Если оставить гайки крепления слишком свободными, это создаст риск их соскальзывания во время движения, что, в свою очередь, может привести к неустойчивости колеса или даже к его отрыву. Если же затянуть их слишком туго, то можно повредить металл, а в следующий раз их придется откручивать с большим трудом. Надежный динамометрический ключ — идеальный друг, который поможет вам затянуть крепеж, не оставляя его слишком свободным, не затягивая слишком сильно и даже не разрушая металл.
Динамометрический ключ — Правильное усилие
В этой статье я расскажу вам об основах, которые определяют особенности и функциональность лучшего динамометрического ключа. Информация в этой статье включает в себя определение значения крутящего момента, причины необходимости различных значений крутящего момента при затяжке, а также то, как получить нужное усилие с помощью различных типов динамометрических ключей.
Таблица рекомендованной силы затяжки болтов и гаек
Как пользоваться динамометрическим ключем
Значение крутящего момента
Производители автомобилей и машин указывают надлежащий уровень затяжки — значение крутящего момента, выраженное в фут-фунтах, — для каждого крепежа на вашем автомобиле. Крутящий момент определяется как вращательное усилие, приложенное вокруг точки или, в данном случае, гайки.
Крутящий момент — это мера силы скручивания, обычно выражаемая фунт-дюймах или Н-м (ньютон-метр), то есть сила, умноженная на расстояние.
Чтобы представить себе это, наденьте на гайку гаечный ключ длиной 0.3 метра и приложите к противоположному концу усилие в 5 кг. Теперь вы закручиваете гайку с усилием 4,5 кг (расстояние, умноженное на силу, или 0.3 метра, умноженный на 4,5 кг).
Хотя большинство механиков полагаются на хорошо откалиброванный угольник для затяжки, жизненно важно, чтобы затяжка этих крепежных элементов находилась в довольно узком промежутке или диапазоне.
Если затяжка слишком слабая, существует опасность самопроизвольного откручивания гайки или болта. Или может произойти утечка уплотнительного кольца или прокладки, зажатой болтом.
Если болт затянут слишком туго, возникают другие риски: Соединяемая болтом деталь может быть сжата, согнута или иным образом повреждена. Хвостовик болта может быть сломан, или резьба может быть сорвана, не обеспечивая никакой силы зажима.
Поэтому затягивать крепеж лучше всего с помощью устройства, называемого динамометрическим ключом.
Почему нам нужны разные значения крутящего момента при затяжке?
Почему бы нам просто не затягивать каждый крепеж определенного размера с одинаковым значением крутящего момента? Зачем нам нужно руководство по эксплуатации, чтобы сказать, что гайка или болт 5/16 дюйма, крепящий клапанную крышку, требует усилия 11 фунт-фунтов, а шпилька 4⁄16 дюйма на амортизаторах требует усилия 20 фунт-фунтов?
Чтобы ответить на эти вопросы, давайте обсудим, что происходит при вращении головки гайки или болта.
Резьба закручивается наклонными плоскостями или клиньями — простейшим типом инструмента. Когда наклонная плоскость заклинивается (поворачивается) в резьбе, по всей длине болта прикладывается сила, превращая болт в специальную пружину растяжения. Это напряжение в хвостовике болта сжимает две детали вместе.
Если сила зажима больше, чем нагрузка, действующая между головкой и блоком, эти две детали никогда не расцепятся самопроизвольно. Стоит также отметить, что чем большее усилие вы прикладываете к головке гайки или болта, тем больше сила зажима, действующая на соединение. Так что просто затяните его до отказа, верно?
Вы ошибаетесь. Различия в общей длине болта, материале зажимаемых деталей, наличии прокладки между двумя деталями и даже сплав самого болта влияют на правильный момент затяжки, поэтому сила зажима может варьироваться в широких пределах.
Как получить нужное усилие с помощью различных типов динамометрических ключей
В зависимости от области применения существует множество типов динамометрических ключей, но два из них наиболее распространены в автомобильной промышленности: динамометрические ключи с изгибной балкой и микрометрический «кликер». Каждый тип работает немного по-разному для точного измерения усилия закручивания, прилагаемого к данному крепежу.
Динамометрический ключ с изгибной балкой
Это гаечный ключ для большинства тех, кому не часто требуется динамометрический ключ. Прибор имеет большой центральный луч, который изгибается по мере приложения крутящего момента, в то время как негнущийся луч-указатель позволяет считывать крутящий момент напрямую. После приложения заданного крутящего момента в рукоятке ключа имеется механизм разблокировки, который останавливает прикладывание дополнительного усилия, шкала перемещается. На индикаторе можно увидеть, когда будет достигнуто требуемое значение крутящего момента. В случае если он выходит за пределы калибровки, нужно просто отогнуть указатель обратно к нулевой отметке с помощью плоскогубцев.
Самым большим недостатком такого ключа является то, что ваше глазное яблоко должно находиться прямо над указателем, пока вы считываете показания со шкалы. Это довольно сложно в случае труднодоступных мест.
Микрометр «Clicker»
Этот инструмент профессионального класса предварительно настроен на нужный крутящий момент и имеет функцию звукового и тактильного щелчка при достижении нужного крутящего момента. Он обладает высокой повторяемостью и точностью, но после каждого использования его следует возвращать в нулевую точку. Тем не менее, его необходимо регулярно калибровать, если он используется для критических деталей, таких как внутренние крепежи двигателя, а также подвески. Не используйте динамометрический ключ как трещотку для любых работ, таких как разборка, оставьте его только для окончательной сборки.
Шкала расположена на валу ключа и показывает единицы измерения крутящего момента. Вращая рукоятку, вы установите крутящий момент на нужный уровень. Например, если вы хотите установить крутящий момент на уровне 26 фунт-фунтов, вам нужно вращать до тех пор, пока маркер на валу не окажется между 20 и 30. Затем убедитесь, что отметка 6 единиц на рукоятке находится на одной линии с отметкой на валу. Плавно поворачивая ключ по часовой стрелке, затяните пружину внутри. Когда крутящий момент достигнет расчетного значения, сигнал автоматически отпустит рукоятку, инструмент щелкнет, когда вы приложите крутящий момент к гайке или болту.
Смазывать или нет
В большинстве случаев указанные значения крутящего момента всегда предполагают сухие и очень чистые детали. Чистота означает отсутствие грязи, ржавчины, засохшего герметика прокладок или любых других загрязнений, кроме блестящего металла. Очистка резьбы проволокой поможет удалить ржавчину или герметик. Крепежные детали двигателя, такие как болты головки или основной крышки, часто указываются для работы или крутящего момента с 30-весовым моторным маслом, смачивающим шайбу и резьбу. Если вы работаете с крепежом, который имеет сухие спецификации крутящего момента, а резьба смазана маслом, вам придется уменьшить крутящий момент на 15-25%. Это связано с тем, что более скользкие поверхности уменьшают трение. Если вы не прислушаетесь к этому совету и сильно перетянете крепеж, вы либо сорвете его, либо раздавите прокладку, пока она не потечет.
С другой стороны, ржавчина или заусенцы на резьбе могут увеличить трение настолько, что затянутый до указанного значения крепеж не обеспечит достаточного усилия зажима. В руководстве по эксплуатации будет указано, должен ли крепеж быть сухим или смазанным. В любом случае, подготовьте болты. Если вы очень привередливы, очистите их аэрозольным очистителем карба или тормозов, а затем еще раз проветрите. Если вы использовали смазку или противозадирный состав для предотвращения прикипания тормозных дисков к ступицам, следите за тем, чтобы не загрязнить шпильки или гайки крепления.
Крутящий момент плюс угол
Затяжка с моментом плюс угол крайне необходима при креплении особо ответственных болтов, гаек или крепежных деталей, таких как крепеж на двигателе, болты головки блока цилиндров, а также болты впускного коллектора. Из-за несоответствия трения между резьбой и поверхностью болта неудобно последовательно затягивать крепеж. Разница в трении в несколько процентов, возникающая из-за неровностей резьбы, заусенцев, ржавчины или старого резьбового герметика, может привести к огромной разнице в натяжении крепежа. Это может привести к самопроизвольному демонтажу соединения, подвергшегося воздействию крутящего момента.
Критические крепежные детали так сложно правильно затянуть и закрепить. Именно поэтому производители всегда указывают крутящий момент плюс угол затяжки. Болт — это элемент одноразового использования, который необходимо выбросить, если он когда-либо был извлечен. Когда вы их закручиваете, они всегда растягиваются почти до предела упругости. Если открутить болт в этот момент, он вернется к своей первоначальной длине. Приложите дополнительное вращение, и болт растянется до области пластической деформации, где дополнительное растяжение болта не дает дополнительной силы зажима, но болт впоследствии не вернется к своей первоначальной длине.
Очень важно, чтобы для достижения наилучшего момента затяжки болтов и гаек вы использовали динамометрический ключ. Это поможет вам избежать многих ситуаций, таких как самопроизвольное ослабление болтов и гаек во время движения автомобиля.
Вы закончили затягивать колеса или головку блока цилиндров? Не забудьте сохранить калибровку динамометрического ключа, вернув шкалу микрометра на ноль, и храните его в ящике для инструментов.