Как правильно выставить усилие на динамометрическом ключе

О динамометрическом ключе: для чего предназначен, как пользоваться

Огромное количество авторемонтных мастерских и шиномонтажей в каждом населённом пункте России практически полностью избавили автолюбителей от необходимости самостоятельно ковыряться в собственных автомобилях, устраняя неисправности.

Однако нередко случаются ситуации, когда на пустынной дороге срочно возникает необходимость замены колеса на запаску, и дорожный набор с минимальным количеством инструментов здесь приходится очень кстати. В комплекте вещей первой необходимости у каждого предусмотрительного водителя обязательно должен быть динамометрический ключ.

Устройство ключа

Затяжка болтов динамометрическим ключом: таблицы, способы определения усилий

Чтобы увеличить прочность и срок эксплуатации резьбовых соединений, а также повысить их сопротивление различным внешним факторам необходимо правильно закрутить крепежные элементы, рассчитав усилие завинчивания. Каждое соединение имеет свою определенную степень затяжки в зависимости от посадочного места. Момент затяжки рассчитывается в зависимости от температурного режима, свойства материала и нагрузки, которая будет оказываться на резьбовое соединение.

К примеру, под воздействием температурных показателей металл начинает расширяться, а под воздействием вибрации на элемент оказывается дополнительная нагрузка. Соответственно, для минимизации воздействующих факторов, болты необходимо закручивать с расчетом правильного усилия. Предлагаем ознакомиться с таблицей силы затяжки болтов, а также методами и инструментами выполнения работ.

Как проверить динамометрический ключ самостоятельно

как пользоваться динамометрическим ключом для автомобиля

Именно поэтому динамометрический ключ — одна из важнейших составляющих набора инструментов каждого специалиста. Однако стоит он достаточно дорого, и некоторые умельцы изготавливают инструмент своими руками.

Принцип работы динамометрического ключа

Многие начинающие автолюбители часто задают вопрос — как пользоваться динамометрическим ключом? Данное устройство представляет собой универсальный инструмент, предназначенный для использования различных накидных насадок на гайки, а также внутренних шестигранников в целях откручивания или затягивания автомобильных крепежей. Ключ имеет очень простую конструкцию, и обучиться его использованию может практическим каждый автолюбитель.

Дальше в изделии идёт высокопрочный элемент, влияющий на всю работу инструмента, — квадратный стержень из закалённой стали, на который устанавливаются все рабочие насадки в наборе.

Все элементы ключа заключены в прочный корпус из стали, и на нём может быть нанесено резиновое покрытие для предотвращения скольжения инструмента в руке. Внутри ключа спрятан пружинный блок, позволяющий автолюбителю регулировать усилие.

На краю насадки стоит специальный пластиковый фиксатор, который позволяет зафиксировать нужное усилие и не сорвать гайку.

Ключ индикаторного типа

Почему важен определенный момент?

В процессе работы деталей, соединение испытывает воздействие различных нагрузок. Если соединение затянуто чрезмерно, при появлении нагрузок повреждается крепеж или закрепляемая им деталь. При недотянутом соединении механические нагрузки, перепады температур, вибрации приведут к его раскручиванию.

Какое усилие нужно для затяжки динамометрическим ключом?

  1. Оставлять соединению запас прочности для преодоления дополнительных нагрузок.
  2. Предоставлять достаточное трение между элементами крепежа, чтобы не позволять соединению раскручиваться.
  3. Предоставлять достаточное трение между скрепленными деталями, чтобы обеспечить их надежное соединение.

Определить верное усилие поможет техническая документация, маркировка болта и таблица моментов. Подробнее об этом можно узнать здесь: (тут ссылка на материал “Затяжка динамометрическим ключом: таблица, момент”).

Виды динамометрических ключей

Ключи могут быть нескольких видов в зависимости от принципа работы, устройства пружинного механизма, качества, производителя и стоимости изделия. Все ключи можно разделить на следующие основные категории:

  • Индикаторного, либо стрелочного типа — содержат на корпусе динамометр со стрелочным циферблатом, что очень просто для определения усилия, а также данный инструмент имеет относительно низкую стоимость, потому что в нём нет сложных цифровых устройств. Прибор имеет и минус — при определении усилия он даёт погрешность до 6-8 % от точных показаний.
  • С электронным индикатором — принцип работы и конструкция прибора практически та же самая за исключением того, что в нём цифровая круглая шкала заменена электронным дисплеем. Прибор даёт более точные измерения, и суммарная погрешность не превышает 1 %, однако в то же время он стоит дороже и в случае падения может быстро разбиться.
  • Щелчкового типа. Этот инструмент имеет градуированную рукоять с бегунком, регулируется небольшим усилием руки, при каждом из которых раздаётся характерный звук. Погрешность данного прибора не превышает 4 %, что гораздо ниже, чем у индикаторного ключа, но больше, чем при использовании электронного изделия. По цене данный ключ находится в среднем диапазоне и является наиболее популярным.

Электронный ключ

Маркировка и класс прочности деталей

Цифровое обозначение параметра прочности метрического болта указано на головке, и представлено в виде двух цифр через точку, к примеру: 4.6, 5.8 и так далее.

  1. Цифра до точки обозначает номинальный размер прочности предельного разрыва, рассчитывается как 1/100, и ее измерение осуществляется в МПа. К примеру, если на изделии указана маркировка — 9.2, то значение первого числа будет составлять 9*100=900 МПа.
  2. Цифра после точки является предельной текучестью по отношению к прочности, после расчета число необходимо умножить на 10, как указано в примере: 1*8*10=80 МПа.

Предельная текучесть представляет собой максимальную нагрузку на конструкцию болта. Элементы, которые выполняются из нержавеющих видов стали, имеют обозначение непосредственно самого вида стали (А2, А4), и только после этого указывается предельная прочность.

К примеру, А2-50. Значение в подобной маркировке обозначает 1/10 прочностного предела углеродистой стали. При этом, изделия, для изготовления которых используется углеродистая сталь, имеют класс прочности – 2.

Обозначение прочности для дюймовых болтов отмечается насечками на его головке.

Обозначение класса прочности дюймовых болтов

Как пользоваться динамометрическим ключом щелчкового и иного типа

Чтобы правильно воспользоваться инструментом, автолюбителю не потребуется каких-либо особых навыков, достаточно лишь 2-3 раза самостоятельно затянуть или открутить гайку. Для каждого изделия надлежащего качества имеется инструкция по использованию прибора, в соответствии с которой необходимо выполнить следующие шаги:

  • Выбрать подходящую насадку, которая будет соответствовать размеру гайки.
  • На рукоятке выстраивается необходимое предельное усилие, которое требуется приложить к крепежу.
  • После настройки шкалы необходимо зафиксировать винт, который будет определять это усилие и не даст мастеру сорвать гайку.
  • Рабочий орган ключа накидывается на гайку и происходит затяжка. Автолюбитель может не переживать, что сорвёт крепёж, так как при достижении выставленного усилия прибор начнёт трещать и прокручиваться вхолостую.

Щелчковый ключ

В чем измеряется затяжное усилие?

Основная величина измерения усилия затяжки болтов – Паскаль (Па). Международная система «СИ» предполагает, что данной единицей измеряется как давление, так и механическое напряжение. Соответственно, Паскаль равен значению давления, которое вызывается силой равной одному Ньютону и равномерным образом распределяется на плоскости размером в 1 м2.

Чтобы понять как можно конвертировать одну единицу измерения в другую, посмотрим пример:

  • 1 Паскаль = 1 Нютону/м2;
  • 1 МПаскаль = 1 Ньютону/мм2;
  • 1 Ньютон/мм2 = 10 кгс/см2.

Предельные усилия для затяжки болтов

Чтобы правильно затянуть автомобильные болты и гайки, не повредив их, мастер должен быть в курсе того, какие усилия являются предельными в зависимости от длины, диаметров элементов, качества стали, из которых они изготовлены. Эти данные по предельному крутящему моменту приведены в таблице.

Резьба/шаг, мм Класс прочности 4,6 Класс прочности 5,8 Класс прочности 8,8 Класс прочности 10,9 Класс прочности 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

Как правило, шкала инструмента градуирована в Нм, но иногда можно увидеть на ней показатели усилий в килограммах.

Динамометрический ключ в наборе с насадками

Советы профессионалов при изготовлении ключа

С первого раза инструмент может не получиться, и измерение будет некорректным. Однако любой опытный мастер может дать несколько подробных советов, следуя которым каждый новичок добьётся желаемого результата.

Для более точного измерения лучше приобрести безмен именно с электронной шкалой и устанавливаемым пределом взвешивания, так как подобное изделие издаст резкий звуковой сигнал при достижении нужной нагрузки и предотвратит перетяжку крепежа. Подобный безмен даёт тот же эффект, что и хороший индикаторный ключ с манометром.

При отсутствии рычага или материалов для него можно пользоваться обычным гаечным ключом с рожковым захватом с одной стороны и накидным — с противоположной. Однако здесь следует более тщательно вычислить соотношение длины и крутящего момента, так как наверняка размер плеча будет представлять собой дробное число.

Для лучшей фиксации безмена к рычагу следует особенно тщательно отнестись к месту его установки. Лучший вариант — аккуратно просверленное сквозное отверстие, точно в месте приложения нагрузки, и прибор никогда не соскользнёт с рукояти.

Вам это будет интересно О домкратах Matrix: динамометрический, гидравлический — что выбрать


Работа с самодельным динамометрическим ключом

В зависимости от требуемого натяжения у мастера может быть сразу несколько безменов с различными пределами взвешивания, каждый из которых должен иметь собственную таблицу зависимости нагрузки от плеча и крутящего момента.

Так как все усилия при определении степени затяжки прикладываются только к весам, необходимо обеспечить удобный захват ручки, так как 20-30 кг с плохим захватом не позволят комфортно работать с прибором.

Активные пользователи смартфонов вышеприведённые примеры расчётов могут занести в предварительно скачанное приложение с сохранением всех результатов, и мастер всегда будет иметь под рукой требуемые значения усилий.

ВАЖНО ПОМНИТЬ!

Динамометрический ключ – это не основной инструмент для затяжки, а измерительный прибор, контролирующий, насколько точно затянут крепеж. Поэтому его необходимо калибровать через каждые 5000 срабатываний или каждый год эксплуатации.

Значения усилий затяжки для ленточного хомута с червячным зажимом

Ниже приведенная таблица содержит ряд данных про первоначальную установку ленточных хомутов на новом шланге, а также про повторную затяжку уже обжатых шлангов.

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
Усилие затяжки для повторных стяжек
16мм 4,5±0,5 40±5
13,5мм 3,0±0,5 25±5
8мм 0,7±0,2 6±2

Определение момента затяжки

Динамометрическим ключом

Подбор этого инструмента должен осуществляться так, чтобы затяжной момент на крепежном элементе был на 20-30% меньше, нежели значение максимального момента на используемом ключе. Если попытаться превысить допустимый лимит, то инструмент может легко сломаться.

Затяжное усилие и марка материала должны присутствовать на каждом изделии, способы расшифровки маркировки описаны выше.

Чтобы выполнить вторичную протяжку болтов, следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Точно знать значение необходимого затяжного усилия.
  2. Выполняя контрольную проверку затяжки, необходимо выставлять усилие и проверять по кругу каждый крепежный элемент.
  3. Запрещается пользоваться динамометрическим ключом как обычным, его не стоит использовать для закрутки деталей, гаек и болтов, чтобы получить лишь примерное усилие . Его стоит использовать для выполнения контрольной протяжки.
  4. У динамометрического ключа должен быть запас для измерения момента усилия.

Без использования динамометрического ключа

Чтобы выполнить проверку нам понадобится наличие:

  • накидного или рожкового ключа;
  • пружинного кантера или весов, с пределом не менее 30 кг;
  • таблицы, которая содержит сведения об усилии затяжки болтов и гаек.

Момент затяжки является усилием, которое необходимо приложить на рычаг размером в 1 метр. К примеру, требуется выполнить затяжку гайки рассчитав для этого усилие в 2 кГс/м:

  1. Нам потребуется узнать какой длины ключ. Например, длина составляет 20 см или 0,2 метра.
  2. Разделить единицу на наше полученное значение: 1/0,2 = 5.
  3. Умножить полученный результат: 5*2кГс/м = 10 кг.

Далее на практическом опыте крепим к ключу крючок и присоединяем его к весам. Выполняем натяжку к нужному значению (которое мы получили в ходе расчетов) и начинаем постепенно закручивать/проверять. Применение такого кустарного метода все же лучше, нежели закручивать болты на «глаз». Погрешность будет присутствовать в любом случае, однако с увеличением усилия она будет уменьшаться . Все зависит от того, какого качества весы. Однако для проведения серьезных и профессиональных работ лучше обзавестись специальным динамометрическим ключом.

Как осуществляется измерение затяжки

Чтобы корректно измерить затяжку при помощи самодельного прибора, необходимо выполнить несколько простых правил:

  • Собрать прибор и привести его в рабочее состояние — прикрепить безмен к рукояти, выставить его на нулевое значение, при возможности — задать предел взвешивания с сигнализацией, а в конце — одеть необходимую насадку на рабочий орган устройства либо изначально выбрать рожковый ключ подходящей размерности.
  • Накинуть ключ на гайку или болт. Прибор покажет точное значение только в том случае, если сопряжение с крепежом происходит напрямую через рычаг, а при участии одного или нескольких переходников и удлинителей при выдаче результата возможна погрешность до 5-8 %.
  • Аккуратно потянуть безмен таким образом, чтобы его положение было строго перпендикулярно оси рычага, и показатель нагрузки не был искажён, раскладываясь на векторы.
  • Если было достигнуто нормальное усилие, прибор подтвердит это результатом измерений, а гайка не шелохнётся. Если же затяжка не была достаточной, то крепёж провернётся вокруг своей оси до достижения требуемого крутящего момента.

Для предотвращения срыва болтового соединения не следует давать запредельную нагрузку на самодельный динамометр, а затяжку вести лишь на номинальных значениях, прописанных в техническом руководстве по обслуживанию той или иной детали в автомобиле. В противном случае есть риск деформации заводской продукции.


Перетяжка болта на колесе автомобиля

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий