Динамометрический ключ в чем измеряется усилие

Автор: · 09.09.2019

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.

Здравствуйте, уважаемые любители профессионального инструмента!

Сегодня мы поговорим о динамометрических ключах – инструменте, который недооценивают многие начинающие мастера и очень высоко ценят профессионалы. Мы расскажем вам все необходимые тонкости работы с такими ключами и объясним, на что стоит обратить внимание при покупке.

Для чего нужны динамометрические ключи?

Многие из нас применяют обычные слесарные ключи для затяжки всех встречающихся в процессе работы соединений. Однако это неправильно – в слесарных работах зачастую требуется строго соблюдать определённое усилие затяжки. Рассмотрим возможные последствия:

— Болт затянут слишком слабо:

• Неплотное соединение узлов;

• Возможно раскручивание соединения в процессе работы.

— Болт затянут слишком сильно:

• Разрушение болта, вследствие преодоления предела текучести (порога, при котором нагруженный болт способен восстановить свою форму после снятия нагрузки);

• Разрушение или неэффективная работа пружинных шайб (гроверов).

Во избежание данных последствий производитель указывает необходимое усилие затяжки для ответственных соединений – как раз для его соблюдения нам и потребуется динамометрический ключ.

Типы динамометрических ключей

Чтобы выбрать подходящий ключ для своей работы, для начала необходимо разобраться, чем же они отличаются. По способу настройки и индикации динамометрические ключи делятся на несколько категорий, однако наибольшее распространение (ввиду своей надёжности и практичности) получили два типа:

1. Ключ предельного типа (щелчковый)

Это самый распространённый вариант динамометрических ключей. Их погрешность составляет не более 5%, они удобны и просты в использовании. Прекрасно подходят для быстрой затяжки соединений с известным максимальным усилием.

2. Электронные ключи с цифровой индикацией

Такие ключи позволяют очень точно контролировать усилие затяжки в процессе работы, что важно при работе с электроникой или ответственными узлами автомобилей.

Как пользоваться динамометрическим ключом?

Рассмотрим правила эксплуатации самой распространённой вариации инструмента (предельного типа) на примере динамометрического ключа KingTonyсерии 34423-1А. Диапазон измерений данного ключа: 42-210 Н*м, что покрывает большинство бытовых и профессиональных потребностей. Цена деления равна 1 Н*м, а погрешность измерений составляет всего 4% (минимальная погрешность для данного типа ключей), что позволит очень точно контролировать усилие затяжки.

Как затягивать динамометрическим ключом?

Чтобы подготовить ключ к работе, необходимо совершить всего три действия:

1. Установить требуемую величину крутящего момента путём вращения рукоятки на корпусе ключа;

2. Закрутить кольцевой фиксатор в основании рукояти для сохранения установленного значения;

3. Подобрать по размеру болта (гайки) торцевую головку и одеть её на присоединительный квадрат. Инструмент готов к работе!

4. Ну а затем следует произвести затяжку, приложив усилие к рукояти ключа. Достижение заданного момента сопровождается отчётливым щелчком.

Данный динамометрический ключ KingTonyсерии 34423-1А обладает рядом преимуществ:

• Таким ключом можно осуществлять как закручивание, так и откручивание гайки, так как он позволяет работать и с правой, и с левой резьбой;

• Насечка на рукоятке позволяет надёжно удерживать ключ во время работы – вы будете уверены, что инструмент не выскользнет из руки при приложении большой нагрузки;

• Самый распространённый посадочный квадрат ключа 1/2”позволяет применять стандартные торцевые головки;

• Особые технологические процессы производства обеспечивают удобное сочетание малого веса инструмента и прочности рабочей части, изготовленной из легированной стали;

• Ключ имеет две шкалы для установки усилия срабатывания – Н*м и кгс*м. Это избавит вас от необходимости перевода величин при работе с механизмами различных производителей;

• Ключ обладает повышенным ресурсом – наработка на отказ составляет 5000 циклов нагружения;

• Ключ поставляется в специально разработанном футляре, который обеспечивает удобные условия транспортировки и хранения и предотвращает инструмент от механических повреждений и воздействия окружающей среды.

Советы по эксплуатации динамометрических ключей

• Для соблюдения максимальной точности срабатывания ключ должен находится в помещении, где будет производится работа, не менее трёх часов – это позволит пружине механизма внутри ключа адаптироваться к температуре;

• Следует избегать использования переходников между посадочным квадратом ключа и торцевой головкой — это может привести к увеличению погрешности срабатывания механизма;

• После работы следует установить нулевое значение для того, чтобы разгрузить пружину (в противном случае механизм будет подвержен длительной статической нагрузке, что повлияет на точность измерения);

• Не используйте динамометрический ключ в качестве инструмента для срыва крепежа резьбовых соединений;

• Регулярно выполняйте поверку инструмента для сохранения его точности.

Как видите, пользоваться динамометрическим ключом совсем не сложно, однако он может намного упростить работу дома или в автосервисе, продлить срок службы обслуживаемых механизмов и избавить вас от беспокойств по поводу надёжности резьбовых соединений.

Российский автомобильный портал

Каждое резьбовое соединение требует строго определенного момента затяжки. Для его контроля применяются динамометрические ключи. О них и пойдет речь.

В любом руководстве по эксплуатации и ремонту автомобиля и специальной техники непременно присутствует таблица с указанием моментов затяжки ответственных резьбовых соединений. Если пренебречь данными рекомендациями, то ни о какой надежной и безаварийной работе узлов, агрегатов, механизмов не может идти и речи. Взять, к примеру, болты крепления головки блока двигателя (ГБЦ). Если они будут затянуты моментом ниже, чем требует производитель силового агрегата, то герметичность газового стыка, уплотняемого специальной прокладкой, гарантирована не будет. Следовательно, образующиеся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя газы, находящиеся под высоким давлением, пойдут сквозь разъем ГБЦ и проникнут в каналы системы охлаждения двигателя. Образовавшиеся воздушные пробки нарушат процесс отвода тепла, и мотор перегреется. С другой стороны, если крепеж затянуть с усилием большим, чем требуется, то велика вероятность пластической деформации резьбы, нарезанной в блоке цилиндров, на болтах, а также их вытягивание. Что опять-таки приведет к нарушению герметичности газового стыка.

Еще хуже, если болты были затянуты с разным усилием. В этом случае под влиянием температурного расширения деформация плоскости головки блока и потеря герметичности газового стыка обеспечена практически на сто процентов. Это только один, но очень характерный пример того, как отразится на работе агрегата несоблюдение момента затяжки резьбовых соединений. То есть без грамотной затяжки крепежа говорить о качественном ремонте и обслуживании автомобиля не приходится. А раз так, то поговорим о том, какие бывают динамометрические ключи, чем они отличаются друг от друга, для каких случаев лучше использовать тот или иной тип, в общем, определимся с выбором «золотого ключика» применительно к собственной СТО.

Тройка верных слуг

Несмотря на то, что представленные на российском рынке инструмента динамометрические ключи по ряду признаков можно разбить на пять основных групп, есть у них много общего.

Во-первых, практически все они работают по закону Гука, описывающему величину упругой деформации в зависимости от приложенной к телу силы. Следовательно, основой всех динамометрических ключей будет либо пружинный механизм, либо торсион.
Во-вторых, рукоятки ключей, по сути, являются корпусами для измерительных механизмов и индикаторных устройств, которые фиксируют величину приложенного момента.

Наконец, в-третьих, все динамометрические ключи имеют присоединительный квадрат для крепления головок. Разумеется, величина квадрата 3/8, 1/2, 3/4 или 1 дюйм будет зависеть от максимального момента, на который рассчитан ключ.

Пару слов о точности измерения. Она, безусловно, для динамометрического ключа очень важна, но все должно быть в разумных пределах. Для подавляющего большинства работ ключа точностью 4% вполне достаточно. Более точные, с погрешностью 2% и прецизионные — 1%, инструменты, которые имеются в арсенале компаний-производителей профессионального инструмента, потребуются едва ли. Отметим, что по мере износа динамометрического ключа его точность будет падать. Вернуть ее на прежний уровень поможет тарировка. Ее проводят на специальных стендах, которые есть в фирменных сервисных центрах каждого крупного производителя профессионального инструмента. Если ключ эксплуатируется очень интенсивно, то настанет момент, когда из-за физического износа исполнительного механизма его не удастся настроить во всем диапазоне рабочих значений. В этом случае большинство ремонтников рекомендуют откалибровать ключ на самое востребованное значение момента, и он еще послужит своему владельцу.

Что касается градуировки шкал, которая может тарироваться как в Ньютонах на метр — Нм, так и фунтодюймах — ft.in или же фунтофутах — ft.lb, то желательно, чтобы шкала ключа имела дублирующуюся в разных единицах маркировку. Это облегчит работу с техникой европейского и американского производства, так как руководства по ремонту машин содержат моменты затяжки резьбовых соединений в метрической и дюймовой системах соответственно. Заниматься же пересчетом момента из одних единиц измерения в другие, даже при использовании специальных таблиц (прилагаются к части динамометрических ключей), занятие неблагодарное. А теперь, собственно, о динамометрических ключах.

Цифровые технологии

Первую группу представляют самые малочисленные, дорогие и, если так можно выразиться, нежные — электронные динамометрические ключи. Неоспоримое преимущество данного типа инструмента заключается в возможности подключения к компьютеру для передачи информации о приложенном к крепежу моменте. Эта функция удобна при выполнении особо точных работ, где требуется 100% контроль. Пример — ремонт автоматических трансмиссий. Возможность фиксирования моментов затяжки крепежа также будет полезной при разборе пролетов в случае выхода отремонтированного агрегата из строя в гарантийный период. К бесспорным плюсам электронных динамометрических ключей можно отнести возможность быстрой смены единиц измерения прикладываемого момента и наличие опции контроля угла доворота крепежа после его затягивания. В инструкциях по ремонту указания типа «довернуть болт на 10, 20, 30 или 90 градусов» встречаются довольно часто. Одним словом, приобретать к электронному динамометрическому ключу специальный «угломер» не потребуется. Что касается точности измерения момента, то доступные по цене инструменты по данному параметру соответствуют своим механическим собратьям, так как в их основе лежит торсион, воздействующий на тензометрический датчик. Помимо неоспоримых преимуществ электронные динамометрические ключи имеют и недостатки. Например, из-за наличия жидкокристаллического дисплея ими нельзя работать на морозе. Если внутрь корпуса попадет вода, пары растворителя или топлива — короткое замыкание контактов микросхем и выход прибора из строя обеспечены.

Мечта моториста

При сборке таких агрегатов, как моторы и коробки передач, очень важно следить за поведением соединения. Например, изношенная резьба болта или нарезанная в теле блока цилиндров, корпуса и т.д. может в процессе нагружения моментом начать слизываться, «плыть», а закаленный по упрощенной технологии болт или шпилька — вытягиваться. Если вовремя не заметить этих тревожных симптомов, то можно «попасть» на повторный и, как правило, более дорогой ремонт агрегата.

Проследить поведение крепежа помогут индикаторные динамометрические ключи, имеющие круглую шкалу с одной или двумя стрелками, установочной и сигнализирующей. Первую выставляют на требуемое значение прилагаемого момента, а вторая фиксирует текущее его значение. Стрелки совместились — момент достигнут. Все просто и удобно. Еще одно неоспоримое преимущество индикаторного ключа — возможность прикладывать момент как по, так и против часовой стрелки, что очень важно при обслуживании механизмов, имеющих как левую, так и правую резьбу. Пример — задание строго определенного преднатяга конических подшипников.

Более простые версии индикаторных ключей, часто их называют бытовыми, представляют собой рычаг с расположенной у рукоятки шкалой и тонким стержнем-стрелкой, который закреплен на верхней части присоединительного квадрата. В роли торсиона выступает рычаг. Чем он больше изгибается, тем на больший угол по шкале смещается стержень-стрелка. Данные ключи не обладают завидной точностью, как их собратья со шкалой часового типа, поэтому пользоваться ими для выполнения работ, требующих высокой точности контроля момента, не стоит.

Щелкунчики

Самыми распространенными, массовыми, выносливыми и доступными по цене являются динамометрические ключи щелчкового типа. При достижении заданного момента затяжки они издают громкий щелчок — так срабатывает следящий механизм при изгибании расположенного в металлическом корпусе-трубе торсиона. Чтобы задать момент срабатывания ключа, достаточно выставить его значение, вращая регулировочные кольца, расположенные на его рукоятке. Шкалы две, как и у микрометра. Одна для грубой (располагается вдоль корпуса ключа), другая для тонкой (нанесена на кольце) настройки момента. Есть модели ключей, у которых момент задается перемещением ползунка по шкале. Вариантов может быть масса, важно учитывать, что максимальную точность щелчковые ключи выдают в диапазоне моментов от 20 до 100% своей шкалы. То есть если шкала динамометрического ключа имеет градуировку от 1 до 100 Нм, то наибольшая точность может быть получена при затяжке крепежа в пределах от 20 до 100 Нм.

Из этого следует, что для работы с крепежом, требующим приложения малых величин момента, необходимо приобрести ключ с более узкой шкалой, скажем, от 1 до 20 Нм. Как правило, для комплектации СТО достаточно трех динамометрических ключей с малым, средним и большим диапазонами прикладываемых моментов.

Для особых случаев

Необходимым дополнением к динамометрическим ключам станут угломеры — специальные устройства с круговой шкалой в градусах потребуются для доворота крепежа на требуемый угол.

При их покупке обратите внимание, под какой присоединительный квадрат они изготовлены. Оптимальным считается вариант с квадратом на 1/2 дюйма. Если присоединительный квадрат динамометрического ключа окажется меньше — скажем, 3/8, то состыковать его с угломером можно посредством переходника. Такие продаются как отдельно, так и в наборах инструмента. Если на СТО проводятся работы по ремонту тяжелых машин и специальной техники, имеющей резьбовые соединения, требующие приложения больших моментов затяжки, то не лишним будет приобрести усилитель момента, или, как его еще называют, мультипликатор.

Данные устройства не просто позволяют расширить в большую сторону диапазон моментов имеющегося ключа, но также помогают работать в тесных условиях, где невозможно применить длинный рычаг.