Инструмент в гараже. Динамометрический ключ.
Небольшое лирическое отступление. В нашем блоге я буду выкладывать отзывы и информацию об используемых нами инструментах, полезных фичах при ремонте, а также тестах и экспериментах, которые мы иногда проводим.
Сегодня мы начнем со святого Грааля любого уважающего себя продвинутого автолюбителя — динамометрическом ключе. Собственно — зачем вам динамометрический ключ? Самый стандартный вариант использования — закручивание колесных гаек/болтов. Конечно, вы можете закрутить их вручную, но вряд ли вы сможете руками поймать нужный момент. И уж точно не стоит закручивать гайки пневматическим или электрическим гайковертом.
Поэтому при смене колес вам нужен динамометрический ключ и знание момента силы затяжки для гаек/болтов ваших колес. Сейчас, когда все переходят на зимнюю резину — это особенно актуально. Конечно, если вы меняете колеса на шиномонтаже — подобный ключ вам вряд ли пригодится. Кстати, если на шиномонтаже колесные гайки/болты затягивают гайковертом или просто от руки — это хреновый шиномонтаж. К тому же через 100-150 км пробега затяжку надо проверить, на всякий случай.
Машин у нас в гараже много, поэтому для смены колес нам необходим динамометрический ключ. Выбор пал на компанию Force, ибо их инструментом пользуемся давно. В итоге приобрели Force 6474470 (по классификации — предельный динамометрический ключ). Весьма удобный ключ, диапазон затяжки 42-210 Нм. В целом это основной диапазон для затяжки колес. Если вы хотите выбрать другой ключ — обязательно обратите внимание на то, что он должен быть откалиброван на заводе.
Как выбрать динамометрический ключ?
Динамометрический ключ — измерительный инструмент, приобретаемый под конкретные задачи. «Универсального» устройства в данном случае нет: при внешнем сходстве, у каждой модели есть свои особенности. Поможем в них разобраться, чтобы подобрать ваш идеальный «динамик».
Важный фактор при выборе — характер выполняемых операций, их интенсивность и окружающие условия. Для начала определитесь, каким диапазоном моментов предстоит работать.
Общее правило — диапазон большинства моментов должен находиться приблизительно в средней части диапазона регулировки ключа. Лучшее восприятие щелчка и высокая точность измерений достигается в интервале 40-80% нагрузочной способности (заявленного диапазона) ключа.
ТИП МЕХАНИЗМА. ЩЕЛЧКОВЫЙ ИЛИ ЦИФРОВОЙ?
Оба надежны и в целом взаимозаменяемы. Разница — в комфорте использования и цене (цифровые дороже за счет электронной начинки).
1. Щелчковый. Он же механический, аналоговый или предельного типа
→ Когда достигается нужный момент затяжки, динамометрический механизм размыкается с характерным щелчком, ясно различимым на слух и ощутимым рукой.
→ Погрешность при затяжке в среднем +/- 3-4% по часовой стрелке и до +/- 6% против часовой стрелки.
→ В России и странах СНГ большинство таких ключей измеряют момент в ньютонах на метр (Нм).
2. Цифровой. Он же электронный
→ По достижении нужного момента загорается световой индикатор и звучит зуммер.
→ Вместо механики, измерения производит электроника. За счет этого достигается малая погрешность +/- 1%.
→ Большинство моделей могут измерять в разных единицах: помимо Нм, есть возможность выбора килограммов на метр или фунтов на дюйм (“ft/lb” часто применяется для затяжки крепежа иномарок из стран с «имперской» системой единиц).
→ У некоторых моделей есть возможность подключения к компьютеру и формирования статистики. Также бывают опции автоотключения, памяти последних настроек и компенсация разниц температур внешней среды.
ИСПОЛНЕНИЕ. ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ИЛИ ПРОМЫШЛЕННОЕ?
Оцените масштаб и сложность предстоящих работ. Если нужен динамометрический ключ для легкового автомобиля, даже в автосервисе с высокой загрузкой в разгар сезона, подойдет инструмент в профессиональном исполнении.
Для промышленного цеха или работ, требующих высокоточного момента затяжки, приобретайте модель «индустриального» качества. Цены на эти категории различаются в разы. Но у промышленного инструмента более точная подгонка деталей, меньшая погрешность, на порядок большая наработка на отказ и дольше период между поверками/калибровками. У профессиональных моделей это 5 000 срабатываний или год использования. У промышленных — 50 000 срабатываний.
В зависимости от ответственности соединений, предъявляются различные требования к точности момента их затяжки.
Щелчковые ключи имеют высокую точность в 3-4%. Если требуется затягивать соединения с точностью до 1%, выбирайте инструмент с цифровым измерительным устройством. Такие ключи востребованы в приборостроении, тяжелом машиностроении, авиации или космической технике.
Если работа с динамометрическим инструментом производится в местах, где повышена влажность или уровень пыли, решением будет использование ключей с цельнометаллическим корпусом: они защищены от проникновения загрязнений внутрь.
Если в процессе производства выполняется операция только с одним значением момента, рекомендуем использовать ключ с предустановленным усилием. Это повысит точность измерений, и продлит срок службы инструмента. Пример — модели с предустановленным (нерегулируемым) моментом в 120 Нм для затяжки колесных болтов большинства современных автомобилей.
Если моменты затяжки существенно разнятся, следует рассмотреть покупку нескольких ключей, каждый из которых будет охватывать свою часть рабочего диапазона.
Помимо ключей с цельным корпусом, существуют модели с удлинителями для больших моментов (до 3 000 Нм и более). Возможность их приобретения стоит рассмотреть при работах с крупным крепежом в неограниченном пространстве. Пример — затяжка колесных болтов крупной грузовой или карьерной техники.
Размер привода напрямую зависит от диапазона измерений. Чем выше момент затяжки, тем больше приводной квадрат. Чаще всего он измеряется в дюймах.
НАПРАВЛЕНИЕ РАБОТЫ (ПРАВО-ЛЕВО)
Особенно актуально для промышленных моделей. Большинство динамометрических ключей позволяют производить затяжку как по часовой стрелке, так и против. Для этого на головке ключа установлен флажковый переключатель, как у обычной трещотки.
Но есть один важный нюанс: далеко не все модели сертифицированы для работы с «левой» резьбой. За погрешность при затяжке против часовой стрелки в этих случаях производитель не отвечает.
Поэтому, если часто приходится работать с резьбами разных направлений, выбирайте ключ СЕРТИФИЦИРОВАННЫЙ как для «правой», так и для «левой» резьбы.
Рукоятка
Эргономика рукоятки существенно влияет на удобство работы и степень усталости оператора. Рукоятки бывают двух видов:
→ Прорезиненные. Следите, чтобы материал был бензомаслостойким и устойчивым к износу. Для интенсивной эксплуатации подойдет ключ с анатомической формой рукоятки, так руки оператора будут меньше уставать.
→ Металлические. Выбирайте инструмент, где рукоятка рифленая или с накаткой — это предотвратит выскальзывание ключа из рук.
Материал корпуса
Большинство корпусов динамометрических ключей — стальные. Есть промышленные модели в облегченном цельнометаллическом алюминиевом корпусе. Такое исполнение, вкупе с особенностью механизма, дают возможность хвата не только за рукоять, но и за любое место корпуса.
Шкала
Необходима для точной настройки момента. При выборе обратите внимание, видна ли разметка при недостаточном освещении.
На щелчковых ключах применяются два вида шкал: «оконного» типа (с одним окошком — для профессиональных моделей и с двумя — для промышленных) и с лазерной гравировкой, видной даже в сумерках или в плохо освещенном цехе. На электронных ключах шкала отсутствует, нужное значение сразу выставляется на дисплее.
Головка
Головка ключа оборудована либо трещоточным механизмом, либо разъемом под сменные насадки для широкого спектра работ.
В первом случае озаботьтесь покупкой набора головок под привод ключа. Не будет лишним и переходник, если в вашем арсенале уже есть головки, но на другой размер квадрата.
Во втором следует помнить, что насадки от других производителей на вашем инструменте могут “врать”, показывая неверный момент. Происходит это потому, что расстояние от точки приложения силы до крепежа может меняться из-за другой конфигурации насадки. Но верно скорректировать момент всегда можно по этой формуле:
Т(w) = Т*Lf/(Lf+Lz), где:
Т(w) — значение для установки на шкале ключа.
Т — требуемое значение момента при выполнении работ.
Lf — длина плеча.
Lz — удлинение сменной насадки.
ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ
В арсенале профессионального мастера предпочтительно иметь как минимум два инструмента: для крепежа с большим (колесные диски) и малым (затяжка свечей, ГБЦ и т.п.) моментами. Точные моменты затяжки всегда можно найти в технической документации к конкретному автомобилю или в интернете.
Несколько универсальных советов по выбору «динамика»:
Самые распространенные размеры посадочных квадратов:
→ легковые авто и внедорожники — ½’’
→ коммерческие авто — ¾’’
→ грузовые авто — 1’’ и больше.
Для затяжки соединений с малыми моментами подойдут размеры ¼’’ и ⅜’’.
Пару ключей рекомендуется приобретать потому что, как говорилось в начале статьи, самые точные показатели инструмент выдает в диапазоне 40-80% от заявленных характеристик. Не все крепежные элементы автомобиля попадают в диапазон одного ключа.
Динамометрический ключ для автомобиля – какой лучше?
Как выбрать динамометрический ключ автолюбителю для проведения самостоятельных работ? Ведь разные производители выпускают этот инструмент с различными эксплуатационными, функциональными, эргономическими и стоимостными показателями. Причём эти показатели зависят от конструкции инструмента, применяемых технологий и материалов, и репутации производителя.
Для ответа на эти вопросы целесообразно, хотя бы в общих чертах, ознакомиться с типичными устройствами динамометрических ключей, особенностями эксплуатации и основными производителями этого инструмента.
Что такое динамометрический ключ и для чего он нужен?
Классический пример, почему необходимо использовать динамометрический ключ для автомобиля – контроль усилия, с которым затягивают крепеж головки блока цилиндров.
Завышенное против нормируемого усилие затяжки может привести к пластической деформации и вытягиванию болта, значит в итоге к недостаточно плотному прилеганию ГБЦ к картеру двигателя. Если усилие недостаточное – последствия те же: недостаточно плотное прилегание и, как следствие, нарушение герметичности стыка ГБЦ.
Совершенно не лишним будет проверка динамометрическим ключом степени затяжки при такой распространённой операции как самостоятельная замена колёс (особенно для не очень опытных водителей). Возможные неприятные последствия здесь также совершенно понятны: разрушения шпилек при перетяжке или потеря колеса на ходу при недостаточных усилиях затяжки.
Каков же принцип действия и особенности конструкции динамометрического ключа? Простейший вариант, иллюстрирующий работу ключа, приведен на рисунке.
Здесь усилие измеряется обычным хозяйственным безменом в кГ, а плечо – рулеткой или линейкой в сантиметрах (с последующим переводом в Н*м). Конечно, точность такого «прибора» (как и удобство применения) весьма невелики, но принцип работы ключа демонстрируется им весьма наглядно.
С точки зрения физики в основе любого динамометрического ключа лежит закон Гука: соответствие между усилием, приложенным к твердому телу и его деформацией. А с точки зрения инженерной – конструкция с механизмами пружинного (с встроенным динамометром) или торсионного типа.
На следующем рисунке схематично представлен самый простой (шкальный) динамометрический стрелочный ключ торсионного типа.
Головка ключа, измерительная шкала и рукоять с шарниром расположены на корпусе (трубе), а ось стрелки – на оси головки (сама стрелка параллельна корпусу в ненагруженном состоянии). При приложении к головке крутящего момента рукоять со шкалой перемещаются, а головка (соответственно и стрелка) остаются на месте (до определенного усилия пока гайка не начинает вращаться). Шарнир в ручке фиксирует точное приложение силы. Шкала калибруется в принятых единицах: Н*м.
Точность такого инструмента невелика: в среднем составляет не более 8 – 10% (хотя некоторые производители декларируют 3%). Кроме того, в стесненных условиях работать им не очень удобно. Зато простота конструкции обуславливает высокую надежность и долговечность инструмента.
Конструкция динамометрического ключа с механизмом пружинного типа на основе проскальзывающей муфты представлена ниже.
Внутри головки ключа по фигурному профилю может перемещаться подпружиненный ролик. Пока гайка вращается небольшим усилием, ролик находится в желобке. Когда гайка вместе с профилем останавливается, ролик начинает «объезжать» профиль, сжимая пружину и передавая усилие на измерительный прибор.
Помимо проскальзывающей муфты (её практическое использование, кстати, довольно ограничено из-за малого диапазона усилий) применяются также коленчатые рычаги, кулачковые и другие механизмы, но принцип передачи усилия через пружину на мерительное устройство остаётся неизменным.
Виды динамометрических ключей
По типу мерительного устройства динамометрические ключи бывают трёх типов:
В щелчковых ключах используется хорошо известная головка трещоточного типа, а предельное усилие затяжки регулируется предварительным сжатием пружины резьбовым механизмом, расположенным в рукояти ключа. По достижении предельной нагрузки затягивающее усилие на гайку не передаётся, и головка проворачивается с характерным щелчком.
Этот тип ключей наиболее распространён среди автолюбителей, потому что обеспечивает довольно приличную точность (в среднем 4%) при компактных размерах и сравнительно невысоких ценах.
Аналоговое измерение усилия затяжки производится ключами с механическими индикаторами стрелочного типа, расположенными рядом с головкой ключа.
Достоинство таких ключей в том, что для обеспечения требуемого усилия затяжки нет необходимости их предварительно настраивать. Однако при использовании ключей в стеснённых условиях измерительный индикатор не всегда хорошо видно – это главный недостаток подобного типа ключей.
Широкое распространение получили также динамометрические ключи с электронной цифровой индикацией прилагаемого усилия.
Ключи с такой индикацией удобны не только тем, что обеспечивают хорошее визуальное считывания показаний, но и тем, что данные измерений могут немедленно (в том числе посредством беспроводной связи) вводиться в компьютер с фиксацией параметров измерений и необходимой статистической обработкой.
Последнее обстоятельство особенно важно на автосервисных предприятиях, где динамометрические ключи используются наряду с другими профессиональными инструментами при сложном ремонте автомобиля.
Высокая (до 1%) точность ключей с цифровой индикацией и своевременная фиксация моментов затяжки помогают в решении спорных вопросов дорогостоящего ремонта. Кстати, именно уровень цены является одним из немногих недостатков этого типа устройств.
Как выбирать динамометрический ключ
Рынок динамометрических ключей предлагает широкий ассортимент инструментов разных конструкций, в разном ценовом диапазоне и самых разных производителей. Заказать и приобрести динамометрический ключ по приемлемым ценам можно в интернет-магазине, важно, чтобы у этого магазина была положительная деловая репутация.
Так какой динамометрический ключ выбрать?
Для ответа на этот вопрос необходимо определить, для каких нагрузок будет использоваться инструмент и хватит ли одного ключа для решения всех задач. Ведь каждая модель динамометрического ключа работает в определенном диапазоне усилий.
Например, инструмент рассчитан на применение усилий от 40 до 200 Н*м. Приобретать такой ключ для затяжки резьбовых соединений от 20 до 60 Н*м не имеет смысла: ключ будет работать в начале своего рабочего диапазона (до 40 Н*м – 20% шкалы) с неконтролируемой погрешностью.
Дело в том, что номинальная погрешность ключей приходится на диапазон от 20 до 100% шкалы. Для сохранения запаса по максимальному значению в описанном случае подойдёт ключ от 20 до 100 Н*м (20% шкалы – 20 Н*м).
Что касается конструкции и типа индикации, то для самостоятельной работы вполне достаточно купить популярный щелчковый тип ключа, произведенный зарекомендовавшими себя брендами.
Из таких марок стоит отметить:
Наконец, немаловажным остается вопрос, как пользоваться динамометрическим ключом. Дело в том, что ключи пружинного типа (а таких большинство) требуют разгрузки пружины после проведения измерений. Иначе пружина «садится»: в ней возникают необратимые деформации, и точность измерений резко падает. Существуют, конечно, конструкции ключей, не требующих проведения таких операций, но они очень дорогие.
В процессе работы механизмы ключей изнашиваются (характерный пример – кулачковый механизм) и точность измерений падает. Именно поэтому требуются периодические поверки этого мерительного инструмента. По ГОСТ метрологическая поверка динамометрических ключей должна проводиться с периодичностью один раз в год в сертифицированных лабораториях. Конечно, это требует дополнительного времени и средств, но в противном случае невозможно подтвердить результаты измерений отвечать за соблюдение требований к затяжке ответственных резьбовых соединений автомобиля.
Видео: как пользоваться динамометрическим ключом правильно
Виды динамометрических ключей — их применение и особенности правильного выбора
Надежность механизмов зависит не только от качества используемых материалов, но еще и от правильности сборки узлов. В большинстве случаев для обеспечения надежности резьбовых соединений требуется применение специализированных инструментов. К таковым инструментам относится динамометрический ключ, с назначением, видами и выбором которого следует познакомиться перед тем, как его купить.
Что такое динамометрический ключ и для чего он предназначен
Динамометрическим ключом называется специализированный инструмент, предназначенный для определения усилия затяжки резьбовых соединений. Такая необходимость позволяет предотвратить следующие негативные последствия:
Качество резьбовых соединений зависит от материалов их изготовления. В большинстве случаев для затяжки резьбовых соединений применяются обычные гаечные ключи. Для этого деталь затягивается от силы. Однако далеко не во всех случаях такая затяжка является правильной, ведь у каждого человека имеется разный запас силы. Кроме того, каждая гайка или болт одного механизма могут быть затянуты с разным усилием, что приведет к развитию негативных последствий.
Именно поэтому в таких механизмах указывается максимальное или рекомендованное усилие затяжки. Указываются эти данные непосредственно в паспортных данных механизмов или узлов. На соответствующую величину следует осуществить затяжку деталей, обеспечив надежное и эффективное соединение.
Предназначается динамометрический ключ для выполнения ряда следующих задач:
Работа рассматриваемыми инструментами позволяет не только предотвратить порчу деталей и даже механизмов, но еще и обеспечить надежность и правильность их функционирования. От надежности и правильности функционирования зависит безопасность, поэтому о необходимости приобретения динамометрических ключей для дома, следует принимать решение самостоятельно.
Динамометрические ключи — их конструкция и составляющие элементы
По конструкции рассматриваемые инструменты бывают разных видов, однако, принцип их работы одинаковый. Чтобы разобраться с особенностями функционирования динамометрических ключей, следует узнать их устройство. Состоят инструменты из следующих составных деталей:
Конструкция с обозначением основных составных элементов представлена на фото ниже.
Чаще всего инструмент применяется при проведении ремонта автомобильной техники. Рассматриваемые приборы между собой отличаются по размеру рычага, за счет которого осуществляется прикладывание усилия. Еще различие заключается в размере квадратов, что позволяет установить на инструменте соответствующие головки.
Величина усилия затяжки измеряется в Ньютонах на метр. Производители выпускают инструменты с предельно-допустимыми значениями усилий прижима от 5 до 25 Hм, и от 140 до 2000 Hм. Разобравшись с конструкцией инструмента, уделим внимание принципу функционирования приборов.
Принцип работы динамометрических ключей
Чтобы понимать, для чего нужен динамометрический ключ, и оценить всю пользу этого инструмента, следует разобраться с принципом функционирования инструмента. Сразу надо отметить, что величина усилия 10 Hм приравнивается к 1 кг. Обозначение «метр» говорит о том, что прикладываемое усилие достигается за счет применения рычага, длина которого составляет 1 метр. Именно по этому принципу размечена шкала рассматриваемых инструментов.
Теперь перейдем к рассмотрению принципа работы рассматриваемого инструмента. Принцип работы заключается в применении высокоточной пружины, за счет которого определяется соответствующее усилие прижима детали.
Главную роль в рассматриваемом инструменте играет пружина, за счет которой выставляется соответствующая величина прижимного усилия. Эта пружина отличается высокой точностью и надежностью. Для контроля величины выставленного усилия на инструментах присутствуют шкалы с делениями. По этой шкале можно проверить усилие затяжки всех болтовых соединений.
Разобравшись в вопросе принципа функционирования динамометрических ключей, перед их выбором следует разобраться с разновидностями.
Какие виды рассматриваемых устройств бывают и чем они отличаются
По отображению соответствующих показаний рассматриваемые типы приборов делятся на виды. Знать, какие виды динамометрических ключей бывают, надо для того, чтобы выбрать подходящий вариант для выполнения соответствующих манипуляций. Надо отметить, что рассматриваемые инструменты стоят достаточно дорого, поэтому в случае необходимости применения прибора, к его выбору нужно подойти соответствующе.
Различают следующие виды динамометрических ключей:
Самыми дорогостоящими являются приборы комбинированного типа, в силу чего они встречаются крайне редко. При работе с автомобильной техникой рекомендуется пользоваться приборами с соответствующими регуляторами усилия затяжки. Для получения высокоточных результатов следует воспользоваться приборами со стрелочными и цифровыми индикаторами. Приобрести соответствующие модели инструментов Вы можете в интернет-магазине «Цилиндр», где представлено большое количество различных инструментов.
Разновидности динамометрических ключей по внешним признакам
Рассматриваемые инструменты делятся на виды не только по способу отображения момента затяжки, но еще и по внешней форме. Они бывают следующих видов:
Необходимость затяжки винтов со шляпкой под отвертку до необходимого момента возникает в редких случаях. Если столкнулись с такой необходимостью, тогда понадобится приобрести отвертку со встроенным механизмом усилия затяжки. В каталоге сайта интернет-магазина «Цилиндр» представлен большой ассортимент рассматриваемых инструментов от разных производителей. Если Вы уважающий себя мастер, тогда необходимо обязательно иметь в арсенале среди инструментов соответствующий инструмент под названием динамометрический ключ.
Какие насадки выпускаются для динамометрических ключей
Если планируется часто пользоваться динамометрическим ключом, тогда рекомендуется выбирать модели, которые поставляются со сменными насадками. Наличие сменных насадок негативно отражается на стоимости инструмента, но в таком случае исключается необходимость покупки приборов под соответствующие виды крепежных элементов.
В комплектацию к динамометрическому ключу могут входить следующие виды насадок:
Если выбирать самую ходовую насадку из вышеперечисленных моделей, то следует отдать предпочтение головке с трещоточным механизмом. С ее помощью не только можно быстро осуществлять затяжку соединений, но еще и делать это максимально удобно. Устройства имеют функцию реверса, поэтому крепежные детали можно не только закручивать, но и выкручивать с максимальным удобством.
О производителях инструментов
Одними из самых эффективных и надежных инструментов являются приборы производства Германии и Китая. Однако недостаток приборов этих производителей очевиден тем, что стоят они очень дорого. Это связано в основном с высоким качеством изделий. Еще такие инструменты отличаются высокой точностью, что также отражается на стоимости, а также надежностью. Производимые инструменты выпускаются со строгими соблюдениями соответствующих стандартов. Приборы этих производителей не получили большой популярности в Украине, что связано с финансовой стороной.
Производители из Китая и Тайваня также выпускают достаточно качественные инструменты, но главное их преимущество в доступности цены. Выбирают приборы китайского и тайваньского производства не только любители, но и профессионалы. Именно такую продукцию китайского и тайваньского производства предлагает наш интернет-магазин «Цилиндр», где каждый покупатель кроме приобретаемого товара получает бонусы для совершения покупок.
Если Вы столкнулись с необходимостью затяжки резьбового соединения с определенным моментом, то стоит отнестись к этому со всей строгостью. Будь это автомобильный механизм или водопровод, в любом случае несоблюдение нормы приведет к неправильному функционированию устройства, его быстрому износу или вовсе входу из строя еще при затяжке. Чтобы этого избежать, понадобится воспользоваться динамометрическим ключом. Какие виды этих инструментов бывают, и чем они отличаются, Вы уже знаете из материала. Остается только выбрать подходящий вариант из каталога, и заказать его доставку в отделение перевозчика Вашего города.