Затяжка динамометрическим ключом гайки крепления мачты освещения

Содержание

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.

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.

  1. 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.
  2. 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.

Обозначение класса прочности метрических болтов

Предельная текучесть представляет собой максимальную нагрузку на конструкцию болта. Элементы, которые выполняются из нержавеющих видов стали, имеют обозначение непосредственно самого вида стали (А2, А4), и только после этого указывается предельная прочность.

К примеру, А2-50. Значение в подобной маркировке обозначает 1/10 прочностного предела углеродистой стали. При этом, изделия, для изготовления которых используется углеродистая сталь, имеют класс прочности – 2.

Обозначение прочности для дюймовых болтов отмечается насечками на его головке.

Обозначение класса прочности дюймовых болтов

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.

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

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

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:

  1. Точно знать значение необходимого затяжного усилия.
  2. Выполняя контрольную проверку затяжки, необходимо выставлять усилие и проверять по кругу каждый крепежный элемент.
  3. 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.
  4. 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:

  1. Нам потребуется узнать какой длины ключ. Например, длина составляет 20 см или 0,2 метра.
  2. Разделить единицу на наше полученное значение: 1/0,2 = 5.
  3. Умножить полученный результат: 5*2кГс/м = 10 кг.
Читайте также:  Принцип работы галогенной лампы

Далее на практическом опыте крепим к ключу крючок и присоединяем его к весам. Выполняем натяжку к нужному значению (которое мы получили в ходе расчетов) и начинаем постепенно закручивать/проверять. Применение такого кустарного метода все же лучше, нежели закручивать болты на «глаз». Погрешность будет присутствовать в любом случае, однако с увеличением усилия она будет уменьшаться . Все зависит от того, какого качества весы. Однако для проведения серьезных и профессиональных работ лучше обзавестись специальным динамометрическим ключом.

Затягивание резьбовых соединений без использования динамо-ключа

Нередко автовладельцы задаются вопросом о том, как затянуть болты ГБЦ, не прибегая к использованию динамометрического ключа. Сделать это можно, причём данный способ весьма действенный на практике. Для его осуществления понадобятся:

  1. Двусторонний накидной либо рожково-накидной ключ. Как вариант — можно прибегнуть к сгибающимся отвёрткам, с одной стороны которых имеется отверстие или полость;
  2. Безмен (пружинные весы) с пределом в 20 килограмм.

После сбора необходимых инструментов необходимо высчитать момент затяжки — усилие, которое прикладывается к метровому рычагу. Если требуется затяжка гайки с моментом 2 кгс*м, то усилие будет равно 8 кг. После проведения всех расчётов на крепёж устанавливается ключ, к другому концу которого крепятся весы. Кольцо безмена тянется до тех пор, пока на шкале не отобразится необходимая величина момента.

Метод затяжки резьбовых соединений без динамометрического ключа очень прост и спасает в тех ситуациях, когда такого прибора нет под рукой или его приобретение слишком накладно.

Затяжка болтов ГБЦ без использования динамометрического ключа видео:

Штрафы за пересечение стоп-линии и превышение скорости больше не побеспокоят!

Какой из способов затяжки крепежей лучше?

Каждый из способов затягивания резьбовых соединений ГБЦ обладает своими плюсами и минусами. Использование динамометрического ключа позволяет добиться точных результатов без повреждения деталей и болтов, которые могут привести к выходу двигателя из строя. Второй метод — без динамо-ключа — широко используется в народе благодаря своей простоте, доступности и отсутствию необходимости приобретать дорогостоящий ключ.
Несмотря на то что профессиональные механики советуют прибегать только к первому способу, производители автомобилей в технических руководствах нередко советуют использовать комбинированный метод. Суть его заключается в том, что при моментах затяжки свыше 8–10 кг*м велика вероятность стопроцентной ошибки даже с использованием смазочных материалов, поэтому крепежи сперва затягивают динамо-ключом до указанных значений, а потом доворачивают по углу. На практике такой способ оказывается самым эффективным, поскольку болт докручивается до характерного щелчка, гарантирующего полное соблюдение момента силы.

Одной из важных частей двигателя является головка блока цилиндров. Правильная затяжка болтов, определение момента и порядок работ обеспечивают бесперебойную работу ГБЦ и силового агрегата автомобиля.

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.

Читайте также:  Ремонт импульсного блока питания телевизора видео уроки

Рассмотрим, что произойдёт при превышении момента затяжки на примере болта с гайкой:

  1. 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.
  2. 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:

  1. Перед началом затяжки подобрать необходимое усилие при закручивании, например, 50 Нм. Усилие выставляется на основной шкале устройства, но не 50, а 48 Нм.
  2. На вспомогательной шкале выставляется усилие в 2 Нм, что в сумме даст нам требуем 50 Нм.
  3. 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.