Ключ для измерения момента затяжки

Для обеспечения правильных моментов затяжки болтов и гаек, требуется инструмент, точно дозирующий усилие.

Чтобы не пристраивать внешний динамометр к рукоятке, выпускается достаточно удобное приспособление: динамометрический ключ. Однако многие автолюбители не знают, как им пользоваться: особенно, если инструмент вместо измерительной шкалы оснащен установочным регулятором усилия.

Несмотря на единый принцип применения динамометрического ключа: обеспечение заданного усилия при затягивании крепежа, технология работы в разных моделях отличается принципиально.

Устройство и принцип работы динамометрического ключа

Для начала разберемся с единицами измерения. Крутящий момент измеряется в ньютонах на метр (Н.м. или Nm). Чтобы пользоваться этой величиной на практике, достаточно запомнить простое определение из школьного курса физики: 10 Н.м. означает усилие в 1 кг, приложенное к рычагу длиной 1 метр.

Любая шкала динамометрического ключа размечена именно по такому принципу.

Рассмотрим различные конструкции инструмента.

Это самый недорогой вариант исполнения, удобен и прост в использовании. На рукоятке расположена шкала с разметкой значения крутящего момента.

К наконечнику с квадратом (для установки торцевых головок) прикреплено две тяги: рычаг и стрелка. При затягивании крепежа, рукоятка изгибается на тарированный угол.

В результате происходит смещение шкалы относительно неподвижной стрелки. Механик фиксирует требуемое значение в ньютонах на метр, и в нужный момент прекращает затяжку.

Преимущество – низкая стоимость и возможность контроля результата «в реальном времени». Недостатки также имеются:

  • достаточно высокая погрешность – до 8%;
  • качество работы сильно зависит от твердости рук оператора. Высокая вероятность перетянуть гайку.

Тем не менее, работать таким инструментом можно, и он достаточно часто встречается в гаражах автолюбителей.

Индикаторного типа

Принцип работы такой же, как у стрелочного, но отображение результата более точное. Головка имеет поворотный механизм со спиральной пружиной. К нему механически присоединен стрелочный прибор со шкалой, размеченной в Н.м.

Поворачивая рычаг, слесарь создает усилие, отклоняющее поворотный механизм. Крутящий момент отображается стрелочным индикатором. Пользоваться таким динамометрическим ключом удобно лишь в открытом пространстве – когда индикатор контролируется визуально.

Если необходимо затянуть крепеж в скрытой полости – лучше выбрать инструмент с фиксацией стрелки. После снятия нагрузки, индикатор сохраняет показания, затем стрелка сбрасывается до нулевой отметки с помощью кнопки.

Затяжка происходит поэтапно: с постепенным наращиванием усилия. Погрешность такого динамометрического ключа обычно не превышает 6%.

Электронный индикатор

На первый взгляд, технология такая же, как у стрелочного инструмента. Пружинный механизм в головке фиксирует крутящий момент, который отображается на электронном табло.

Простейшие экземпляры так и работают. Но если вы хотите пользоваться динамометрическим ключом максимально эффективно – лучше приобрести комплект с дополнительными функциями.

Какие опции могут быть на электронном табло?

  • выбор единиц измерения (Н.м., Кг/см, Кг/м, и др.);
  • фиксация максимального результата (сбрасывается кнопкой);
  • звуковая индикация.

На последнем параметре остановимся подробнее:
Вы заранее устанавливаете предел срабатывания. При достижении заданного значения крутящего момента, звучит зуммер. Инструментом с такой опцией удобно пользоваться при ограниченном доступе, когда работа выполняется фактически «на ощупь».

Погрешность порядка 5%-6%, при визуальном контроле за результатом, точность затяжки по-прежнему зависит от твердости руки.

Инструмент лишь показывает усилие, прилагаемое к рукоятке. Ограничений по затяжке нет, поэтому при неосторожном обращении, можно повредить обслуживаемый узел. При работе с ответственным крепежом (головки блока цилиндров, впускной и выпускной коллекторы, механизмы ГРМ) надо быть предельно внимательным.

Щелчковый механизм

Такой прибор напоминает обыкновенную трещотку для торцевых головок. Внешнее отличие – более толстая рукоятка с нанесенными делениями шкалы.

Это классика жанра – используется как в мастерских по ремонту автомобилей, так и в личных гаражах. Пользоваться динамометрическим ключом с щелчковым механизмом можно, не опасаясь повредить крепеж или устанавливаемую деталь.

При достижении установленного значения крутящего момента, срабатывает ограничитель. Перетянуть гайку (болт) не получится.

Как работает система? Внутреннее устройство на иллюстрации:

Внутри головки расположено направленное зубчатое колесо (1), как в обыкновенной трещотке. Вместо традиционного храповика, в динамометрическом ключе применяется стопорный механизм (2). Принцип его работы не в остановке проскальзывания, а в ограничении усилия.

Читайте также:  Какой обойный клей выбрать

Поворотная часть рукоятки (3) имеет установочную штангу (4), которая находится в подпружиненном состоянии. Пружина (5) удерживает стопорный механизм, пока не будет преодолено значение выставленного крутящего момента.

После чего, храповой механизм стопора проскальзывает в обоих направлениях: свыше выбранного усилия приложить невозможно. Рукоятка прокручивается вокруг головки, издавая характерные щелчки.

Чтобы механикам было удобно пользоваться динамометрическим ключом, некоторые модели предусматривают сменные головки, под различный размер квадрата.

Однако опытные мастера их не рекомендуют. Дополнительное соединение дает небольшой люфт, снижая точность инструмента.

Главное достоинство щелчкового механизма – относительно низкая погрешность установки крутящего усилия. Даже в самых дешевых моделях, показатель не превышает 4%. Им можно пользоваться практически вслепую, при достижении выставленного значения, вы услышите щелчки.

С индикаторным инструментом следует обращаться аккуратно: держать надо только за рукоять за пределами шкалы, не перекашивать головку. Щелчковые трещотки прощают любые ошибки: можно работать хоть двумя руками, хоть под углом к болту.

Недостатки храповой-щелчковой системы:
Измерение (правильнее сказать – ограничение) момента затяжки происходит дискретно. Плавная установка значения невозможна. Характерная особенность – чем шире диапазон шкалы – тем крупнее (грубее) шаг.

То есть, чтобы пользоваться динамометрическим ключом щелчкового типа более точно – необходимо приобретать несколько экземпляров инструмента: для различных диапазонов.

Практическое применение: как правильно пользоваться инструментом

Индикаторные приборы не вызывают сложностей. Вы просто читаете показания, и видите крутящий момент. А вот щелчковый механизм требует привыкания и правильного понимания разметки шкалы. Грубые показания нанесены на неподвижный стержень рукоятки. Точные деления на поворотной части.

На иллюстрации изображены метки в 98 Nm и 2 Nm (на поворотной ручке). Значения складываются: итоговый показатель – 100 Nm. Чтобы протянуть таким динамометрическим ключом болты колес автомобиля (например, значение 120 Nm), необходимо выставить 112 Nm на неподвижной рукоятке и 8 Nm на поворотной части.

Если понять общий принцип, пользоваться инструментом будет удобно.

Существуют различные варианты исполнения разметки:

При этом для всех типов рукояток есть общее правило: на торце откручивается стопорное колесико, производится установка значения, после чего крепление механизма снова затягивается. Большинство динамометрических ключей такого типа, устроены еще проще.

Прокручивания трещотки не происходит, вы просто слышите громкий щелчок. Принципиально, это ничего не меняет: просто после характерного звука следует прекратить затяжку.

Моменты затяжки болтов и гаек указываются в инструкциях по ремонту и обслуживанию автомобиля. Таблица не универсальна: крепеж с одинаковой метрической размерностью, на различных узлах может иметь разные показатели.

Даже усилие затяжки колесных болтов на автомобилях одного производителя (собранных на одной платформе) может отличаться. Например, Volkswagen Passat – 120 Nm, а одноплатформенный Volkswagen Sharan – 170 Nm.

Крайне желательно соблюдать заводские установки, иначе можно повредить узлы и детали. Но бывают ситуации, когда информация не доступна. В таких случаях поможет таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Универсальная таблица затяжки болтов

Резьба/шаг мм Класс прочности 4.6 5.8 8.8 10.9 12.9 5/0.8 2,1 3,5 5,5 7,8 9,3 6/1.0 3,6 5,9 9,4 13,4 16,3 8/1.25 8,5 14,4 23,0 31,7 38,4 10/1.5 16,3 27,8 45,1 62,4 75,8 12/1.75 28,8 49,0 77,8 109,4 130,6 14/2.0 46,1 76,8 122,9 173,8 208,3 16/2.0 71,0 118,1 189,1 265,9 319,7 18/2.5 98,9 165,1 264,0 370,6 444,5 20/2.5 138,2 230,4 369,6 519,4 623,0 22/2.5 186,2 311,0 497,3 698,9 839,0 24/3.0 239,0 399,4 638,4 897,6 1075,2 27/3.0 345,6 576,0 922,6 1296,0 1555,2 30/3.5 472,3 786,2 1257,6 1766,4 2121,6 33/3.5 636,5 1056,0 1699,2 2380,8 2860,8 36/4.0 820,8 1363,2 2188,8 3081,6 3696,0 39/4.0 1056,0 1756,8 . 3955,2 4742,4

Зависимость указана не только от диаметра и шага резьбы. Одна из важных характеристик – класс прочности. Это ограничение связано с так называемой текучестью металла, когда деформация может привести к срыву как минимум резьбы, а как максимум – головки болта (стержня шпильки).

Использовать этот справочник при монтаже узлов и деталей автомобиля, и тем более колесных дисков – недопустимо! Установленные заводом изготовителем моменты затяжки крепежа, связаны не только с прочностью болтов.

Читайте также:  Как сделать арку из камня своими руками

Пострадать может геометрия детали, герметичность прокладки. Изменятся условия работы подшипников, сальников.

Как пользоваться динамометрическим ключом, видео инструкция

Выводы:
• Чтобы пользоваться динамометрическим ключом, не обязательно высшее образование. Достаточно понимать величины, в которых измеряется крутящий момент.
• Даже самой недорогой модели достаточно для выполнения большинства работ в условиях собственного гаража.

Динамометрический инструмент — приспособление с механизмом измерения усилия затяжки. Конструкция ключа представляет собой трещотку, в привод которой встроен измерительный механизм. С помощью этого инструмента производят точную затяжку крепежных изделий с необходимым крутящим моментом. Зачастую ключ со встроенным динамометром применяют для ремонта и обслуживания автомобилей, промышленного оборудования, строительной техники и высокотехнологичных механизмов. Сильно или слабо затянутый крепеж может сорваться, что приведет к существенным повреждениям механизма. Динамометрические ключи разделяют на три типа:

  • Торсионный;
  • Предельный (щелчковый или пружинный);
  • Индикаторный.

Индикаторные динамометрические ключи подразделяются на стрелочные, шкальные и электронные. Последний тип считается самым точным.

Торсионный динамометрический ключ работает за счет изгиба рукоятки со шкалой и неподвижной стрелки. Погрешность подобных ключей составляет 5-20%. Торсионный тип ключа работает в обе стороны, поэтому его довольно просто использовать. Кроме того, стоимость этого приспособления ниже по сравнению с другими типами ключей.

Существенный недостаток торсионных ключей — низкая точность измерения момента. К тому же, ключ неудобно использовать в труднодоступных местах, он требует контроля за шкалой, из-за чего снижается точность конечной затяжки.

Торсионный ключ подходит для затяжки крепежа, который не требует особой точности. Поэтому это устройство востребовано в гаражном ремонте. Такие ключи не поддаются регулировке. По мере износа инструмент и вовсе теряет свою точность.

Главной особенностью динамометрического предельного ключа считается предварительная установка момента срабатывания. Диапазон применяемых усилий от 0,5 до 150 килограмм, а размеры привода — 1/4", 3/8", 1/2", 3/4", 1". Некоторые ключи могут работать в обе стороны.

Допустимая погрешность у предельных ключей не превышает 8%. Мы рекомендуем проверять инструмент на стенде и регулировать раз в год. Но не следует забывать, что в крайнем положении любой динамометрический ключ имеет погрешность. Поэтому, чтобы инструмент не изнашивался, его не стоит использовать в предельно максимальных значениях. При подобных нагрузках динамометрический ключ придется проверять и регулировать намного чаще, чем раз в год.

Динамометрический ключ будет работать с минимальной погрешностью, если имеет перекрытие значений. К примеру, вы купили ключ с диапазоном 6-30 Н*м, но вам необходимо затягивать крепеж с моментом от 10 до 30 Н*м. На такие случаи в своем арсенале стоит иметь второй ключ с диапазоном 19-110 Н*м. Тогда ключ не будет испытывать максимальных нагрузок, следовательно не будет необходимости регулировать его чаще обычного.

Как только предельный ключ достигнет установленного момента, вы услышите щелчок в рукоятке. Благодаря трещоточную механизму с инструментом легко работать: выставляете необходимый момент и затягивайте крепеж. Благодаря этому вы успеваете затягивать большое количество крепежа за короткое время, не отвлекаясь на настройку инструмента. Предельным ключом удобно работать в труднодоступных местах, потому что инструмент не требует контроля за стрелкой.

Индикаторные динамометрические ключи помогают проследить поведение крепежа. В конструкцию инструмента встроена шкала с одной или двумя стрелками: установочной и сигнализирующей. Первую, установочную стрелку, выставляют на необходимое значение момента затяжки, а вторая, сигнализирующая, стрелка фиксирует текущее значение момента. Когда стрелки совмещаются, момент затяжки достигнут. Индикаторный ключ может прикладывать момент в обе стороны для работы как с левой, так и с правой резьбой.

Электронные динамометрические ключи гарантируют погрешность не более 1%. Инструмент можно отрегулировать по нескольким единицам измерения момента: кг/м, кг/см, Нм/м, Нм/см, ft/lb. Кроме того, электронный ключ способен компенсировать температуру и запомнить данные последней затяжки. Достигнув нужного момента затяжки, ключ извещает об этом световой и звуковой индикацией. Работает в двустороннем режиме.

Определенная степень закрутки резьбовых элементов выполняется с целью увеличения срока службы, прочности и повышению сопротивления различным влияющим факторам. Для каждого крепежного элемента есть определенная степень затяжки на каждом посадочном месте, рассчитывается она на основе нагрузок, температурных режимов и свойств материалов.

Например, при воздействии температуры металлу свойственно расширяться, при условии влияния вибрации — крепеж получает дополнительную нагрузку, и чтобы минимизировать ее, закручивать нужно с правильным усилием. Рассмотрим силу затяжки болтов, таблицы, методы и инструменты для проведения работ

Читайте также:  Как чистить канализацию содой и уксусом

Маркировка деталей

Этот параметр указывается на головке болта. Для деталей, выполненных на основе углеродистой стали с классом прочности — 2, указываются цифры через точку, например: 3.5, 4.8 и т. д.

Первая цифра указывает 1/100 номинального размера прочностного предела на разрыв, измеряется в МПа. Например, если на головке болта, указано — 10.1, то первое число означает 10*100 = 1000 МПа.

Вторая цифра — отношение пределов текучести к прочности, умножается на 10, по вышеуказанному примеру — 1*10*10= 100 МПа.

Предел текучести — это максимальная нагрузка на болт. Для элементов, выполненных из нержавеющей стали, наносится тип стали А2 или А4, и далее предел прочности. Например: А4—40. Число в данной маркировке характеризует 1/10 предела прочности углеродистой стали.

Единицы измерения

Основной величиной является Паскаль, единица измерения давления, механического напряжения, согласно международной системе «СИ». Паскаль равняется давлению, вызванному силой в один ньютон, равномерно распределяющейся по плоской к ней поверхности с площадью в один квадратный метр.

Рассмотрим, как конвертируются единицы измерения:

  • 1 Па = 1Н/м2.
  • 1 МПа = 1 н/мм2.
  • 1 н/мм2 = 10кгс/см2.

Моменты затяжки резьбовых соединений

Ниже приведена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.

Прочность болта, в Нм
Размер резьбы 8.8 10.9 12.9
М6 10 13 16
М8 25 33 40
М10 50 66 80
М12 85 110 140
М14 130 180 210
М16 200 280 330
М18 280 380 460
М20 400 540 650

Таблица усилия затяжки болтов для дюймовой резьбы стандарта США для крепежных деталей SAE класса 5 и выше.

Дюймы Нм фунт
¼ 12±3 9±2
5/16 25±6 18±4,5
3/8 47±9 35±7
7/16 70±15 50±11
½ 105±20 75±15
9/16 160±30 120±20
5/8 215±40 160±30
¾ 370±50 275±37
7/8 620±80 460±60

1 ньютон метр (Нм) равняется 0,1кГм.

ISO -Международный стандарт.

Моменты затяжки ленточных хомутов с червячным зажимом

В нижеуказанной таблицеприведены данные для первоначальной установки на новом шланге, а также для повторной затяжки уже обжатого шланга.

Размер хомута Нм фунт / дюйм
16мм — 0,625 дюйма 7,5±0,5 65±5
13,5мм — 0,531 дюйма 4,5±0,5 40±5
8мм — 0,312 дюйма 0,9±0,2 8±2
Момент затяжки для повторной стяжки
16мм 4,5±0,5 40±5
13,5мм 3,0±0,5 25±5
8мм 0,7±0,2 6±2

Как определить момент затяжки

  • С помощью динамометрического ключа.

Этот инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на вашем ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя.

Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте, как расшифровывать маркировку описывалось выше. Для вторичной протяжки болтов нужно учитывать несколько правил:

  1. Всегда знать точное необходимое усилие для затяжки.
  2. При контрольной проверке затяжки стоит выставить усилие и проверить в круговом порядке все крепежные элементы.
  3. Запрещено использовать динамометрический ключ как обычный, им нельзя производить закрутку деталей, гайку или закручивать болт до примерного усилия, контрольная протяжка производится динамометрическим ключом.
  4. Динамометрический ключ должен быть с запасом.
  • Без динамометрического ключа.

Для этого потребуется:

  • Ключ накидной или рожковый.
  • Пружинный кантер или весы, с пределом в 30 кг.
  • Таблица, в которой указывается усилие затяжки болтов и момент затяжки гаек.

Момент затяжки — это усилие, приложенное на рычаг размерами в 1 метр. Например, нам требуется затянуть гайку с усилием 2 кГс/м:

  1. Измеряем длину нашего накидного ключа, она, к примеру, составила 0,20 метра.
  2. Делим 1 на 0,20 получаем цифру 5.
  3. Умножаем полученные результаты, 5 на 2кГс/м и получаем в итоге 10 кг.

Переходя к практике, берем наш ключ и весы, прикрепляем крючок к ключу и производим затяжку до нужного веса, согласно описанного выше расчета. Но даже такой способ в итоге окажется лучше, чем тянуть от «руки — на глаз», с погрешностью, чем выше усилие, тем она меньше. Это будет зависеть от качества весов, но лучше все-таки приобрести специальный ключ.

Комментарии запрещены.

Присоединяйся