Как без динамометрического ключа определить момент затяжки
1.Что такое крутящий момент?
Дадим определение крутящему моменту – это приложенная физическая величина (усилие), равная произведению модуля силы, приложенной к рычагу, на расстоянии от точки приложения силы до оси вращения рычага.
Одна шкала идёт в Международной системе СИ, а вторая в местной системе измерений. Для примера могут быть фунты. Ниже приведена таблица для перевода крутящего момента с разных единиц измерений в единицы СИ.
Теперь необходимо разобрать с каким максимальным моментом можно затягивать болты, шпильки, гайки. Если взять болт в руки на нём будут стоять цифры 3,6: 4,6: 5,6: 5,8: 6,8: 8,8: 9,8: 10,9: 12,9
Это цифры класса прочности болта. Класс прочности гаек, винтов, болтов и шпилек определен их механическими свойствами. По ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) . Правила расшифровки класса прочности болтов достаточно просты. Если первую цифру обозначения умножить на 100, то можно узнать номинальное временное сопротивление или предел прочности материала на растяжение (Н/мм2), которому соответствует изделие. К примеру, болт класса прочности 10.9 будет иметь прочность на растяжение 10/0,01 = 1000 Н/мм2. Умножив второе число, стоящее после точки, на 10, можно определить, как соотносится предел текучести (такое напряжение, при котором у материала начинается пластическая деформация) к временному сопротивлению или к пределу прочности на растяжение (выражается в процентах). Например, у болта класса 9.8 минимальный предел текучести составляет 8 × 10 = 80%.
Предел текучести – это такое значение нагрузки, при превышении которой в материале начинаются не подлежащие восстановлению деформации. При расчете нагрузок, которые будут воздействовать на резьбовой крепеж, закладывается двух — или даже трехкратный запас от предела текучести.
Выше в таблице приведены примеры всех болтов по классу прочности и на какой максимальный момент можно затягивать работая динамометрическим ключом. Надеюсь данная статья поможет работать правильно Динамометрическими ключами и затягивать болты с правильным моментом. Всем удачи в ремонтах автотранспорта.
Чтобы увеличить прочность и срок эксплуатации резьбовых соединений, а также повысить их сопротивление различным внешним факторам необходимо правильно закрутить крепежные элементы, рассчитав усилие завинчивания. Каждое соединение имеет свою определенную степень затяжки в зависимости от посадочного места. Момент затяжки рассчитывается в зависимости от температурного режима, свойства материала и нагрузки, которая будет оказываться на резьбовое соединение.
К примеру, под воздействием температурных показателей металл начинает расширяться, а под воздействием вибрации на элемент оказывается дополнительная нагрузка. Соответственно, для минимизации воздействующих факторов, болты необходимо закручивать с расчетом правильного усилия. Предлагаем ознакомиться с таблицей силы затяжки болтов, а также методами и инструментами выполнения работ.
Что такое затяжное усилие и как его узнать?
Моментом затяжки называют показатель усилия, который необходимо приложить для резьбовых соединений в процессе их завинчивания. Если крепеж был закручен с прикладыванием небольшого усилия, чем это было нужно, то при воздействии различных механических факторов резьбовое соединение может не выдержать, теряется герметичность скрепленных деталей, что влечет за собой тяжелые последствия. Так же и при чрезмерном усилии, резьбовое соединение или скрепляемые детали могут попросту разрушиться, что приведет к срыву резьбы или появлению трещин в конструкционных элементах.
Каждый размер и класс прочности резьбовых соединений имеет определенный момент затяжки при работе с динамометрическим ключом, который указывается в специальной таблице. При этом обозначение класса прочности изделия располагается на его головке.
Можно ли правильно затянуть резьбовые соединения ГБЦ без динамометрического ключа
Затягивать резьбовые соединения при отсутствии соответствующего оборудования категорически не стоит автолюбителям, которые решили самостоятельно поменять прокладку головки блока или притереть клапаны.
Динамометрическим ключом не всегда пользуются при затяжке опытные слесаря-ремонтники, которые способны почувствовать на практике предел прочности любого болта. Но такая способность приходит не сразу. Для этого нужно поработать динамометрическими ключами несколько лет.
Но даже специалисты с большим стажем болты крепления головки блока цилиндров на дорогих марках легковых автомобилей затягивают динамометрическим ключом, потому что эта операция напрямую влияет на долговечность работы силового агрегата. В экстренной ситуации, когда нет возможности воспользоваться динамометрическим ключом, можно применить вариант с механическим или электронным кантором. В приведённом ниже видео опытный слесарь объясняет зрителям, как можно правильно затянуть головку блока цилиндров без ключа. При этом стоит иметь в виду, что правильность выполнения работ стоит проверить с помощью угломера.
Видео: как проверить затяжку головки блока цилиндров
Затяжка болтов крепления ГБЦ на автомобилях с пробегом — дело ответственное, трудное, специфическое. Ответственное, потому что от правильной затяжки зависит нормальная и долговечная работа двигателя. Трудное, поскольку эту работу выполнять не совсем удобно из-за тесноты и недостаточной обзорности. Специфическое — потому что нужно болты подтягивать в несколько заходов, по определённой схеме, с помощью специального динамометрического инструмента.
Маркировка и класс прочности деталей
Цифровое обозначение параметра прочности метрического болта указано на головке, и представлено в виде двух цифр через точку, к примеру: 4.6, 5.8 и так далее.
- Цифра до точки обозначает номинальный размер прочности предельного разрыва, рассчитывается как 1/100, и ее измерение осуществляется в МПа. К примеру, если на изделии указана маркировка — 9.2, то значение первого числа будет составлять 9*100=900 МПа.
- Цифра после точки является предельной текучестью по отношению к прочности, после расчета число необходимо умножить на 10, как указано в примере: 1*8*10=80 МПа.
Основные резьбовые соединения в двигателе
Перечень основных резьбовых соединений двигателя и особенности их затягивания:
- Головка блока цилиндров (ГБЦ). Очень важный узел, поэтому при её креплении к блоку важно соблюдать не только момент затяжки, но и порядок затягивания болтов. Как правило, ГБЦ затягивается довольно большим моментом, начиная от центра блока к краям в несколько заходов. Обязательно уточняйте эту информацию в руководстве по эксплуатации автомобиля (для каждой модели двигателя цифры и порядок могут быть различны)!
- Клапанная крышка. Из-за того, что шпильки креплений клапанной крышки имеют маленький диаметр, при их затягивании следует соблюдать особую осторожность и не превышать необходимый момент. Порядок затягивания и момент также уточняйте в руководстве.
- Свечи зажигания и свечи накаливания. Они затягиваются в произвольном порядке, но очень внимательно, так как в случае повреждения резьбы в двигателе потребуется дорогостоящий ремонт.
- При затягивании форсунок также соблюдайте осторожность: из-за их небольшого диаметра легко повредить резьбу.
- Затягивать подушки двигателя следует после полной установки двигателя, когда уже он своим весом держится на них. Если затянуть подушки до того, как двигатель полностью ляжет на них и будет убран домкрат, подушки быстро порвутся при эксплуатации.
Такой порядок затяжки ГБЦ чаще всего используется для рядных четырехцилиндровых двигателей
Итак, теперь вам известны основные правила при работе с резьбовыми соединениями. Если нет динамометрического ключа, но необходимо затянуть что-либо в двигателе, лучше приобретите или одолжите такой ключ у кого-нибудь. В крайнем случае, воспользуйтесь самодельным, но не затягивайте гайки «на глазок», этим вы скорее навредите и двигателю и своему кошельку, ремонт ДВС у автомобилей с пробегом — недешёвое удовольствие.
В чем измеряется затяжное усилие?
Основная величина измерения усилия затяжки болтов – Паскаль (Па). Международная система «СИ» предполагает, что данной единицей измеряется как давление, так и механическое напряжение. Соответственно, Паскаль равен значению давления, которое вызывается силой равной одному Ньютону и равномерным образом распределяется на плоскости размером в 1 м2.
Чтобы понять как можно конвертировать одну единицу измерения в другую, посмотрим пример:
- 1 Паскаль = 1 Нютону/м2;
- 1 МПаскаль = 1 Ньютону/мм2;
- 1 Ньютон/мм2 = 10 кгс/см2.
Порядок затяжки ГБЦ динамометрическим ключом
Ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ) — важный процесс, который определяет работу двигателя и автомобиля. А затяжка ГБЦ – это один из ключевых моментов общего ремонта узла. От качественной и правильной затяжки головки блока цилиндров зависит надежная, правильная и экономная работа мотора.
На что влияет затяжка головки блока цилиндров
Подобную работу (затяжку) делают, когда проводят обратный процесс по сборке мотора автомобиля. И то, насколько правильно, надежно и крепко затянуты болты головки блока цилиндров, может сильно повлиять на работу камеры сгорания, газораспределительного механизма и мотора в целом.
В случае, если головка блока цилиндров затянута неправильно, или не в той последовательности, или слабо, это может повлечь за собой пробитие прокладки, которая устанавливается между ГБЦ и блоком цилиндров. После повреждения прокладки последствия трудно предсказать правильно. Чаще всего после такого вода из системы охлаждения попадает в моторное масло. Получается эмульсия, которая намного хуже моторного масла смазывает детали двигателя, а потому мотор может быстро «заклинить».
Кроме попадания воды в моторное масло, может резко снизится мощность двигателя, резко возрасти звук мотора, и т.д. В любом случае – ничего хорошего после неправильной затяжки головки блока цилиндров не будет.
Чтобы с достаточным усилием затянуть болты головки блока цилиндров, обязательно пользуйтесь специальным инструментом, в данном случае это динамометрический ключ. У него есть специальная шкала, которая позволит определить усилие, с которым нужно делать затяжку болтов ГБЦ. Для каждого мотора существуют свои параметры затяжки, их узнаете из руководства по ремонту мотора данной машины.
Далее мы постараемся подробно объяснить и продемонстрировать на фото ключевые моменты, как правильно и надежно затянуть болты головки блока цилиндров, чтобы обеспечить надолго надежную и правильную работу двигателя автомобиля.
Инструкция по затяжке болтов ГБЦ
Как уже упоминалось выше, для затяжки головки блока цилиндров пользуемся исключительно динамометрическим ключом. Рожковым или накидным ключами невозможно затянуть ГБЦ с нужным усилием, даже если воспользоваться дополнительными инструментами, ломиком или трубой.
Находящийся возле ручки динамометр показывает, какое усилие было применено при затяжке, а это требование должно быть выполнено точно. Допускается небольшое отклонение от требований, порядка 0,5 кг/м.
После того как взяли динамометрический ключ, запомните второе требование – порядок затяжки болтов (гаек) головки блока цилиндров. Порядок представляет собой определенную схему, которую нужно неукоснительно выполнять.
Первыми затягиваются центральные гайки (болты), а потом постепенно переходим к краю ГБЦ.
Существует несколько схем затяжки головки, и все они правильные. Главное — соблюдать «железное» правило: затягивать болты (гайки) парами от центра к краям. И не старайтесь сразу затягивать полностью, так можно перекосить головку. Затяжку проводите в три этапа: сначала болты (гайки) слегка подтяните, потом сильно подтяните, а затем окончательно сильно затяните. Для первой затяжки динамометр ключа выставите в положение 3 кг/м, дальше-больше. Промежуточная затяжка должна быть «озвучена» характерным потрескиванием. Этот звук означает, что гайка (болт) дотянут правильно. Опытные слесари рекомендуют делать затяжку болтов (гаек по диагонали).
После этого окончательно затяните ГБЦ, и мотор можно эксплуатировать. Динамометрический ключ выставляется в максимальное положение, которого требует руководство по ремонту данного автомобиля.
Важно! После щелчков, при окончательной затяжке, тянуть болты (гайки) дальше нельзя! Это приведёт к срыву резьбы.
После затяжки головки блока цилиндров дайте ей «отстояться». Чтобы не терять зря время, можно пока прикрутить коллектора, и другое снятое при разборке оборудование, натянуть цепь и т.д. Подождав 30-40 минут, сделайте контрольную затяжку.
Дело в том, что прокладка, которая ставится между головкой блока цилиндров и самим блоком двигателя, имеет свойство «усаживаться», т. е заполнять неровности и канавки, которые есть на поверхностях ГБЦ и блока, хотя невооруженным глазом они не заметны. Если контрольную затяжку проигнорировать, то в скором будущем прокладку «продавит», и ремонт двигателя придется повторить.
И еще! После небольшого пробега на отремонтированном двигателе (не более 100 км), следует еще раз подтянуть болты (гайки ГБЦ), это нужно обязательно сделать, потому что «на горячую», т. е прогреется, прокладка может еще раз «усесться».
Вот и все инструкции, которые помогут автолюбителю самостоятельно затянуть головку блока цилиндров автомобиля. Главное — не перепутать последовательность затяжки и не допускать рывков при работе динамометрического ключа.
Если следовать нашим советам, то затяжка головки блока цилиндров автомобиля пройдет быстро, сэкономит вам деньги (не придется обращаться на СТО) и обеспечит долгую и надежную работу двигателя автомобиля.
Значения усилий затяжки для различных типов болтов (таблица)
Для более удобного и точного восприятия представлена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.
Класс прочности, Нм | 3.6 | 4.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | |
М5 | 1.71 | 2.28 | 3.8 | 4.56 | 6.09 | 6.85 | 8.56 | 10.3 | 8 |
М6 | 2.94 | 3.92 | 6.54 | 7.85 | 10.5 | 11.8 | 14.7 | 17.7 | 10 |
М8 | 7.11 | 9.48 | 15.8 | 19 | 25.3 | 28.4 | 35.5 | 42.7 | 13 |
М10 | 14.3 | 19.1 | 31.8 | 38.1 | 50.8 | 57.2 | 71.5 | 85.8 | 17 |
М12 | 24.4 | 32.6 | 54.3 | 65.1 | 86.9 | 97.7 | 122 | 147 | 19 |
М14 | 39 | 52 | 86.6 | 104 | 139 | 156 | 195 | 234 | 22 |
М16 | 59.9 | 79.9 | 133 | 160 | 213 | 240 | 299 | 359 | 24 |
М18 | 82.5 | 110 | 183 | 220 | 293 | 330 | 413 | 495 | 27 |
М20 | 117 | 156 | 260 | 312 | 416 | 468 | 585 | 702 | 30 |
М22 | 158 | 211 | 352 | 422 | 563 | 634 | 792 | 950 | 32 |
М24 | 202 | 270 | 449 | 539 | 719 | 809 | 1011 | 1213 | 36 |
Также представим таблицу момента затяжки для дюймовых видов резьб по стандарту, который применяется в Соединенных Штатах.
Дюймы | Нм | Фунт |
1/4 | 12±3 | 9±2 |
5/16 | 25±6 | 18±4.5 |
3/8 | 47±9 | 35±7 |
7/16 | 70±15 | 50±11 |
1/2 | 105±20 | 75±15 |
9/16 | 160±30 | 120±20 |
5/8 | 215±40 | 160±30 |
3/4 | 370±50 | 275±37 |
7/8 | 620±80 | 460±60 |
Как сделать динамометрический ключ своими руками, чтобы им было удобно пользоваться?
Метровая рукоятка ключа – не самый практичный вариант. Воспользуемся правилом расчета силы в зависимости от длины рычага. Формулы изучать нет смысла, величины рассчитываются в пропорциях.
Чем короче рычаг, тем большее усилие необходимо приложить (при сохранении величины крутящего момента):
- рычаг 1 м, крутящий момент 10 Н.м., усилие 1 кг;
- рычаг 0,5 м, крутящий момент 10 Н.м., усилие 2 кг;
- рычаг 33 см (уже удобно работать), крутящий момент 10 Н.м., усилие 3 кг.
Для изготовления понадобятся:
- рукоятка для работы с торцевыми головками под квадрат (для большей универсальности – с удлинителем).
- хомут для фиксации точки измерения силы.
- измерительное устройство: можно использовать обычные весы типа «безмен» или «кантор». Оптимальный диапазон измерений от 100 грамм до 50 кг.
Отмерив от центра вращения необходимую длину, закрепляем хомут на рычаге.
Устройство готово за 15 минут. Можно наметить несколько точек установки хомута, в зависимости от измеряемого момента.
Если не хочется делать своими руками отдельный инструмент – воспользуйтесь стандартным набором ключей (с одной стороны рожковый, с другой – накидной). Принцип действия такой же точно.
Для каждого ключа (поскольку они разной длины), заранее составляем таблицу расчета. Можно воспользоваться готовым приложением для смартфона:
Вводим полученные данные (длина рычага, показания кантора), и видим готовый результат в ньютонах на метр.
Затягиваем болт самодельным динамометрическим ключом – видео
Вывод: Имея на руках безмен стоимостью 300 – 500 руб. (он есть практически в каждом доме), можно сэкономить на покупке фабричного динамометрического ключа: цена порядка 2000 – 3000 рублей.
Периодически прокладка головки блока цилиндров может выходить из строя по причине износа ее материала либо его прогорания. Основными признаками того, что прокладку пора заменять на новую, являются появление локальных протечек масла и охлаждающей жидкости в месте соприкосновение ГБЦ и мотора.
Следует помнить, что при замене прокладки важным является не только момент затяжки гбц ваз 2114, но и вся последовательность операций — ведь сама замена является очень важной и серьезной процедурой, ошибки при проведении которой могут привести к нарушению работы двигателя.
Значения усилий затяжки для ленточного хомута с червячным зажимом
Ниже приведенная таблица содержит ряд данных про первоначальную установку ленточных хомутов на новом шланге, а также про повторную затяжку уже обжатых шлангов.
Размер хомута
Нм | Фунт/Дюйм | |
16мм — 0,625 дюйма | 7,5±0,5 | 65±5 |
13,5мм — 0,531 дюйма | 4,5±0,5 | 40±5 |
8мм — 0,312 дюйма | 0,9±0,2 | 8±2 |
16мм | 4,5±0,5 | 40±5 |
13,5мм | 3,0±0,5 | 25±5 |
8мм | 0,7±0,2 | 6±2 |
Обязательно ли нужен динамометрический ключ при затяжки болтов ГБЦ ваз 2109?
желательно лично я затягиваю гбц без динамометрического ключа
Моторист с опытом и без него затянет, а если Вы ни когда таким ремонтом не занимались, то нажёжней будет воспользоваться этим ключом.
Нет не обязательно. Но нужен навык и практика. Лично переделывал гбц после ремонтников с дина ключем. Не дотягивают они с ним
нет, но надо соблюдать послежовательность затяжки болтов. Если сегодня затянул все болты то лучше завтра дотянуть еще раз все. Только без фанатизма. Рычага в 50 см достаточно. С чувством
Не ползуюсь им, есть места где он не обходим, но это не ГБЦ. к примеру где от давления зажима зависит нагрузка, У меня размеры воротков под головки таковы, что моя сила на них как раз норма
кроме ключа нужно ещё и сами болты нормальные иметь
При проведении технического обслуживания автомобиля зачастую возникают вопросы, которые лишь вскользь оговариваются на форумах или в литературе. Одним из них является момент затяжки креплений основных узлов автомобиля. Для выяснения всех нюансов крепления болтов головки блока цилиндров сконцентрируемся на двигателе, «сердце» автомобиля. А при понимании принципов момента затяжки резьбовых соединений полученные знания несложно будет экстраполировать на любой узел автомобиля.
Определение момента затяжки
Динамометрическим ключом
Подбор этого инструмента должен осуществляться так, чтобы затяжной момент на крепежном элементе был на 20-30% меньше, нежели значение максимального момента на используемом ключе. Если попытаться превысить допустимый лимит, то инструмент может легко сломаться.
Затяжное усилие и марка материала должны присутствовать на каждом изделии, способы расшифровки маркировки описаны выше.
Чтобы выполнить вторичную протяжку болтов, следует придерживаться следующих рекомендаций:
- Точно знать значение необходимого затяжного усилия.
- Выполняя контрольную проверку затяжки, необходимо выставлять усилие и проверять по кругу каждый крепежный элемент.
- Запрещается пользоваться динамометрическим ключом как обычным, его не стоит использовать для закрутки деталей, гаек и болтов, чтобы получить лишь примерное усилие . Его стоит использовать для выполнения контрольной протяжки.
- У динамометрического ключа должен быть запас для измерения момента усилия.
Без использования динамометрического ключа
Чтобы выполнить проверку нам понадобится наличие:
- накидного или рожкового ключа;
- пружинного кантера или весов, с пределом не менее 30 кг;
- таблицы, которая содержит сведения об усилии затяжки болтов и гаек.
Момент затяжки является усилием, которое необходимо приложить на рычаг размером в 1 метр. К примеру, требуется выполнить затяжку гайки рассчитав для этого усилие в 2 кГс/м:
- Нам потребуется узнать какой длины ключ. Например, длина составляет 20 см или 0,2 метра.
- Разделить единицу на наше полученное значение: 1/0,2 = 5.
- Умножить полученный результат: 5*2кГс/м = 10 кг.
Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений
Затяжка резьбового соединения должна делаться с таким усилием, чтобы исключить:
- неплотное прилегание сопрягаемых поверхностей скрепляющихся деталей;
- срыв ниток резьбы;
- механическое разрушение тела болта;
- проворачивание граней у гайки или головки болта;
- разрушение гравёрных шайб.
Любой материал, из которого сделан блок (головка цилиндров, крепёжные болты), имеет свой предел прочности. Именно наименьший предел прочности самого слабого звена в узле крепления определяет наибольшее усилие затяжки. Самое слабое звено в креплении головки блока цилиндров — болты (шпильки) и резьба в отверстиях блока. Их слабость определяется не столько прочностью материала их изготовления, сколько несопоставимыми размерами (диаметром) с габаритами, массой блока и головки цилиндров. Понятно, что для разрушения солидного чугунного блока или массивной дюралевой головки нужно приложить гораздо больше усилий, чем для разрыва тонкого болта, сделанного из высокопрочной легированной стали.
Какое усилие нужно прикладывать
Пороговое или предельное значение прочности ответственных деталей обычно даётся в паспортных данных двигателя. Там же приводятся значения максимальных усилий затяжки болтов крепления ГБЦ. Для выполнения затяжки с требуемым усилием служат специальные динамометрические ключи.
По способу регулирования и индикации динамометрические ключи делятся на следующие категории:
- Нерегулируемые с постоянным моментом затяжки. Они применяются для затяжки ГБЦ на конвейерах при сборке двигателей. Их достоинства — высокая надёжность.
- Регулируемые на предельный момент затяжки. Это так называемые трещотки с возможностью установки определённого момента затяжки. При достижении этого усилия трещотка срабатывает, и дальнейшее закручивание становится невозможным. Трещоточная насадка часто оснащается реверсом. В этом случае ей можно не только закручивать болты и гайки, но и откручивать их. Трещоткой комплектуются многие наборы головок.
- Со шкалой и стрелкой. Таким ключом можно вести затяжку резьбовых соединений с разными усилиями. Главные условия: нужно много свободного места и возможность удобного наблюдения за шкалой. Входит в набор инструментов слесарей-мотористов.
- Цифровая индикация в компактном приборе, измеряющем приложенное усилие. Очень точный, надёжный, удобный в работе инструмент. С его помощью можно затягивать болты крепления головки блока с точностью до сотых долей Нм непосредственно на двигателе автомобиля.
- Комбинация выставляемого усилия затяжки с контролем по цифровой или стрелочной индикации. Такие ключи защищают резьбу от прикладывания чрезмерного усилия затяжки, одновременно позволяя контролировать величину момента с помощью прибора индикации.
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.
*а затянуть по мануалу очень хочется! Так уж получилось, что это мой первый пост. Принципиально не хотел писать первым постом «как я влился в моторяды», ибо так делают все, это лирика чистой воды и практическую пользу несет редко.
Сразу предупреждаю, что точность метода неизвестна и мной не проверена (ибо как раз у меня ключа и нет). Могу сказать одно: равномерность затяжки будет обеспечена. Многие могут назвать содержимое поста костылями и колхозом. Ваше право. Но за неимением лучшего, как правило, приходится пользоваться тем, что есть.
А то, что есть, думаю, лучше, чем затягивать от руки
Начну с небольшой предыстории. (Тем, кому хочется сразу суть, читать с «Нам понадобится» ).
Началось все с того, что мой старый конь по имени ZX-50 потребовал новой поршневой, ибо за 7 лет в нем была поменяна одна лишь лампочка (за что ему большое спасибо). После появления Броса в гараже, его было бы резонно вообще не ремонтировать и оставить на содержание младшему брату, пускай разбирается в технике. Но младший брат еще достаточно зелен (13 лет), интересуют его больше «танки» и «контра» (хотя с друзьями на квадрике катается по полям периодически), а деревенской роскоши, в духе перевозки картофельных мешков, стальных труб и пакетов с цементом, Брос себе позволить не может. Точнее, я ему позволить не могу. Да и расход в 4 литра на 150 километров с его 650 кубами Бросу мог только сниться. Такой «транспорт на 5 километров», вообще говоря, очень полезен, да и много с ним воспоминаний связано, потому вернуть его к жизни определенно стоило.
Далее пошел процесс беготни по Питеру и поиск нужных запчастей. «Авто-Вело-Мото» за это дело вообще больше спасибо. Их главное найти и добраться, а там уже только сиди да называй нужную запчасть — с вероятностью 98% её тут же принесут тебе со склада. Новая поршневая — 2 тысячи рублей, восхитительно, беру! (От таких ценников Брос в гараже опять нервно подергивает клапанами). Параллельно в одном из журналов «МОТО» я наткнулся на статью по переборке двухтактной горизонталки, в которой было написано «затянуть с моментом 12 Нм». Затяжка цилиндра по моменту — это не то, чем стоит пренебрегать», — подумал я, и начал искать пути решения проблемы, поскольку ключа, как известно, у меня не было.
Решение было найдено достаточно быстро, из определения «момента» с курса школьной физики. Все, что было нужно, я нашел на даче (люблю заниматься ремонтом именно там, а не в гараже. Просто приятнее).
Итак, нам понадобится: (В данном случае, мне понадобилось)
1) Трещотка. (можно и вороток, но он не совсем подходит для наших задач. Об этом позже.) 2) Труба, которую можно на эту трещотку надеть. (можно и без нее, на самом деле. Чем легче — там лучше. Мне отлично подошла ручка от швабры 3) Рулетка или еще что-нибудь, чем сантиметры можно измерить. 4) Груз. Мне не менее отлично подошел блин от штанги на 2.5 кг. Очень удобно использовать что-то известной массы. Например, два литра воды в бутылке
5) Маркер, карандаш, топор, кусок изоленты или что-то другое, чем можно отметить измеренное расстояние.
Порядок действий: 1) Надеваем трубу на трещотку. 2) Смотрим момент затяжки в мануале. 3) Смотрим, каким моментом мы располагаем. (из расчета 1 кг = 10Н. Для перфекционистов: 1 кг = 9,80665 Н)
*Поскольку я не мог изменять массу груза, пришлось изменять длину плеча рычага. Впрочем, это и есть самый удобный способ. Можно обойтись и без трубы, но оперировать с длиной рычага трещотки крайне неудобно.
4) Считаем расстояние, на котором нужно повесить груз по формуле из тех самых старших классов: M1/M2 = P2/P1 *Так как момент затяжки всегда «на метр», то значение P2 будет всегда фиксированное — 100(см).
Итоговая формула будет такой:
P1 = (M2*100)/(M1*10) (х10 (или х 9.80665 — перевели в Ньютоны)
P1 — расстояние, на которое нужно будет повесить груз, см. M1 — масса имеющегося груза, кг M2 — требуемый момент затяжки, Н*м
Получаем: (12*100)/(2.5*10) = 48 сантиметров.
5) Смотрим, каким рычагом мы располагаем (измеряем расстояние от оси вращения трещотки до конца трубы).
*Если слишком мало — ищем другую трубу или еще один (или другой — более тяжелый) груз.
6) Отмечаем 48 сантиметров на нашей трубе и вешаем туда груз. Не забываем взводить трещотку так, чтобы она была параллельна полу. (Почему? См. ниже) Взводим до того момента, пока груз не перестанет опускаться под своим весом.
Поздравляю, вы затянули гайку/болт с указанным в мануале моментом! Повторите процедуру на остальных
Теоретическое отступление: Для более точного результата важно, чтобы рычаг находился параллельно полу (именно поэтому нам не подходит вороток — там очень трудно этого добиться), ибо затягиваем мы исключительно с использованием силы тяжести (коей на нашей планете предостаточно) которая тянет исключительно вниз, и никуда больше (есть, конечно, одно местечко на планете, где таки не вниз, но вряд ли отсутствие динамометрического ключа застало вас именно там). Как известно, плечо силы — это перпендикуляр от точки приложения (от гайки то есть) до линии ее действия. Потому при непараллельном расположении рычага и пола вы будете получать меньший момент затяжки.
Важно: Двигатель не просто так называется «горизонталка». Поэтому все действия по затяжке гаек проводились с гайками, ось вращения которых расположена горизонтально. Но мы же помним, как изменить направление действия силы (простейшие механизмы -> блок)…
P.S. На самом деле, на поиск всех предметов по даче и затяжку первой гайки было потрачено чуть больше времени, чем вы потратили на прочтение этого поста. И намного меньше, чем я потратил на написание.
Спасибо моей школьной учительнице по физике. Спасибо вам, что прочитали этот пост. Всем добра. Не ломайтесь
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, видео инструкция
Выводы: • Чтобы пользоваться динамометрическим ключом, не обязательно высшее образование. Достаточно понимать величины, в которых измеряется крутящий момент. • Даже самой недорогой модели достаточно для выполнения большинства работ в условиях собственного гаража.
Всем привет! В последнее время совсем нет времени писать в блог, активно занимаюсь диагностикой бензиновых двигателей. После просмотра видеокурсов Пахомова и углубленного изучения материальной части автомобилей многие доселе неясности при ремонте систем впрыска автомобилей рассеялись и появилось желание применить знания на практике.
Не хочу показаться хвастливым, но результаты уже есть и для начала я думаю неплохие. Извините за это небольшое отступление от темы. Сегодня поговорим на тему динамометрического ключа. Что это такое и с чем его «едят».
Применение динамометрического ключа
Не для кого не секрет, что все болтовые соединения должны затягиваться с определенным моментом. В литературе его часто обозначают как ньютон умноженный на метр. Н*м. К примеру 10 Н*м означает, что болт или гайка затянуты с моментом 10 ньютон, приложенным к плечу длиною 1 метр.
Для чего нужно затягивать болтовые соединения с определенным моментом. Ну во первых для того, чтобы соединение было прочным и не произошло самопроизвольное отворачивание. Во вторых при чрезмерной затяжке происходит срыв витков резьбы.
Мне на почту недавно прислал письмо читатель и задал вопросы: «Как выбрать динамометрический ключ для автомобиля?» и «Как пользоваться динамометрическим ключом?». Отвечу на данные вопросы. Но для начала давайте познакомимся с типами динамометрических ключей.
На сегодняшний день известны три типа динамометрических ключей. Первый тип.
Ключ динамометрический стрелочный
Данный ключ имеет рукоятку со шкалой, квадрат 1/2 дюйма с трещоточным механизмом, стрелку. Шкала динамометрического ключа имеет разметку в Н*м или кгс*м в обе стороны. По центру шкалы стоит ноль и на него первоначально указывает стрелка динамометрического ключа. Ручка ключа имеет для удобства его удержания мелкую накатку. Работает данный ключ по очень простому принципу. При затягивании болтового соединения происходит изгиб металлической ручки(пружинящая сталь) и стрелка фиксирует этот изгиб относительно ноля шкалы. Все очень просто.
Универсальная таблица затяжки болтов
Зависимость указана не только от диаметра и шага резьбы. Одна из важных характеристик – класс прочности. Это ограничение связано с так называемой текучестью металла, когда деформация может привести к срыву как минимум резьбы, а как максимум – головки болта (стержня шпильки).
Использовать этот справочник при монтаже узлов и деталей автомобиля, и тем более колесных дисков – недопустимо! Установленные заводом изготовителем моменты затяжки крепежа, связаны не только с прочностью болтов.
Пострадать может геометрия детали, герметичность прокладки. Изменятся условия работы подшипников, сальников.
Важность правильной затяжки болтов или гаек ГБЦ
Головка блока цилиндров (ГБЦ) — один из важнейших узлов автомобиля. Она закрывает блок цилиндров. В ней расположены распределительные валы, клапанные крышки и другие детали газораспределительного механизма. На ГБЦ постоянно воздействуют огромные переменные силы давления и температуры. Поэтому к её резьбовому креплению предъявляются особые требования.
Читать также: Фрезы для оцилиндровки бревен
Головка блока постоянно должна испытывать силу сжатия, которая задаётся определённым моментом затяжки резьбового крепления. Для того чтобы сила сжатия была равномерно распределена по поверхностям стыка головки с блоком цилиндров предусмотрено большое количество стяжных болтов или шпилек с гайками. Равномерность прижатия ГБЦ к блоку цилиндров обеспечивается определённой схемой порядка затяжки резьбовых соединений. Для уплотнения стыка используется прокладка головки блока, сделанная из особого материала, устойчивого к высокой температуре. При затяжке крепления головки она даёт усадку в тысячные доли миллиметра, что обеспечивает надёжную герметизацию стыка.
Соблюдения правильного порядка затяжки болтов ГБК гарантирует правильность её прижатия к блоку цилиндров
Последствия от перетяжки болтов крепления ГБЦ
Если затяжка резьбовых соединений головки блока ведётся с превышением усилия от номинального, то сила растяжения, которая воздействует на болт или шпильку, начнёт разрушать резьбу в блоке или вытягивать тело крепёжного элемента. Наступает так называемый момент текучести, когда при дальнейшем увеличении силы затяжки сила прижатия начнёт уменьшаться. Итог: быстрое прогорание прокладки в месте наихудшего сжатия.
Если же резьба в отверстиях блока будет сильно повреждена, то она уже не сможет обеспечить необходимое прижатие головки при правильном моменте затяжки. Её потребуется восстанавливать, а это дополнительные затраты. Опытные ремонтники мотористы на практике чувствуют предельную силу затяжки, которую может выдержать резьбовое соединение. Они никогда не допустят дефектов от перетяжки болтов или гаек.
Работа динамометрическим ключом
Что будет, если недостаточно затягивать болты крепления ГБЦ
Если крепление головки выполняется с минимальным усилием, то это приведёт к слабому прижатию её к поверхности блока цилиндров. Между прокладкой и прилегающими к ней плоскостями блока и головки образуются микроскопические зазоры, которые обязательно приведут к прогоранию уплотняющего материала.
Проверка плосткости головки блока специальной линейкой
Недостаточная затяжка болтов крепления не обеспечивает нормального прилегания головки, что может вызвать коробление её стыковой поверхности.