Содержание
Определенная степень закрутки резьбовых элементов выполняется с целью увеличения срока службы, прочности и повышению сопротивления различным влияющим факторам. Для каждого крепежного элемента есть определенная степень затяжки на каждом посадочном месте, рассчитывается она на основе нагрузок, температурных режимов и свойств материалов.
Например, при воздействии температуры металлу свойственно расширяться, при условии влияния вибрации — крепеж получает дополнительную нагрузку, и чтобы минимизировать ее, закручивать нужно с правильным усилием. Рассмотрим силу затяжки болтов, таблицы, методы и инструменты для проведения работ
Маркировка деталей
Этот параметр указывается на головке болта. Для деталей, выполненных на основе углеродистой стали с классом прочности — 2, указываются цифры через точку, например: 3.5, 4.8 и т. д.
Первая цифра указывает 1/100 номинального размера прочностного предела на разрыв, измеряется в МПа. Например, если на головке болта, указано — 10.1, то первое число означает 10*100 = 1000 МПа.
Вторая цифра — отношение пределов текучести к прочности, умножается на 10, по вышеуказанному примеру — 1*10*10= 100 МПа.
Предел текучести — это максимальная нагрузка на болт. Для элементов, выполненных из нержавеющей стали, наносится тип стали А2 или А4, и далее предел прочности. Например: А4—40. Число в данной маркировке характеризует 1/10 предела прочности углеродистой стали.
Единицы измерения
Основной величиной является Паскаль, единица измерения давления, механического напряжения, согласно международной системе «СИ». Паскаль равняется давлению, вызванному силой в один ньютон, равномерно распределяющейся по плоской к ней поверхности с площадью в один квадратный метр.
Рассмотрим, как конвертируются единицы измерения:
- 1 Па = 1Н/м2.
- 1 МПа = 1 н/мм2.
- 1 н/мм2 = 10кгс/см2.
Моменты затяжки резьбовых соединений
Ниже приведена таблица затяжки болтов динамометрическим ключом.
Прочность болта, в Нм | |||
Размер резьбы | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
М6 | 10 | 13 | 16 |
М8 | 25 | 33 | 40 |
М10 | 50 | 66 | 80 |
М12 | 85 | 110 | 140 |
М14 | 130 | 180 | 210 |
М16 | 200 | 280 | 330 |
М18 | 280 | 380 | 460 |
М20 | 400 | 540 | 650 |
Таблица усилия затяжки болтов для дюймовой резьбы стандарта США для крепежных деталей SAE класса 5 и выше.
Дюймы | Нм | фунт |
¼ | 12±3 | 9±2 |
5/16 | 25±6 | 18±4,5 |
3/8 | 47±9 | 35±7 |
7/16 | 70±15 | 50±11 |
½ | 105±20 | 75±15 |
9/16 | 160±30 | 120±20 |
5/8 | 215±40 | 160±30 |
¾ | 370±50 | 275±37 |
7/8 | 620±80 | 460±60 |
1 ньютон метр (Нм) равняется 0,1кГм.
ISO -Международный стандарт.
Моменты затяжки ленточных хомутов с червячным зажимом
В нижеуказанной таблицеприведены данные для первоначальной установки на новом шланге, а также для повторной затяжки уже обжатого шланга.
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 |
Момент затяжки для повторной стяжки | ||
16мм | 4,5±0,5 | 40±5 |
13,5мм | 3,0±0,5 | 25±5 |
8мм | 0,7±0,2 | 6±2 |
Как определить момент затяжки
- С помощью динамометрического ключа.
Этот инструмент должен быть подобран таким образом, чтобы момент затяжки крепежного элемента был на 20−30% меньше, чем максимальный момент на вашем ключе. При попытке превысить предел, ключ быстро выйдет из строя.
Усилие на затяжку и тип стали указывается на каждом болте, как расшифровывать маркировку описывалось выше. Для вторичной протяжки болтов нужно учитывать несколько правил:
- Всегда знать точное необходимое усилие для затяжки.
- При контрольной проверке затяжки стоит выставить усилие и проверить в круговом порядке все крепежные элементы.
- Запрещено использовать динамометрический ключ как обычный, им нельзя производить закрутку деталей, гайку или закручивать болт до примерного усилия, контрольная протяжка производится динамометрическим ключом.
- Динамометрический ключ должен быть с запасом.
- Без динамометрического ключа.
Для этого потребуется:
- Ключ накидной или рожковый.
- Пружинный кантер или весы, с пределом в 30 кг.
- Таблица, в которой указывается усилие затяжки болтов и момент затяжки гаек.
Момент затяжки — это усилие, приложенное на рычаг размерами в 1 метр. Например, нам требуется затянуть гайку с усилием 2 кГс/м:
- Измеряем длину нашего накидного ключа, она, к примеру, составила 0,20 метра.
- Делим 1 на 0,20 получаем цифру 5.
- Умножаем полученные результаты, 5 на 2кГс/м и получаем в итоге 10 кг.
Переходя к практике, берем наш ключ и весы, прикрепляем крючок к ключу и производим затяжку до нужного веса, согласно описанного выше расчета. Но даже такой способ в итоге окажется лучше, чем тянуть от «руки — на глаз», с погрешностью, чем выше усилие, тем она меньше. Это будет зависеть от качества весов, но лучше все-таки приобрести специальный ключ.
Зная за собой очень не хорошую привычку затягивать болты и гайки с бОльшим моментом нежели этого требуется, а именно практически "до упора", решил обезопасить от себя же резьбовые соединения, коих в автомобиле насчитывается несметное количество. Иными словами решил приобрести комплект динамометрических ключей .
Поскольку Астра, несмотря на космическое название не "Протон" и не "Союз", и в космос на ней не лететь, решил подойти к вопросу выбора инструмента с "бюджетной" стороны. Для начала определился с необходимым и достаточным диапазоном требуемого момента затяжки. На мой взгляд диапазона от 2 до 100 Нм в подавляющем большинстве случаев вполне должно хватить. Не хватит — подыщем что-нибудь еще.
И так, для малых моментов затяжки мною был присмотрен ключ от фирмы JTC Auto Tools JTC-1201.
Технические характеристики
Посадочный квадрат: 1/4".
Длина: 275 мм.
Тип: щелчковый.
Диапазон усилий затяжки: 2-24 Н·м.
Цена на момент покупки порядка 1700 руб.
Возможно JTC Auto Tools производит не самый лучший инструмент в мире, но JTC-1201 очень даже не плохо выполнен, в комплекте пластиковая коробка, инструкция на русском, ну и сам ключ. Никаких дополнительных поверочных сертификатов с ключом не прилагалось.
Для моментов затяжки до 100 Нм выбор пал на "Дело техники" (арт. 690111) опять же по причине бюджетности. Если не открывать сервис и не пользоваться инструментом профессионально (а именно как средством для зарабатывания денег) "Дело техники" вполне себе неплохой вариант. На моем веку был сломан всего лишь один ключ на 6, и то по глупости . По причине отсутствия съемника, ключ на 6 упираясь в кузов, фиксировал шток амортизатора, во время закручивания гайки амортизатора ключом на 17 или 19 с очень приличным усилием.
Но все же ближе к теме…
Технические характеристики:
Посадочный квадрат: 3/8".
Тип: щелчковый.
Диапазон усилий затяжки: 19-110 Н·м.
Цена на момент покупки порядка 1780 руб.
Хорошее исполнение, в комплекте пластиковая коробка, инструкция на русском, ну и сам ключ. Никаких дополнительных поверочных сертификатов с ключом не прилагалось.
Следуя принципу "Доверяй но проверяй" в планах провести поверку приобретенных ключей. Каким образом? Все предельно просто. Для этого понадобятся тиски, рулетка, электронный безмен килограмм до 40 (до 110 Нм должно хватить).
Пересчитать значение момента затяжки можно по формуле: М = m*g*l
где M — момент затяжки ( Нм ), m — показания безмена( Кг), l — плечо (м), g — ускорение свободного падения.
На данный момент поверку ключей не проводил по причине банальной нехватки времени. Если сделаю поверку — обязательно добавлю в отчет.
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.
Щелчковый динамометрический ключ
Имеет более сложную конструкцию и состоит из следующих частей: металлической ручки и механизмом установки момента затяжки с фиксатором, квадрат 1/2 дюйма с трещоточным механизмом и переключателем направления вращения. На фото ниже вы видите мой динамометрический ключ щелчкового типа, которым я работаю. Как видно из фото на ручке нанесены деления момента затяжки с одной стороны для удобства отсчета в н*м, а с другой в кгс*м. На вращающейся части нанесены деления. При достижении установленного момента затяжки происходит характерный щелчок.
Электронный динамометрический ключ
Данный тип динамометрического ключа очень похож по устройству с щелчковым, но с одной лишь разницей, что момент затяжки устанавливается на жидкокристаллическом экране и сигналом по достижении необходимого момента является не щелчок, а звуковой сигнал.
Какой выбрать динамометрический ключ из этих трех типов. По своему опыту эксплуатации скажу, что наиболее оптимальный вариант для мастера-гаражника — это щелчковый динамометрический ключ. Постараюсь доступно обосновать данный выбор.
Стрелочный динамометрический ключ неудобен тем, что при затяжке соединений нужно всегда наблюдать за показанием стрелки на шкале, что создает определенные трудности при затягивании в труднодоступном месте. Это минус. А его несомненный плюс, это простота устройства и меньшая стоимость из всех трех типов.
Щелчковый динамометрический ключ наиболее удобен, так как установив один раз момент затяжки, вы избавляетесь от необходимости его визуально контролировать. Крутить можно в любом месте и момент затяжки слышно по щелчку в рукоятке.
Электронный динамометрический ключ требует дополнительного питания в виде встроенной батарейки, а ведь батарейка может разрядится в неподходящий момент и тем самым работа останавливается на время поиска батарейки и ее замены. Поэтому я выбрал для себя щелчковый тип ключа. Какой выберите вы, выбор остается за вами.
Как затягивать динамометрическим ключом?
Затяжка динамометрическим ключом болтовых соединений производиться в следующем порядке:
-первоначально нужно из технической документации выяснить необходимый момент затяжки
-выставить на динамометрическом ключе необходимый момент затяжки, зафиксировать его в заданном положении
-затянуть соединение до необходимого момента(определить по стрелке на шкале на стрелочном динамометрическом ключе, или при появлении характерного щелчка или сигнала.
Категорически запрещается отворачивать болтовые соединения динамометрическим ключом, а также производить дальнейшую затяжку при появлении щелчка или другого сигнала. Это вызовет поломку ключа(его механизма). Не рекомндую ключ бросать, разбирать, стучать по нему или им, оберегайте от попадания воды. Будьте аккуратны с динамометрическим ключом и он вам прослужит долго.
Способ затяжки без использования динамометрического ключа
Накануне опубликования статьи читатель задал мне вопрос «Как затянуть без динамометрического ключа болтовое соединения необходимым моментом, если нет под рукой ключа?»
На этот вопрос отвечу, да можно! Но для этого вам понадобиться ключ рожково-накидной или накидной двусторонний, пружинный кантер(весы) с пределом до 20 кг. Теперь вспоминаем о том, что я писал выше. То есть момент затяжки это определенное усилие, приложенное к рычагу длиною в 1 метр. К примеру нам нужно затянуть гайку с моментом 2 кгс*м. Для этого нам нужно измерить длину накидного ключа в метрах. К примеру в моем случае длина ключа составила 0,25 метра. Делим 1 на 0,25. Получаем цифру 4. Четыре умножаем на требуемое усилие затяжки(2 кгс*м) и получаем цифру 8 кг.
Далее устанавливаем накидной ключ на болт или гайку, на другой конец ключа цепляемся крючком пружинных весов и тянем за кольцо весов до достижения 8 кг. Тем самым мы с вами простым способом без наличия динамометрического ключа затянули болтовое соединение необходимым моментом.
Таблица затяжки динамометрическим ключом болтовых соединений в зависимости от диаметра и шага резьбы