Срезной штифт — это механическая деталь, предназначенная для того, чтобы обеспечить определенный результат при приложении заданной силы. Он может функционировать либо как предохранитель, предназначенный для разрушения с целью защиты других деталей, либо как условный оператор, который не позволит механическому устройству работать до тех пор, пока не будет применена правильная сила.
В роли механического предохранителя срезной штифт представляет собой предохранительное устройство, предназначенное для среза в случае механической перегрузки, предотвращая повреждение других, более дорогих или менее легко заменяемых деталей. В качестве механической жертвенной детали он аналогичен электрическому предохранителю .
Чаще всего они используются в приводных механизмах , таких как шнеки снегоочистителей или гребные винты, установленные на судовых двигателях.
Другое применение — буксировочные штанги, используемые для больших самолетов . В этом устройстве срезные штифты часто используются для соединения «головки» буксировочной штанги — части, которая крепится к самолету — с главным валом буксировочной штанги. Таким образом, отказ срезного штифта физически разделит самолет и тягач. Конструкция может быть такой, что срезной штифт будет иметь несколько различных причин отказа — вращение буксировочной штанги вокруг своей длинной оси, резкое торможение или ускорение, чрезмерное усилие рулевого управления и т. д. — все это в противном случае может быть чрезвычайно разрушительным для самолета.
В роли условного оператора срезной штифт будет использоваться для предотвращения срабатывания механического устройства до того, как будут выполнены критерии срабатывания. Срезной штифт задает четкое пороговое значение для усилия, необходимого для срабатывания. Он очень дешев и прост в изготовлении, обеспечивая очень высокую надежность и предсказуемый допуск. Они почти не требуют обслуживания и могут оставаться готовыми к эксплуатации в течение многих лет с небольшим или нулевым снижением надежности. Срезные штифты полезны только для одного рабочего цикла, после каждой операции их необходимо заменять. Очень простым примером является пластиковая или проволочная петля, прикрепленная к ручкам обычных огнетушителей . Ее наличие предотвращает случайный выстрел, позволяя нажимать на ручку только после того, как будет приложено большое количество начальной силы; сломавшись, он позволяет впоследствии нажимать на ручку более легко.
Многие конструкции используют преимущество состояния постоянной готовности без необходимости обслуживания. Например, гидравлический демпфер, защищающий конструкцию от землетрясений, может быть закреплен срезным штифтом. В нормальных условиях система будет полностью жесткой, но при воздействии силы землетрясения срезной штифт сломается, и гидравлическая система демпфирования сработает.
Их высокая надежность и низкая стоимость делают их очень популярными для использования в оружии. Типичным примером является использование срезных штифтов во взрывном устройстве. Срезной штифт может здесь удерживать ударный штифт на месте, не давая ударному штифту ударить по инициатору (капсюлю), если не приложена правильная сила. Эта сила может быть ускорением запускаемой винтовочной гранаты . Сила сломает срезной штифт, позволяя ударному штифту двигаться назад на капсюль, который, в свою очередь, воспламеняет пиротехнический замедлительный состав для самоуничтожения. При таком использовании срезные штифты предотвращают удар ударного штифта по капсюлю во время обращения или если граната была случайно сброшена. Кроме того, срезные штифты часто используются в взрывателях противотанковых мин , чтобы предотвратить их срабатывание от гораздо более легких, нецелевых транспортных средств, таких как мотоциклы. Обычно срезной штифт в противотанковой мине предназначен для того, чтобы срабатывать (и освобождать подпружиненный ударник ), когда к нажимной пластине прикладывается вес, превышающий 1500 килограммов.
Срезной штифт потенциально может быть изготовлен из любого материала, хотя наиболее распространенным является металл.
При изготовлении металлического объекта для механического применения обычно выбирают сплав и закалку , чтобы сделать конструкцию устойчивой к повреждениям. Этого можно достичь, например, придав материалу высокую степень эластичности, чтобы, подобно пружине, металл возвращался к своей первоначальной форме после деформации внешней силой. Однако срезной штифт часто закаливают, чтобы сделать металл хрупким , чтобы он ломался или крошился, а не гнётся при приложении необходимой силы.
Материал срезного штифта выбирается и обрабатывается таким образом, чтобы он был относительно устойчив к усталости . То есть, при воздействии небольших сил, каждая из которых недостаточна для поломки штифта, штифт не сохраняет повреждения. Если бы усталость материала ослабила срезной штифт, штифт потенциально мог бы быть сломан силой, меньшей исходной пороговой силы, что привело бы к непреднамеренному срабатыванию механизма или к поломке предохранительного срезного штифта во время нормальной работы оборудования, которое он защищает.
Сам штифт может представлять собой простой металлический стержень, вставленный в канал, просверленный через две подвижные части, фиксируя их на месте до тех пор, пока штифт остается целым.
Это может быть также простой металлический стержень, вставленный через ступицу и ось; диаметр стержня, сплав и закалка металла тщательно подбираются, чтобы позволить штифту срезаться только при достижении заданного порогового значения силы или удара .
В качестве срезного штифта можно также использовать шплинт (в американском понимании — шплинт ) .
Медиа, связанные с Shear pin на Wikimedia Commons