkładki o średnicy 15 mm (10). Nabijamy je na gwoździe (11).
Przy pomocy flamastra wyznaczamy miejsce, w jakim odetniemy niepotrzebne odcinki gwoździ. Do odcięcia możemy użyć kombinerek albo piłki do metalu. Gwóźdź łączący dwie krótsze dźwignie ma być dłuższy i skierowany główką do wierzchu chwytaka. Do niego będą przymocowane gumka recepturka i sznurek. Za pomocą kleju serwowanego z glutownicy mocujemy wszystkie osie dźwigni. Pamiętajmy, żeby nie skleić ze sobą drewnianych ramion, bo model nie zadziała (12, 15).
Uchwyty. Na dłuższe odcinki listewek naklejamy kawałki gąbki (13). Najpierw na tę położoną wyżej. Do tej niżej doklejamy z boku krótki odcinek listewki takiej samej grubości. Chodzi o to, by wyrównać poziom tych uchwytów i by gąbki stykały się całą powierzchnią. To sprawi, że chwyt będzie pewniejszy.
Gumka. Jest założona pomiędzy główną osią, tą w korpusie urządzenia, a gwoździem łączącym krótsze ramiona. Ma za zadanie trzymać chwytak w pozycji rozwartej (16).
Sznurek. Przywiązujemy go do osi obrotu krótszych dźwigni. Tam, gdzie jest gumka (17). To będzie sznurek operacyjny. Zamocujemy go dodatkowo luźno zaciśniętymi opaskami kablowymi (inna nazwa to trytytka). Chodzi o to, by sznurek był poprowadzony wzdłuż głównej listwy korpusu modelu. Ostatnia opaska-trytytka może być mocno zaciśnięta, tak żeby sznurek się nie wysunął. Ja do budowy modelu znalazłem i użyłem efektownego sznurowadła o długości 1 m (19).
Udoskonalenie modelu. Polega na tym, że do korpusu przyklejamy malutką latarkę ledową (18). Ma za zadanie doświetlić przeszukiwane miejsce, np. gdy będziemy wydostawać coś spod kanapy czy zza tapczanu. Latareczkę przyklejamy przezroczystą taśma samoprzylepną (4). Taśma jest cienka i nie przeszkodzi poruszającym się ramionom dźwigni.
Nie boimy się tektury
Opisane tu "szczypce kraba" można wykonać w ciągu jednego wieczoru. Co jednak począć, jeśli nie mamy własnego warsztatu z narzędziami do odróbki drewna?
Działający model możemy oto zrobić z tektury. Płaskie elementy trzeba wzmocnić srebrną taśmą. Gwoździe osi - zastąpić szpilkami. Osie z obu stron da się zabezpieczyć za pomocą przekrojonych na pół korków. Gąbkowe zakończenia można także przymocować srebrną taśmą. Taki lekki, uproszczony model również spełni swoje zadanie - będzie działał i odegra rolę edukacyjną.
A gdy już nacieszymy się naszym modelem, obojętnie w której wersji, możemy go zabrać do szkoły, celem zademonstrowania na lekcji fizyki. Najlepiej wtedy, gdy tematem zajęć będą dźwignie, Arystoteles czy maszyny proste. Nauka może być przecież praktyczna i fajna. No i nawet taki prosty tekturowy chwytak powinien wzbudzić uznanie w oczach niemajstrujących kolegów.
Adam Łowicki
