Ключ с регулировкой момента затяжки

Как пользоваться динамометрическим ключом, принцип работы механизма

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.

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.

Как пользоваться динамометрическим ключом

Сегодня динамометрический ключ является одним из самых распространенных приспособлений в сфере ремонта различной техники. Для чего предназначен динамометрический ключ? Инструмент нужен для того, чтобы передать на крепеж необходимое усилие, которое обеспечивает надежную фиксацию скрепляемых деталей. Несмотря на то, что это приспособление применяется уже около 100 лет в различных сферах деятельности, где встречаются резьбовые соединения, у некоторых возникает вопрос, как же правильно пользоваться динамометрическим ключом .

Инструкция по эксплуатации и применению динамометрического ключа

Чтобы передать на резьбовое соединение необходимое усилие, нужно правильно использовать любой динамометрический ключ . При применении инструмента необходимо соблюдать основные рекомендации и правила пользования динамометрическим ключом :

• Использование ключа в качестве обычного воротка или трещотки увеличит износ инструмента, поэтому ключ нужно применять только по назначению;
• Применять только стандартные или высокие безударные торцевые насадки;
• Для обеспечения точности передаваемого усилия рекомендуется использовать только один переход сборного инструмента, т.е одну торцевую головку между затягиваемым крепежом и присоединительным квадратом ключа ;
• Запрещается увеличение плеча рычага с помощью разнообразных удлинителей, например, трубы;
• Не рекомендуется бросать или стучать по инструменту;
• Если ключ был только куплен или давно не использовался, то для того чтобы внутренние механизмы инструмента смазались, необходимо сделать несколько нагружений на минимальном значении диапазона крутящего момента;
• После работы ключ лучше хранить в чистом и сухом месте. А при долгом хранении лучше произвести процедуру консервации, смазав корпус ключа тонким слоем масла;
• После измерений инструмент необходимо выставлять на начальное нулевое значение, чтобы пружина механизма не растягивалась, сохраняя точность измерений инструмента;
• Впоследствии пружина в ключах все равно ослабевает. Поэтому ежегодно или чаще необходимо производить проверку и регулировку (калибровку/поверку) инструмента на специальном стенде, чтобы повысить точность инструмента.

Ознакомившись с основными инструкциями по применению динамометрических ключей , предлагаем разобраться, как правильно затягивать болты динамометрическим ключом разных видов этого инструмента. В предыдущей статье мы рассматривали основные виды динамометрических ключей , их особенности, преимущества и недостатки.

Как пользоваться динамометрическим ключом щелчкового типа?

Данный вид ключей является самым распространенным и популярным инструментом среди профессионалов и любителей. Во время работы не нужно контролировать значения усилия. Принцип работы динамометрического ключа заключается в следующем: при достижении заранее выставленного значения силы, ключ издаст щелчок, который означает о завершении работы и инструмент, проскальзывая, не будет передавать на крепеж большее усилие, чем было установлено на шкалах инструмента.

Для того, чтобы правильно пользоваться динамометрическим ключом щелчкового типа необходимо знать, как выставляется нужное значение с помощью основной и вспомогательной шкалы.

Руководство по эксплуатации динамометрического ключа щелчкового типа:

1. Раскрутить стопорную гайку внизу рукоятки ключа ;
2. Выставить значение нагрузки на основной вертикальной шкале с помощью вращающейся рукояти. И если необходимо, то нужно выставить значение крутящего момента на дополнительной круговой шкале внизу ручки, чтобы получить требуемое значение силы. Получается, что значение складываются с обеих шкал, фиксируя итоговое усилие;
3. Закручиваем стопорную гайку внизу рукоятки ключа , чтобы зафиксировать выставленное усилие;

Теперь Вы знаете, как выставить момент затяжки на динамометрическом ключе . В зависимости от варианта ключа , шкалы могут иметь определенные отличия, например, различные цены делений, вид исполнения шкал или обозначение усилия в различных системах измерений (Н/м, Кг/м или в Футофунты lbf/ft). В каталоге AIST представлены различные щелчковые предельные ключи .

Закручивать резьбовое соединение необходимо до характерного звука ключа , который оповещает о достижении выставленного усилия. При щелчке сработает специальный фиксатор механизма ключа , который не даст передать на крепеж большее усилие, чем был выставлено на инструменте. После окончания работ необходимо выставить ключ на минимальное значение диапазона крутящего момента и закрутить фиксатор ключа .

Предлагаем посмотреть видео инструкцию: “Как пользоваться щелчковым динамометрическим ключом”

Динамометрический ключ стрелочный: как пользоваться правильно?

В отличие от предыдущего вида инструмента, стрелочный ключ не имеет возможности выставить усилие заранее. Значения прилагаемого усилия необходимо контролировать во время работы, что может показаться не очень удобным, особенно в труднодоступных местах. При этом точность измерений оставляет желать лучшего, так как можно приложить к крепежу большее усилие, поэтому при работе необходимо соблюдать крайнюю осторожность.

Как работает динамометрический ключ данного вида? Принцип действия довольно прост. Во время работы на определенный угол смещается рукоятка со шкалой значений, а указатель остается неподвижным.

Перед тем как пользоваться динамометрическим ключом подобного исполнения, необходимо изучить значения измерений шкалы и определить то положение указателя, при котором необходимо закончить работу. Шкала ключа может иметь различные значения измерений усилия. Это могут быть не только привычные Н/м, но и Кг/м или в Футофунты (lbf/ft), поэтому перед затяжкой необходимо точно определить, на каком значении шкалы необходимо закончить прикладывать усилие.

7,2 lbf/ft (Футофунты).

Как пользоваться динамометрическим ключом со стрелкой :

1. Точно определить необходимое значение на шкале;
2. Плавно, без резких движений производить затягивание резьбового соединения, контролируя показания указателя по шкале;
3. Закончить работу при достижении необходимого усилия.

После просмотра видео станет понятно, как правильно пользоваться стрелочным динамометрическим ключом .

Как затягивать цифровым динамометрическим ключом?

Подобный вид инструмента похож на предельный ключ , только вместо пружинного механизма, цифровойключ использует электронную “начинку”, благодаря которой измеряется усилие. Принцип работы динамометрического ключа : необходимое значение выставляется также заранее, а при его достижении ключ издает звуковой сигнал, оповещающий о завершении работы. На цифровом дисплее можно контролировать изменения прилагаемого усилия в конкретную точку времени.

Вся номенклатура данного инструмента является измерительными приборами, поэтому ключи требуют бережного хранения и должны использоваться строго по назначению.

Перед приобретением инструмента рекомендуем ознакомиться с материалом – Рекомендации по выбору динамометрических ключей

Динамометрический ключ своими руками

При ремонте автомобиля практически у каждый автолюбитель сталкивается с проблемой затянуть резьбовое соединение с определенной силой, а динамометрического ключа нет. А стоит такой не малых денег. Вот и столкнулся с такой проблемой, на покупку денег нет, а очень нужен. Принял решение об изготовлении такого ключа. И так начнем.

Для изготовления динамометрического ключа (далее ДМК) мне понадобится следующие:

• старый ключ-трещотка
• шестигранный ключ на 10 мм.
• две гайки на 8 мм.
• весы с цифровым циферблатом до 40 кг. (покупал здесь )
• кусок полосы 4*40 мм
• сварочный аппарат
• УШМ (болгарка)
• плоскогубцы, молоток, напильник и другой слесарный инструмент.

Разбираю трещотку и убираю из нее механизм фиксации, он мне не понадобится.

Отрезаю ключ шестигранник как показано на фото

Теперь привариваю шестигранник к головке трещотки таким образом чтобы ручка ключа и шестигранник в собранном состоянии были параллельны.

Перехожу к изготовлению крепления для весов. Мне понадобится железная полоса 4*40 мм. длинной 11 см. Делаю прорезь для крючка весов. Оставшиеся «усы» загибаю под углом 90 градусов. Чтобы ровно и легко согнуть полосу, я сделал надрез примерно до половины затем согнул и заварил. Вот так у меня получилось:

Теперь привариваю крепление к ручке ключа.

К шестиграннику привариваю две гайки. Две потому что шестигранник оказался короткий, таким образом решил удлинить. За гайку будет цепляться крючок весов.
Мой ДМК практически готов, можно приступать к сборке.

Осталось дождаться пока краска высохнет и крепить весы.
Краска высохла. Закрепил весы и вот что получилось.

Весы решил закрепить кабельными стяжками. Данный крепеж позволяет быстро снять и использовать весы по прямому назначению.

Это еще не все, осталось произвести расчет. При каких показаниях весов будет тот или иной момент затяжки. Это и есть главный минус самодельного ДМК.

Из школьного курса физики нам известно:
1 Н (Ньютон) = 0,1019716212978 кг.
1 кг. = 9.806649999999 Н (Ньютонов).

Момент затяжки можно рассчитать по следующей формуле:
кгс•м = m / (1 / L)
где:
кгс•м – килограмм силы на метр (прилагаемое усилие в килограммах)
m – показания весов
L – длина плеча в метрах (расстояние от центра болта до крепления весов)

Чтобы перевести прилагаемое усилие в Ньютоны нужно:
Н•м = кгс•м * 9,81 где:
Н•м – Ньютон на метр
кгс•м – килограмм на метр силы

Чаще всего момент затяжки пишут в Ньютонах, а наш ДМК показывает усилие в килограммах. Например, мне нужно затянуть гайку с усилием в 20 Н. для того что бы узнать какие показания должны быть на весах воспользуемся формулой:
m = Н * 0,102 * (1 / L)
где:
m – показания весов
Н – момент затяжки с которым нужно затянуть резьбовое соединение
L – длина плеча в метрах (расстояние от центра болта до крепления весов).

m = 20 * 0.102 * (1 / 0.114) = 17.89 кг.

Отсюда следует, чтобы затянуть гайку с усилием 20 Н на весах должно быть 17,89 кг.

Сделал не большую таблицу в Excel с формулами, можно скачать здесь .
Для удобства можно составить таблицу с нужными значениями, тогда не нужно будет каждый раз высчитывать.

Заключение
Конечно данный ключ не подойдет для использования на СТО, а для дома вполне не плохо. Характеристики данного ключа не большие. Плечо 11,4 см, максимальный момент затяжки получился 4,5 кг или 44 Н. Данные характеристики можно улучшить изменив размеры ключа или установить более мощные весы. Собирал данный данный ключ из того что было. Надеюсь вам понравилась данная самоделка.

В каких случаях нужен динамометрический ключ при ремонте автомобиля

Расскажем, как пользоваться и выбрать

Момент силы – это векторная величина. Усилие, которое прикладывается к верхней шляпке болта, чтобы его открутить или закрутить и есть момент силы. Некоторые типы крепежных элементов автомобиля требуют затяжки на выверенную величину, чтобы компонент работал как закладывал производитель. Уровень затяжки производитель прописывает в служебной документации, но на глаз его не выставишь. Вот тут-то на сцену выходит динамометрический ключ – must have в наборе необходимого автомобильного инструмента. Чтобы понять, выбрать динамометрический ключ под себя, нужно понимать, как он работает.

Как работает динамометрический ключ

Разница между гаечным и динамометрическим ключом в том, что последний используя индикатор, маленький дисплей, щелкающий звук, иглу или стрелку точно указывает, какое усилие прикладывается к его ручке. Не всем известно, что для многих крепежных деталей требуется очень выверенная затяжка. Когда речь заходит о силе затяжки гаек и болтов в автомобиле, гадать “хорошо ли я затянул эту гайку или нужно посильнее” неправильно.

Зачем нужен

Почему нужно знать с каким усилием затянуто крепление? Затянул слабо и болт открутится, колесо отвалится, глушитель отпадет. Слишком туго и сорвете резьбу или загнете деталь. Например, чрезмерно затянутые гайки на колесе приведут к деформации ротора тормоза, увеличению тормозного пути, преждевременному износу тормозов и неудобствам из-за заклинивающих рулевых наконечников. Из-за чрезмерно затянутой гайки может даже отпасть шпилька с резьбой, на которую закручивается гайка. Недостаточное затягивание колесных гаек приведет к их ослаблению, отвинчиванию. Ощущая внезапное биение руля при движении на автомобиле, которое усиливается с каждым десятком километров проверьте, затянуты ли гайки, иначе можно увидеть отпавшее колесо, обгоняющее вас по дороге. Поэтому в большинстве руководств по эксплуатации автомобилей есть рекомендации по уровню момента затяжки гаек, болтов и соединений.

Если проводится работа с двигателем или трансмиссией, динамометрический ключ необходим как воздух. Например, чрезмерное затягивание болтов головки блока цилиндров может легко привести к дорогим повреждениям и катастрофическим потерям охлаждающей жидкости. Слишком плотно затянутые болты выпускного коллектора приведут к растрескиванию коллектора. Уровень момента затяжки настолько важен для правильного ремонта автомобиля, что большинство руководств по эксплуатации техники дает их вместе с рекомендациями по ремонту, включая в таблицы на задней странице с указанием расположения крепежа, обозначения и отдельных рекомендаций момента затяжки. Сила крутящего момента может быть измерена в единицах:

• метр-килограммы (мкг);
• ньютон-метр (Нм);
• pound-feet (lb-ft).

Приобретая новый гаечный ключ, убедитесь, что он откалиброван в тех же единицах измерения, которые рекомендуются в документации по ремонту автомобиля или имейте под рукой таблицу пересчета. Большинство автомобилей, продаваемых в Соединенных Штатах, имеют характеристики крутящего момента, выраженные в pound-feet (lb-ft). В России в Ньютон-метрах.

Как работает динамометрический ключ

Приличные динамометрические ключи начинаются в цене от 2600 до 9000 рублей с размерами присоединительного квадрата, на которую крепится торцевая головка или удлинитель, ⅜, ½, ¾ и 1 дюйма. Ключи с малым размером квадрата подходят для работ с хрупким материалом, где нужна хирургическая точность затяжки. Крупные используются для придания высокого усилия момента затяжки гайкам шкива коленчатого вала или трансмиссии. Как и в случае с торцевыми ключами, ½ дюймовый справится с большинством основных задач по ремонту автомобиля.

Типы динамометрических ключей

Есть четыре основных типа динамометрических ключей, отличающихся принципом работы: шкальный или с циферблатным индикатором, щелковой (трещеточный) и цифровой. Шкальный и циферблатный используют простую механическую систему, которая соединяется с указателем, который зависает над шкалой крутящего момента, прикрепленной к ручке или к циферблатному индикатору. Когда к рукоятке гаечного ключа прикладывается сила, шкала или циферблат показывают величину крутящего момента, эквивалентную прогибу рукоятки. При использовании шкальных потребуется источник света для работы в темных местах под капотом.

“Щелкунчики” отличаются удобством, так как индикатором служат щелчки, воспринимаемые на слух. Они имеют регулируемое кольцо вокруг основания ручки, устанавливающее точный уровень усилия с которым нужно затянуть гайку или болт. Когда вы затянете крепеж с заданным крутящим моментом, храповой механизм громко щелкает, чтобы предупредить вас, что заданный крутящий момент достигнут и следует прекратить затягивание. Плюс “щелкунчика” в том, что не нужно всматриваться в трудно читаемый циферблат со стрелкой, нужно опираться только на слух. Проворачивание ручки внутрь или наружу перемещает индикатор вверх и вниз по шкале, изменяя точку, где происходит щелчок, указывающий силу момента затяжки.

Цифровые динамометрические помощники самые дорогие и точные. Они используют электронный тензодатчик внутри рукоятки для отправки сигнала на светодиодный дисплей. Недостатки в том, что ключ хрупкий и требуются батарейки.

Для правильного измерения момента затяжки важно, чтобы ключ был откалиброван до минимального значения и знать, проводятся ли измерения на сухих или смазанных крепежных деталях.