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
Источник: