В каких случаях нужен динамометрический ключ при ремонте автомобиля
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.
Лучшие стрелочные динамометрические ключи
Классическая стрелка отличается простой конструкцией и низкой ценой, имеет удобный для работы формат. Настроить крутящий момент можно с погрешностью не менее 10%. Максимальная затяжка – 300 Нм, что делает их актуальными только для домашнего ремонта.
АвтоДело 1/2″ 0-300 HM 40312
Модель с квадратом на 1/2 дюйма изготовлена из прочной хромванадиевой стали. Контролировать крутящий момент помогает шкала, имеющая одинаковое количество делений по обе стороны от нулевого значения. Это даёт возможность работать с правосторонними и левосторонними метизами. Максимальное усилие, которого можно достичь, 300 Нм – одно из лучших в своём классе.
Стрелка-указатель покрыта хромированным защитным слоем, который предотвращает коррозию. Длинная торсионная ручка позволяет заворачивать болты и гайки в труднодоступных местах. Рукоятка имеет анатомическую форму, изготовлена из антискользящего материала, что усиливает хват и позволяет избежать срывов. Может использоваться для закручивания болтов ГБЦ и свечей накаливания в условиях домашней автомастерской.
Плюсы:
- Широкий для своего класса диапазон значений усилий;
- Хорошо считывается шкала;
- Низкая цена;
- Коробка из пенополистирола для хранения;
- Большой рычаг помогает снизить прикладываемые физические усилия.
Минусы:
Краска шкалы со временем стирается.
Стрелочная модель имеет длительный срок службы, способен выдержать повышенные усилия от заявленных значений на 20-25%. По соотношению цена/качество один из лучших инструментов в классе.
Jonnesway T04080
Стрелочный динамометрический ключ тайваньской компании имеет диапазон крутящего момента от 19 до 110 Нм. Разработан для выполнения слесарных и монтажных операций. Может использоваться для закручивания метизов с любым присоединительным профилем. Квадрат торцевой части имеет размер 3/8 дюйма. Для установки распространённых головок ½ дюйма потребуется переходник.
Изготовлен из инструментальной стали, торсионная ручка длинная – размер достигает 360 мм, что даёт возможность работать в труднодоступных местах. Винтовая шкала упрощает настройку, а небольшой шаг позволяет точно выбрать значение момента затяжки. Модель компании Jonnesway занесена в Госреестр, может использоваться на СТО. В комплекте поставки есть сертификат поверки.
Плюсы:
- Удобный пластиковый футляр для хранения и транспортировки;
- Надёжный фиксатор;
- Хорошо читается шкала;
- Срабатывание чувствуется на протяжении всего диапазона затяжки;
- Привлекательная цена.
Минусы:
Небольшой зазор между трубой и нониусом – может попасть грязь.
Matrix 14160
Модель с трещоткой разработана для затягивания резьбовых соединений. При изготовлении используется нержавеющая хромованадиевая сталь твёрдостью 52 HRC. Это обеспечивает прочность ручки и износоустойчивость рабочей головки с квадратом 1/2 дюйма. Ручка имеет хромированное зеркальное покрытие, с которого легко удаляется машинное масло.
Имеет механизм реверса с металлическим флажком, с помощью которого можно переключаться на закручивание крепежа с правой или левой резьбой. Диапазон усилий – от 42 до 210 Нм, настройка винтовой шкалой с погрешностью не более 4%, что является хорошим результатом для этого класса. В условиях плохой видимости щелчковый механизм поможет проконтролировать затяжку.
Плюсы:
- Плавное затягивание болтовых соединений;
- Хорошая устойчивость к коррозии;
- Пластиковый кейс для хранения;
- Насечка на рукоятке повышает надёжность хвата;
- Соотношение цены и качества.
Минусы:
Нет заводской смазки в трещотке.
Stayer 64064-210
Предназначен для работы с крепежом, имеющим правую резьбу. Изготовлен из хромованадиевой стали, устойчивой к коррозии. Головка под квадраты 1/2 дюйма. Вращающаяся основная шкала позволяет выбрать затяжку в пределах от 28 до 210 Нм. Это даёт возможность с его помощью правильно выставлять зажигания двигателя автомобиля, закручивать болты ГБЦ.
Механизм выполнен из хромомолибденовой стали, отличается высокой прочностью и долговечностью. Количество зубцов – 24, что обеспечивает хорошую точность при настройке. При калибровке инструмент демонстрирует погрешность 3,5-4%. Трещоточный механизм упрощает контроль при закручивании в сложных условиях.
Плюсы:
- Низкая стоимость;
- Длинный рычаг помогает точно выбрать прилагаемое усилие;
- Градуировка читается хорошо;
- Громкий, чётки щелчок срабатывания.
Минусы:
Перед началом работы требуется смазать каретку.
Как затянуть болт или гайку, не используя динамометрического ключа
Данную задачу можно решить и вполне успешно. Для этого потребуется:
- Обыкновенный ключ трещотку;
- Головку под болт или стопорную гайку соответствующего размера;
- Груз с фиксированным весом в 20 кг или обыкновенный безмен;
- Рулетка для измерения длины;
- Карандаш и лист бумаги.
Производим расчет для затяжки соединения с прилагаемым усилием в 50 Н·м, для чего определяем расстояние от точки закручивания до места, куда крепится грузило. Получаем формулу:
Р1 = (M2•100/ M2•10) •10, где
Р – расстояние; М1 – масса груза; М2 – требуемый момент.
Подробно процесс разобран в статье: «Моменты затяжки и регулировка ступичной гайки».
Способы контроля затяжки резьбовых соединений
1. Расчет момента затяжки. Одним из самых распространенных способов контроля затяжки резьбовых соединений является расчет момента затяжки с помощью специальных таблиц и формул. Для каждого типа резьбы и материала рекомендуется определенный момент затяжки, который обеспечивает необходимую прочность соединения. Расчет момента затяжки включает в себя учет таких факторов, как диаметр резьбы, тип резьбы, материал, требуемый уровень прочности.
2. Использование динамометрического ключа. Для контроля затяжки резьбовых соединений также часто применяют динамометрические ключи. Эти ключи позволяют точно контролировать величину затягивающего момента. Динамометрический ключ оборудован специальной шкалой или устройством, которое срабатывает при достижении заданного уровня момента затяжки. Таким образом, работник может точно определить, достигнут ли требуемый уровень затяжки.
3. Визуальный контроль. В некоторых случаях можно использовать визуальный контроль затяжки резьбовых соединений. Например, для соединений с использованием гайки можно визуально проверить, достаточно ли гайка затянута. Для этого можно использовать метку на поверхности резьбы, которая позволяет определить степень затяжки.
Важно помнить, что правильная затяжка резьбовых соединений особенно важна для предотвращения их разрушения и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования. При неправильной затяжке возможны такие проблемы, как саморазворачивание резьбового соединения, его перетягивание или ослабление
Поэтому необходимо правильно контролировать затяжку и при необходимости выполнять повторные или дополнительные мероприятия.
Принцип работы и устройство
Разобраться в принципе работы динамометрического ключа необходимо, поскольку без этого вы не сумеете правильно воспользоваться возможностями этого инструмента.
Устройство напоминает обычную трещотку. Но ключевым отличием здесь выступает присутствие специальной шкалы. Именно на ней отображается усилие, которое прилагает пользователь к крепежу.
В основе инструмента лежит рукоятка, способная вращаться в двух направлениях. На корпус наносится основная шкала, а на ручке есть дополнительная. Основная шкала предназначена для демонстрации диапазона усилий, актуального для каждого конкретного динамометрического ключа.
В действительности несложно разобраться в том, как работает специальный динамометрический ключ для автомобиля. Хотя они бывают разного типа, устроены девайсы примерно одинаково. То, как конструктивно выполнен динамометрический ключ, зависит от его разновидности. Более конкретно разберём особенности работы со стрелочным, щелчковым и электронным девайсом.
Многие автомобилисты, работающие самостоятельно со своей машиной, знают, для чего нужен динамометрический ключ. Он позволяет приложить нужное усилие с максимальной точностью при затяжке резьбовых соединений. Вот для чего предназначен динамометрический ключ. Это устройство для затяжки гаек и болтов с заданным и дозированным усилием
Важно знать, в чём оно измеряется. Тогда будет проще понимать, как грамотно рассчитать затяжку и настроить предварительно инструмент
Это усилие измеряется в Ньютон-метрах (Нм).
Работающие на СТО мастера вряд ли могут представить себе комплект инструментов для обслуживания автомобилей клиентов, в котором отсутствует динамометрический ключ. С его помощью измеряется точное усилие. Эти измерения позволяют предотвратить утечки, разгерметизацию, а также поломку узлов и механизмов транспортного средства.
У ключей имеются разные насадки, которые адаптированы под выполнение определённых задач. Потому это универсальное устройство с широкими функциональными возможностями. Для применения той или иной насадки используется выходной квадрат. На него пользователь монтирует насадку рожкового, накидного или гаечного типа. Не стоит забывать о ключах-отвёртках, которые пригодятся при работе с электроникой и очень хрупкими механизмами автомобиля.
Различия между ключами разного типа незначительные. Все они обязательно включают в свою конструкцию:
- рукоятку;
- фиксатор для установки момента;
- измерительный компонент или установочную шкалу;
- съёмную насадку (трещотку);
- гнездо под насадки;
- корпус с пружинным механизмом.
Прежде чем покупать динамометрический ключ, обязательно подумайте, для каких именно задач он будет использоваться. Основную роль играют размер креплений и их расположение. Для труднодоступных мест удобнее использовать щелчковые и рожковые девайсы. А инструментом с максимальной точностью выступает электронный тип динамометрического ключа. Хотя такие устройства преимущественно применяются в автосервисах, а для личного использования они в действительности не нужны.
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.
Список источников
- www.aist-tools.ru
- womanadvice.ru
- stanok.guru
- obinstrumente.ru
- papamaster.su
- spbux.ru
- master-kleit.ru
- autobryansk.info
Разновидности
Существует несколько разновидностей динамометрических ключей:
- стрелочные (или шкальные);
- щелчковые (предельные);
- электронные.
Разные динамометрические ключи
Все эти конструкции пользуются примерно одинаковой популярностью и встречаются достаточно часто. Они появились в разное время и обладают специфическими качествами. Рассмотрим их внимательнее.
Стрелочный
Стрелочный или шкальный ключ предназначен для визуального контроля усилия затяжки. Возле рукоятки перпендикулярно рычагу у него установлена шкала со стрелкой, показывающей приложенное усилие. Стрелка может отклоняться в ту или иную сторону, позволяя контролировать усилие при работе с разными видами резьбы (правая или левая), а также при выполнении не только затяжки, но и откручивания.
Работа со стрелочным ключом требует некоторой привычки. При вращении инструмента стрелка отклоняется от нулевой отметки, и мастеру надо следить, чтобы она не зашла за нужную отметку. Это усложняет работу в условиях плохой видимости (освещение, неудобное расположение инструмента и т. п.). Однако есть и плюсы — при наличии некоторого опыта работы с таким ключом мастеру не приходится часто перенастраивать инструмент — всегда можно увидеть текущие показатели и регулировать усилие по ситуации.
Мнение эксперта
Куликов Владимир Сергеевич
Погрешность показаний стрелочного ключа составляет ± 5 %. Первичная калибровка производится на заводе-изготовителе, но в процессе работы точность понемногу падает. Поэтому необходимо время от времени производить поверку ключа. Для этого обращаются в специализированные организации, обладающие соответствующими полномочиями.
При использовании стрелочного инструмента рукоятка перемещается относительно шкалы в направлении приложения усилия. Стрелка остается неподвижной
Щелчковый
Принцип действия щелчкового динамометрического ключа состоит в ограничении усилия затяжки крепежей. Если приложенная нагрузка превышает заданное значение, шток с насадкой со щелчком проворачивается (отсюда и название инструмента).
Настройка усилия затяжки производится путем поворота рукоятки вокруг продольной оси. На рычаге имеется специальная разметка, показывающая разные значения предельных усилий. При вращении ручки она перемещается вдоль рычага, поочередно устанавливаясь вровень с разными показателями. Мастеру надо лишь сделать нужное количество оборотов, чтобы установить требуемое значение, после чего можно начинать работу.
В рукоятке расположен регулировочный механизм со шкалой (основная и вспомогательная)
Электронный
Электронный динамометрический ключ оснащен цифровым дисплеем, обеспечивающим максимально точный визуальный контроль за усилием затяжки. Он находится на противоположном конце рычага, прямо под узлом установки насадки.
Такой ключ обладает массой преимуществ, среди которых следует выделить:
- точность;
- наличие нескольких дублирующих систем оповещения (помимо визуального контроля дисплея имеются звуковые и тактильные сигналы);
- максимальное показание фиксируется на дисплее на 15 секунд, чего вполне хватает для снятия данных.
У большинства моделей есть несколько рабочих режимов. Например, если включено «измерение», можно просто проверить усилие затяжки гайки или болта. В режиме «предустановка» инструмент начинает предупреждать о приближении предельного значения при достижении 90 % нагрузки.
На ЖК-дисплей выводится информация (момент затяжки в Н·м). Преимущество моделей – в возможности сохранения настроек при работе
При настройке возможно задавать не только верхний, но и нижний предел величины момента кручения. Такие функции расширяют возможности динамометрического ключа и позволяют обеспечить максимальную точность монтажных или ремонтных работ.
Адаптер-динамометр – электронное устройство с механическим приводом, которое присоединяется к трещотке, на переходник вставляют головку или другую насадку
Виды динамометрических ключей
Сверху вниз: шкальный, стрелочный, электронный и предельный динамометрические ключи
Динамометрические ключи можно разделить на два основных типа:
- Индикаторные;
- Предельные;
Индикаторные динамометрические ключи в свою очередь бывают:
- Шкальными;
- Стрелочными;
- Электронными;
Наиболее высокой точностью обладают конечно же электронные ключи, тогда как остальные два вида, не могут похвастаться высокой точностью показаний.
Что же касается предельных ключей, то нужное значение усилия здесь выставляется перед началом работы. А когда вы достигаете этого значения, ключ издает щелчки или же срабатывает другой механизм сигнализации.
В основном, те, кто пользуется подобным инструментарием, выбирают ключи предельные. Электронные ключи слишком дорогие, к тому же в быту для простого автолюбителя и не требуется идеальная точность. Кроме того, не всегда удобно контролировать показания динамометра. А с предельным ключом, все достаточно просто. Выставил нужное значение и работаешь, не отвлекаясь ни на какие шкалы, стрелки, циферблаты. Поэтому, даже опытные мастера на СТО, предпочитают именно ключи предельного типа. К тому же, придельные динамометрические ключи дольше сохраняют высокую точность работы, в сравнении с индикаторными не электронными аналогами.
Существуют так же ключи односторонние и реверсивные. Первые пригодны только для затяжки правой резьбы, а вторые могут работать и с левой нарезкой. Следовательно, реверсивные модели будут гораздо универсальнее.
Различаются динамометрические ключи и по диапазону измеряемых усилий. Самые маленькие из них работают в диапазоне от одного до шести Ньютон метров, а наиболее распространенные автомобильные динамометрические ключи могут работать в диапазоне от сорока до двухсот НМ.
Виды
Существует несколько конструкций динамометрических ключей, отличающихся принципом действия и обеспечивающих ту или иную степень точности. Они используются для соединений разных степеней ответственности, хотя любой тип имеет относительно невысокую погрешность — максимальное значение 6–8 %. Ключи различаются по разным признакам:
- Тип индикации.
- Предельная величина допустимого усилия.
- Область использования.
Разные конструкции ключей используются как для быстрой затяжки соединений, так и для ответственных деталей, требующих высокой точности соблюдения условий монтажа. Они могут иметь заранее установленный момент, не поддающийся регулировке, или обладать способностью к настройке предельной величины прилагаемого усилия. Существуют также модели, где момент затяжки можно контролировать самостоятельно, в соответствии с прилагаемым усилием. Они удобны при работе с различными типами соединений, обладающими собственными требованиями к величине момента. Рассмотрим существующие типы этих ключей подробнее:
Электронный
Модели электронных динамометрических ключей оснащены специальным дисплеем, где отображается параметр
Электронные динамометрические ключи имеют цифровую жидкокристаллическую панель, показывающую величину усилия в данный момент. Точность таких устройств позволяет контролировать усилие вплоть до сотых долей Нм, что позволяет использовать их в наиболее продвинутых и ответственных механизмах.
Стрелочный
Стрелочный механизм позволяет следить за усилием затяжки
Стрелочный механизм позволяет устанавливать нужное значение момента и самостоятельно контролировать усилие затяжки. Существует два варианта:
- С двумя стрелками, одна из которых показывает предельное значение, а другая — текущую величину прилагаемого усилия.
- С одной стрелкой, демонстрирующей усилие в данный момент времени.
В свою очередь, ключи с одной стрелкой делятся на индикаторные и измерительные. Первые имеют шкалу в виде круглого циферблата, усилие показывает стрелка, вращающаяся вокруг центральной оси. Измерительный ключ снабжён шкалой с делениями, расположенной поблизости от рукояти. Величину усилия показывает длинная стрелка, которая отклоняется от нулевого значения при затягивании болта. Оба варианта просты и удобны в пользовании, но требуют постоянного визуального контроля со стороны оператора.
Такие устройства имеют относительно высокую погрешность, поэтому не используются для работы с ответственными соединениями. Они не всегда удобны для работы в труднодоступных местах, но хороши тем, что наглядно демонстрируют величину усилия и позволяют легко корректировать момент. Стоимость таких ключей относительно низка, что добавляет популярности этому типу конструкции.
Рожкового типа
Нередко мастера выбирают ключи такого типа, т. к. в работе не всегда удаётся использовать накидную головку
Такие ключи имеют гнездо для установки сменных насадок рожкового типа. Многие пользователи отдают предпочтение этому типу, поскольку на практике не всегда удаётся использовать накидную головку, а рожковая насадка бывает удобна для работы в труднодоступных местах. Существуют разные модели, имеющие возможность установки только собственного набора насадок, или более универсальные образцы, способные работать с большим количеством сменных головок. Способ индикации может быть разный — от стрелочного типа до цифрового, щелчкового или предельного.
Щелчкового типа
Ключи щелчкового типа особенно удобны в сложных условиях работы, когда нет возможности контролировать показания
Щелчковые ключи считаются наиболее универсальным. Они являются излюбленным инструментом автомобилистов, так как дают возможность действовать в сложных условиях, не позволяющих вести визуальный контроль за показаниями. Индикация щелчкового типа даёт возможность ощутить момент достижения предельного значения момента затяжки. Щелчок не столько воспринимается на слух, сколько именно чувствуется рукой. Ключи имеют достаточную чувствительность — их погрешность не превышает 4%, вполне соответствуя требованиям к инструменту для ремонта автомобильных узлов и систем. Кроме того, стоимость такого инструмента не слишком высока, что способствует популярности щелчковых динамометрических ключей среди профессионалов и любителей.