Как в домашних условиях пользоваться динамометрическим ключом и определить момент затяжки по таблице

Что такое динамометрический ключ — это устройство, которое совмещает в себе сразу два инструмента: прибор для измерения и контроля момента силы и обычный гаечный ключ. Такой инструмент незаменим для затяжки болтов и гаек с определенным усилием. Благодаря контролю момента силы повышается срок службы изделия или конструкции, а также улучшаются их качественные характеристики.

Сфера применения моментных ключей

Динамометрический ключ используют во многих отраслях промышленности, требующих установку соединительных винтовых деталей с определенным моментом силы. Это авиастроительная и машиностроительная отрасли, сферы строительства высокоточных конструкций и изготовления технического оборудование, монтаж трубопроводов и электросетей. Незаменимым инструментом является ключ в автосервисах в сфере ремонта и обслуживания легковых и грузовых транспортных средств.

Многие владельцы автомобилей пользуются им и в домашних условиях, например, при замене летних колес на зимние. Такая работа требует точной и качественной сборки. Если гайку плохо завинтить, то она может потеряться, что приведет к поломке. А если приложить слишком большое усилие, для которого материал болтов не предназначен, то крепеж деформируется, нанеся повреждения колесу. Поэтому установку болтов проводят, учитывая указанный для них момент силы. А самым лучшим помощником в этом деле становится динамометрический ключ, как пользоваться им разберемся далее.

Именно затяжка болтов динамометрическим ключом является наилучшим способом сохранить не только сами болты и гайки, но и колесные шпильки при шиномонтаже.

Устройство, принципы работы, а также разновидности динамометрических ключей

Чтобы понять, как правильно пользоваться динамометрическим ключом, обратимся к его устройству и принципу работы. В основе инструмента лежит динамометр — прибор для измерения момента силы. Динамометр, состоящий из пружинно-шарнирного механизма помещен в корпус ключа. При достижении установленного значения силы во время затяжки гайки, инструмент издает щелчок или иной сигнал.

По принципу работы моментные ключи делятся на стрелочные (шкальные), предельные и электронные. В свою очередь, каждый из видов имеет ряд подвидов, в основе которых лежит единая система.

Стрелочный индикаторный

Основная особенность конструкции такого типа ключей заключается в наличии стрелочного динамометра, благодаря которому инструмент получил свое название. Нередко его классифицирует и как индикаторный динамометрический ключ. Оба названия отражают измерительную функцию прибора, предназначенного для определения силы затяжки уже установленных крепежных элементов.

Конечно, стрелочным ключом можно контролировать и прикладываемую силу во время монтажа резьбовых крепежей. Но делать это крайне не удобно, так как в процессе работы необходимо будет постоянно сверять показания на циферблате.

Устройство циферблата делает возможным осуществление замера как почасовой, так и против часовой стрелки. Однако, небольшие размеры инструмента и его конструкция не позволяют производить монтаж в труднодоступных местах.

Что же касается материала, из которого делаются ключи, то чаще всего это нержавеющая высококачественная сталь с хромованадиевым покрытием. Стрелочный механизм же покрыт высокопрочным противоударным стеклом. Он эффективно защищает устройство от механических повреждений.

Шкальный торсионный

По своему устройству шкальный динамометрический ключ является самым примитивным и простым инструментом своего вида. Он представлен металлическим стержнем, внутри которого размещен пружинный механизм. С одного конца стержня находится штанга с делениями и рукоятка, с другого — рабочая головка с присоединительным квадратом. Значение приложенной силы определяется по отклонению стрелки относительно дугообразной металлической шкалы с делениями.

Замер производится в ньютонах на метр (реже в килограммах на метр). Инструментом можно устанавливать как правосторонние резьбовые винты, так и левосторонние.

Шкальные моментные ключи нередко путают со стрелочными. Оба инструмента имеют сходный механизм, строени и выполняют одинаковые функции. Благодаря двусторонней шкале их можно использовать для соединений разного вида.

Недостатком торсионных ключей является высокая погрешность при проведении работ. Она варьируется от 5% до 20%, а в некоторых случаях при сильном износе достигает и более высоких показателей.

Таким образом, можно сделать вывод, что шкальный инструмент подходит лишь для использования в домашних условиях, когда не требуется особая точность, а эксплуатация ключей происходит нечасто. Например, использование ключа будет уместно для самостоятельного обслуживания и ремонта автомобиля. Им можно выполнить затягивание головки клапанной крышки, установку колесных болтов и других крепежных элементов. При затяжке таких винтов рекомендуется придерживать показателей, указанных в сопроводительной на динамометрический ключ инструкции или руководстве по эксплуатации.

Щелчковый предельный

Наибольшую популярность и распространение в среде как профессионалов, так и любителей получил щелчковый ключ. Это связано с высокой точностью инструмента, его эффективностью и разумным соотношением цены и качества. На рынке можно без труда найти динамометрический инструмент от самого простого, предназначенного для бытовых целей, до профессиональных высокоточных моделей.

Щелчковый динамометрический инструмент относится к категории ключей предельного типа. Для того, чтобы разобраться как устроен динамометрический ключ этого типа следует рассмотреть его конструкцию, которая состоит из трещотки, на которую крепятся сменные насадки, рукоятки и стержни. Внутренний механизм ключа представлен шарнирно-пружинным устройством, которое срабатывает при достижении максимального значения приложенной силы. В такой момент инструмент издает характерный щелчок, говорящий об окончании работы.

Рожковый

Единственным отличием рожкового инструмента от щелчкового является использование рожковых насадок вместо торцевых. Рабочая головка ключа имеет вид цилиндрического стержня с фиксирующим гнездом, в которое вставляются сменные насадки разного диаметра.

Само же устройство моментного ключа полностью совпадает с предельным устройством.

Электронный цифровой

Цифровой моментный инструмент — это современное сложное устройство, оснащенное электронно-механическим механизмом. Он отличается износостойкостью и высокой точностью. Управление им осуществляется при помощи специальных кнопок, нажатием на которые задаются настройки. Значения и заданные параметры отображаются на встроенном дисплее. При достижении максимального значения прилагаемой силы в зависимости от модели загорается светодиодный индикатор или происходит звуковое оповещение.

Для электропитания ключа используются батарейки на основе лития в виде таблеток.

Разводной универсальный

Разводной или универсальный моментный ключ можно настроить под любой размер болта. Его рабочая часть представлена головкой рожкового типа. Она состоит из двух губок, одной подвижной и одной неподвижной.

Универсальный инструмент бывает двух видов: предельного и электронного. В первом случае в основе его конструкции находится щелчковый механизм. На рукоятке такого инструмента выстраиваются и фиксируются параметры. Во время работы храповое устройство издает щелчковый звук, оповещающий о достижении максимального момента силы.

Что же относится к электронному типу, то его принцип работы аналогичен цифровому устройству. Прибор также содержит жидкокристаллическую панель, на которой при помощи кнопок задаются параметры. При осуществлении установки резьбовых расходников контроль осуществляется с помощью индикатора или звукового сигнала.

Электронный класса премиум

Электронный инструмент премиум класса — это, пожалуй, самый совершенный и технологичный вид динамометрического ключа. В его основе лежит принцип работы электронного прибора. Однако выполнен такой инструмент из высококачественной стали с противоударным и антикоррозийным покрытием. Он оснащен ЖК-дисплеем, динамиком, индикатором воды, коммуникационным портом, встроенной памятью, способной сохранить от 250 до 2000 значений (угол и момент), низкой погрешностью, не превышающей 1%, широким диапазоном единиц измерения (Н/м, фунт силы/фут, дюйм/фунт, кг/см). Оповещении о достижении момента силы происходит при помощи световых индикаторных лампочек, звукового сигнала или вибрации.

Ключи премиум класса имеют высокую цену, которая вряд ли сможет оправдать себя при нечастых использованиях в быту. Такой инструмент предназначен для повышенной эксплуатации на предприятиях и в крупных сервисах.

Динамометрический переходник

Интересным вариантом для домашнего использования (например, во время ремонта или как гаражный инструмент) является адаптер с переходниками. Он имеет вид небольшой компактной электронной коробки с отверстиями для насадок в нижней и верхней частях. В приборе присутствуют гнезда для ключа трещотки, насадок разного диаметра для болтов, саморезов, винтовых соединений со специфическим шлицем: звездчатыми, шестиугольными и другими.

Адаптер — универсальное средство, способное заменить не только классический динамометрический ключ, но и отвертку и даже шуроповерт. Но и у такого универсального прибора есть свои минусы. Недостаток адаптера заключается в низкой точности его электронно-механического динамометра. По этому качеству он сильно уступает профессиональному инструменту.

Гидравлический динамометрический ключ

Разновидность узкоспециализированного инструмента, который использует на крупных промышленных предприятиях. Например, в авиастроении или при возведении масштабных сложных конструкций. Гидравлический ключ обеспечивает быстроту и качество установки резьбовых соединений. Инструмент обладает высокой точностью и эффективностью.

Гидравлический динамометрический ключ относится к инструментам высшего ценового сегмента. Его средняя стоимость находится в пределах 200 — 300 тыс. рублей.

Как пользоваться динамометрическими ключами разных типов

По типу использования ключи делятся на три группы: стрелочные (шкальные), предельные (щелчковые) и электронные. Чтобы затянуть винт с определенным моментом силы, необходимо знать, как правильно пользоваться динамометрическим устройством. Только при соблюдении всех правил и норм крепеж будет качественным и прочным.

Помимо индивидуальных особенностей эксплуатации ключей разного типа, существуют общие правила пользования динамометрическим ключом:

• Динамометрический ключ нельзя использовать в качестве трещотки или воротка. Моментный инструмент предназначен исключительно для установки винтовых соединений. Это точный инструмент, который может выйти из строя из-за манипуляций не предусмотренных его конструкцией. При вывинчивании болта пружина рискует растянутся и потерять свои динамометрические свойства;
• Для точности передаваемого усилия рекомендуется пользоваться одной сменной торцевой или рожковой насадкой. Применение удлинителя может привести к погрешности показаний;
• После работы показатели инструмента необходимо вернуть на начальное значение, оставив ослабленным прижимной винт в нижней части ключа. В исходном состоянии пружинный механизм меньше деформируется и изнашивается;
• Как и большинство точных приборов, динамометрический ключ нуждается в проверке и регулировке. В зависимости от степени эксплуатации калибровку проводят один или несколько раз в год.

Прибор нуждается не только в правильной эксплуатации, но и в правильном хранении. Как же хранить динамометрический ключ? В комплекте с инструментом чаще всего идет специальный чехол: пластмассовый, металлический или тканевый. Производителем предусмотрено, чтобы внутри такого кофра ключ находился в неподвижном состоянии. После использования ключ лучше всего убирать обратно в чехол. Перед тем, как это сделать, инструмент следует очистить от загрязнений: масляных или грязевых.

Как пользоваться стрелочным (шкальным) динамометрическим ключом

Чтобы понять, как пользоваться динамометрическим ключом со стрелкой, будь то на циферблате или штанге с дугообразной линейной шкалой, рассмотрим его конструкцию. Внутри такого устройства находится пружина, которая сжимается в процессе затяжки болта. Чем больше приложенная в момент сила, тем больше отклоняется стрелка от нулевого показателя, указывая на необходимую величину.

Для понимания как пользоваться стрелочным динамометрическим ключом следует иметь в виду, что в процессе затяжки гайки необходимо осуществлять постоянный контроль показаний на приборе. Делается это визуально. По отклонению стрелки оператор самостоятельно определяет силу момента.

Работать стрелочным инструментом не просто. Циферблат или шкала должны постоянно находится в поле зрения. Механику одновременно приходится делать затяжку и следить за прибором.

Как пользоваться динамометрическим ключом щелчкового типа

Модели данного типа пользуются наибольшей популярностью. Это обусловлено их высокой точностью, эффективностью и доступной ценой.

Принцип работы динамометрического ключа включает следующие этапы:

• Выставление на рукоятке необходимо момента силы. Крутящийся механизм со вспомогательной шкалой вращательными движениями перемещают вдоль основной шкалы до достижения необходимых параметров. Цена делений основной шкалы обычно выражена в Н/м. Иногда на стерже в диаметрально противоположных сторон находится две шкалы (одна — Н/м, вторая кг/м). Шаг основной шкалы может быть равен 14 единицам, шаг вспомогательной — 1 единице (например, у прибора с максимальным значением в 210 Н/м). При регулировке учитывается не только основная, но и вспомогательная цена деления;
• После выставления нужного значения динамометрический механизм фиксируется стопорной гайкой на тыльной стороне рукоятки;
• Установив нужную насадку, оператор приступает к затягиванию болта. При достижении максимального момента силы инструмент издает резкий характерный щелчок, свидетельствующий об окончании установки.

Работать щелчковым ключом просто и удобно. Контроль осуществляется внутренним механизмом инструмента. После достижения необходимой величины, ключ прокручивается, тем самым исключая возможность большего давления на винт.

Как пользоваться электронным (цифровым) динамометрическим ключом

Электронный динамометрический ключ — это усовершенствованный инструмент, оснащенный жидкокристаллическим дисплеем. Нужные значения выставляются при помощи кнопок, показания высвечиваются на небольшом экране.

Достоинствами ключа являются наличие внутренней памяти (в среднем от 20 до 200 заполнений), световых и звуковых индикаторов, возможности использования разных систем измерения ( Н/м, кг/м, кг/см и другие).

Принцип работы электронного ключа аналогичен щелчковому. На дисплее устанавливается предельное значение, при достижении которого срабатывает световой или звуковой индикатор.

Как определить момент затяжки по таблице

Усилие, которое мастер прикладывает к установке резьбового соединения, называется моментом затяжки. Величина силы зависит от многих факторов: материала и вида винта, степени нагрузки на резьбовую деталь, материала самой конструкции. Момент затяжки (или момент силы) обычно можно найти в инструкциях и сопроводительной технической литературе.

Существует и способ самостоятельного нахождения величины по специальным таблицам моментов, в которых указывается вид, размер и предназначение винтов. В них можно найти примерные значения силы для затяжки метрических и дюймовых болтов, а также крепежей для легковых и грузовых автомобилей.

Виды насадок под динамометрические инструменты

Насадки делятся на:

• Рожковые;
• Трещоточные;
• Накидные.

При подборе насадки важно обратить внимание на размер присоединительного квадрата ключа. Обычно он указан в дюймах. Распространенными значениями являются 1/2 , 1/4 , 3/4, 3/8 и 1. Размер же самой насадки должен соответствовать диаметру гайки, и подбираться с его учетом.

ГОСТ

33530-2015 — основной ГОСТ, отвечающий за нормирование затяжки винтовых крепежей. Он разработан не только для динамометрических ключей, но и для отверток. ГОСТ предназначен для контроля качества и точности измерительного и винчивающего инструмента.

Проверку ключей проводят по ГОСТу 8.541-86 п.2.1.2. Он предписывает методы и порядок контрольных действий.

Сертификаты и погрешность

Сертифицированный прибор — это инструмент, прошедший лабораторные исследования, в ходе которых были доказаны его эффективность, качество и соответствие заявленным параметрам.

Динамометрические устройства лишь условно называются ключами. По своим характеристикам и функциям они относятся к классу точных приборов, с низким уровнем погрешности. Самыми высокими показаниями погрешности отличаются стрелочные механизмы — от 8 до 20%. Значение же предельных и электронных моделей в основном соответствует 4-6%. Некоторые ключи профессионального класса и вовсе имеют 99% уровень точности.

Калибровка и поверка

Измерительный инструмент, использующийся на предприятиях, необходимо проверять в установленные сроки. Калибровка — это процесс подстройки и регулировки динамометрического механизма в соответствии с его характеристиками. Проверка и калибровка проводятся в соответствии нормативам ГОСТа.

Инструменту, использующемуся в домашних условиях, также нужна проверка точности и качества. Делать ее можно самостоятельно при помощи специальных стендов или в мастерской.

Размер посадочного квадрата для динамометрического ключа

Размер посадочного квадрата обозначается в дюймах и имеет следующие значения:

• 1/4 ;
• 1/2 ;
• 3/4 ;
• 3/8 ;
• 1.

Но в зависимости от модели вместо квадратного выступающего привода можно увидеть квадратное отверстие, в которое вставляется насадка. Размер прямоугольной области для вставки выражается в миллиметрах:

• 14 x 18;
• 24 x 32 ;
• 27 x 36 ;
• 9 x 12 .

Как выбрать динамометрический ключ

При выборе ключа следует обратить внимание на следующие моменты:

• Диапазон возможностей. Необходимо убедится, что требуемый момент силы входит в шкалу деления инструмента. При этом он не должен являться крайним максимальным или минимальным показанием. Например, для затяжки с силой в 120 Н/м потребуется ключ со шкалой деления, превышающей этот показатель на несколько единиц. В противном случае, из-за критического сжатия или, напротив, растягивания пружины устройство рискует выйти из строя в течение нескольких оборотов;
• Наличие эргономичной нескользящей ручки. Во время работы инструмент не должен доставлять дискомфорт. Важно убедиться, что ключ удобно держать в руке, он не выскальзывает и не причиняет неприятные ощущений;
• Материал. Ключи из высококачественной стали с защитным противокоррозионным покрытием при правильном хранении прослужат довольно долго;
• Наличие индикаторного механизма. Стрелочные ключи сильно уступают предельным и электронным аналогам. Благодаря системе оповещения оператор может не беспокоиться, что приложит усилие, превышающее оптимальный момент затяжки.

Различия выбора динамометрического ключа для частного использования и для организации

На предприятиях инструменту предъявляется повышенные требования по уровню точности. Профессиональное оборудование отличается высоким качеством и износостойкостью механизма. Перед внедрением на производство устройство проходит проверку в лаборатории. Обязательным условием является сертификация, подтверждающая его характеристики. Данная предосторожность нужна для обеспечения прочности и безопасности будущих изделий: конструкций и техники.

При выборе инструмента для личного использования опираться стоит на материал, из которого он сделан, его функции и измерительные способности. Деления шкалы должны превышать максимально допустимое значении при установке винта. Так динамометр устройства не будет сильно изнашиваться, и следовательно, дольше прослужит. Для частного использования совсем необязательно покупать профессиональный инструмент, прошедший сертификацию. Для ремонта и обслуживания техники, которой не требуется повышенная точность крепления, можно подобрать бюджетную универсальную модель.

Производители ключей

Разобравшись как использовать динамометрический ключ и по каким критериям следует производить выбор стоит так же отметить основных производителей данного инструмента:

• FORCE — тайваньская компания, занимающаяся изготовлением динамометрических ключей, преимущественно предельного типа. Бренд поставляет на рынок инструмент с торцевыми и рожковыми насадками разной ценовой категории.
• GEDORE — компания выпускает широкий ассортимент динамометрических ключей разного вида: механического и электронного.
• HANS является одним из лидеров продаж в интернет-магазине. Этот мировой бренд занимается изготовлением профессионального оборудования, прошедшего сертификацию. В каталоге организации можно найти как недорогие модели, так и ключи премиум-класса.
• Jonnesway — еще одна тайваньская фирма с большим ассортиментом пневматического и механического оборудования и инструментов, среди которых и динамометрические устройства.
• Зубр — российская компания, занимающаяся изготовлением высококачественного профессионального оборудования. Ключи бренда подходят не только для частного использования, но и в профессиональных целях в автосервисах и на предприятиях. Инструмент отличается высокой точностью.