Способ затяжки без использования динамометрического ключа (почерпнуто с просторов инета, с небольшой моей редакторской правкой)
Задалась вопросом: «Как затянуть без динамометрического ключа болтовое соединения необходимым моментом, если нет в хозяйстве ключа»?
Это можно сделать, вчера опробовано лично.
Понадобится:
1) ключ рожково-накидной или накидной двусторонний, в моем случае это была сгибающаяся отвёртка для бит с полостью в ручке, куда вставлялся метровый отрезок трубы;
2) пружинный кантер(весы) с пределом до 20 кг. Я взяла электронные, купленные на Али.
Теперь вспоминаем школьные знания.
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, 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.
Так как я филолог, а не математик, свои расчеты и прилагаемые усилия я упростила метровым отрезком трубы: девочке и считать легче, и крутить)
Далее устанавливаем отвёртку/ключ на болт или гайку, на другой конец ключа цепляемся крючком пружинных весов и тянем за кольцо весов до достижения требуемых кг.
Тем самым, простым способом без наличия динамометрического ключа затягивается болтовое соединение необходимым моментом. Да, выглядит непрофессионально, когда ты в отвертку вставила трубу, к концу трубы подцепила весы и тянешь, посматривая на циферблат (я бы даже сказала дурковато), но ценник минимум в 2500 р за динамометрический ключ оправдывает минуту позора В=).
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.
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.
Закручиваем болты правильно
Любое резьбовое соединение рассчитано на определённый момент затяжки. Он регламентирован отраслевыми стандартами качества, например, «ОСТ 37.001.050–73 Затяжка резьбовых соединений. Нормы затяжки» и руководящими документами заводов-изготовителей транспортных средств. Иностранные производители используют другие стандарты, но в основном они сходны с отечественными. Приведённая ниже информация будет излагаться, опираясь на российские стандарты.
До какой степени можно затягивать резьбовые соединения
Почему важно выдерживать правильный момент затяжки? Только грамотное затягивание обеспечит надёжную фиксацию детали, с одной стороны, и предотвратит повреждение резьбы и/или самой детали — с другой стороны.
Рассмотрим, что произойдёт при превышении момента затяжки на примере болта с гайкой:
- Немедленная деформация резьбы. Из-за слишком большого прилагаемого усилия происходит деформация и срыв резьбы на детали. Болт или гайка не подлежит дальнейшей эксплуатации, кроме того, возникнут определённые сложности при попытке открутить гайку для замены. Скорее всего, придётся воспользоваться дрелью или пилой по металлу, чтобы срезать гайку.
- Повреждение металла, скрытое от глаз. Может показаться, что гайка затянута правильно, однако из-за превышения предела текучести в болте или гайке происходят необратимые изменения: деформация, нарушения кристаллической решётки металла. Такой случай особенно опасен, так незаметен сразу, но через какое-то время трещина болта может привести к печальным последствиям.
Затяжка болтов головки блока цилиндров динамометрическим ключом
Пределом текучести называют механическую характеристику материала, характеризующую напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Обозначение σт.
Единица измерения — Паскаль [Па] либо кратные [МПа].
Это важный параметр, с помощью которого рассчитываются допустимые напряжения для пластичных материалов.
После прохождения предела текучести в металле образца начинают происходить необратимые изменения, перестраивается кристаллическая решётка металла, появляются значительные пластические деформации.
Wikipedia
Если же, напротив, недотянуть гайку с соответствующим моментом, через некоторое время она просто открутиться, что также может привести к нежелательным последствиям. Поэтому настоятельно рекомендуется затягивать резьбовые соединения не «со всей силы», не от руки, а с умом, используя специальное оборудование.
Инструменты для контроля момента затяжки
Основным инструментом контроля момента затяжки является динамометрический ключ. Так называется гаечный ключ, в который встроен динамометр (прибор для измерения момента силы). Существуют следующие виды устройств:
- Индикаторный — при затягивании отображает прилагаемую силу в цифровом виде или с помощью стрелки. Погрешность — 6–8%.
Индикаторный динамометрический ключ недорог, но обладает самой большой погрешностью - Цифровой — подвид индикаторного, но для отображения момента использует ЖК-дисплей. Поддерживает возможности оповещения звуком, выгрузки данных на компьютер и прочее. Погрешность — до 1%.
Цифровой динамометрический ключ — самый точный - Предельный — при достижении заданного момента прекращает затяжку, используя щелчковый механизм. Погрешность — до 4%.
Предельный (щелчковый) динамометрический ключ отличается удобством в использовании
Для непрофессионального использования или небольшого автосервиса подойдут индикаторный или предельный ключ, как самые доступные. Цифровой будет востребован в крупном автосервисе.
Как выбрать усилие, чтобы затянуть соединение правильно
При работе с ключом предельного вида для того, чтобы достичь необходимого момента, следует:
- Перед началом затяжки подобрать необходимое усилие при закручивании, например, 50 Нм. Усилие выставляется на основной шкале устройства, но не 50, а 48 Нм.
- На вспомогательной шкале выставляется усилие в 2 Нм, что в сумме даст нам требуем 50 Нм.
- Используя торцевую головку необходимого размера, затягиваем гайку. При достижении усилия в 50 Нм раздастся щелчок и затягивание прекратится.
Контроль за усилием при работе с ключом индикаторного типа осуществляется визуально.
Помимо динамометрического ключа, в продаже можно найти динамометрические отвёртки и шуруповёрты, работают они по такому же принципу. При выборе динамометрического ключа помните, что нужный вам момент затяжки должен быть на 25% меньше максимально допустимого для ключа. Используя ключ «на пределе», вы довольно быстро выведите его из строя. И также обязательно изучите инструкцию по его использованию.
Ну а проверить правильность затяжки соединения можно угломером.
Порядок работы с самодельным динамометрическим ключом
Как правило, динамометрический ключ — довольно дорогой инструмент. Его покупка вряд ли будет оправдана для частного использования. Однако простейшее приспособление несложно изготовить самому. Для этого понадобятся:
- обычные пружинные весы с крючком и круглой шкалой, позволяющие взвесить до 20 кг (так называемый безмен);
- отрезок довольно толстой трубы (2,5 см) длиною около полуметра.
Закрепив на конце трубы крючок весов, вставляем в другой конец гаечный ключ и тянем за весы, закручивая гайку. При этом для создания момента в 10 Нм потребуется приложить усилие в 2 кг. По этой схеме можно заранее посчитать, какое усилие в килограммах вам потребуется приложить для затягивания.
Безусловно, самодельный ключ будет иметь довольно большую погрешность, но это всё же лучше, чем ничего.
Видео: как изготовить динамометрический ключ своими руками
Стандартные моменты затяжки болтов головки блока цилиндров
Чтобы знать наверняка, с каким усилием затягивать конкретное резьбовое соединение, можно использовать следующие данные.
Таблица: моменты затяжки соединений в зависимости от диаметра резьбы
| Номинальный диаметр резьбы | Размер «под ключ» головки, болта (гайки), мм | Шаг резьбы, мм | Классы прочности по ГОСТ 1759–70 | ||||
| Болт | |||||||
| 5.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 | |||
| Гайка | |||||||
| 4;5;6 | 5;6 | 6;8 | 8;10 | 10;12 | |||
| 6 | 10 | 1 | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,25 | 1,6 |
| 8 | 12 — 14 | 1,25 | 1,6 | 1,8 | 2,5 | 3,6 | 4,0 |
| 10 | 14 — 17 | 1,25 | 3,2 | 3,6 | 5,6 | 7,0 | 9,0 |
| 12 | 17 — 19 | 1,25 | 5,6 | 6,2 | 10,0 | 12,5 | 16,0 |
| 14 | 19 — 22 | 1.5 | 8,0 | 10,0 | 16,0 | 20,0 | 25,0 |
| 16 | 22 — 24 | 1,5 | 11,0 | 14,0 | 22,0 | 32,0 | 36,0 |
| 18 | 24 — 27 | 1,5 | 16,0 | 20,0 | 32,0 | 44,0 | 50,0 |
| 20 | 27 — 30 | 1,5 | 22,0 | 28,0 | 50,0 | 62,0 | 70,0 |
| 22 | 30 — 32 | 1,5 | 28,0 | 36,0 | 62,0 | 80,0 | 90,0 |
| 24 | 32 — 36 | 1,5 | 36,0 | 44,0 | 80,0 | 100,0 | — |
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.
