Моменты затяжки болтов и гаек

Чтобы обеспечить максимальную прочность резьбового соединения, важно затянуть его с нужным усилием. Если оно будет недостаточным, то легко может раскрутиться. Если же мастер приложит чрезмерное усилие, то может сорвать резьбу. В некоторых механизмах необходимо производить затяжку с точно рассчитанным усилием. Его называют моментом затяжки болтов.

Момент затяжки болтов – это сила, которая прикладывается к гайке при навинчивании ее на резьбовой стержень болта. Он измеряется в Ньютон-метрах (Нм). Момент затяжки болтов зависит от следующих факторов:

• материала и класса прочности болта;
• материала соединяемых деталей;
• наличия антикоррозийного покрытия у винта;
• является ли крепеж сухим или в смазке;
• длины резьбы.

Использование специальных инструментов

Если, например, воспользоваться обычным гаечным ключом, то точность прилагаемого усилия зависит от умений мастера. Гарантировать ее практически невозможно. Существуют различные механизмы, ответственные соединения, в которых очень важно, чтобы закручивание происходило с определенным усилием. Это относится к соединениям в автомобильных двигателях.

Для этой цели используются специальные инструменты – динамометрические ключи. При их приобретении необходимо уточнить предельную величину, на которую они рассчитаны. Рекомендуется выбирать инструмент, который на 25-30% превышает среднюю величину усилий при закручивании.

Стрелочный динамометричный ключ

В нем перпендикулярно оси инструмента установлена стрелка со шкалой. Она связана с головкой инструмента. При выполнении закручивания стрелка отклоняется, показывая величину прилагаемого усилия. Результат измерения не фиксируется, его можно узнать только при наблюдении в реальном времени.

Стрелка может перемещаться в обоих направлениях, что дает возможность измерять момент затяжки как на левосторонней, так и на правосторонней резьбе. Этот инструмент имеет доступную цену.

В качестве недостатка отмечают высокую погрешность проведения измерений – она может достигать 10%. Проведение калибровки на этом инструменте не предусмотрено. Стрелочный ключ быстро изнашивается и выходит из строя. Из-за сравнительно больших размеров инструмента, его затруднительно применять в малодоступных местах. При закручивании в большинстве случаев потребуется менять руку, так как в инструменте не применяется трещотка. В результате временно изменится момент затяжки болта.

Предельный динамометричный ключ

Если имеется требование не использовать слишком больших усилий, то можно закручивать болты с помощью предельного ключа. Механизм препятствует превышению усилия, которое было предварительно задано настройками.

Достоинством предельного ключа являются широкие возможности настроек. Присутствие храпового механизма значительно облегчает проведение работ в труднодоступных местах. Ключ предназначен для работы и с левосторонней, и с правосторонней резьбой.

Если мастер в процессе работы превысит необходимое усилие, то будет слышен отчетливо различимый щелчок, а затем инструмент включит фиксатор. В качестве недостатка отмечают, что храповый механизм более быстро изнашивается. По мере использования инструмента ему требуется периодическая калибровка.

Цифровой динамометричный ключ

В этом инструменте применяется электронное управление и имеется дисплей. Компактные размеры облегчают работы в труднодоступных местах механизмов. Высокая точность работы делает этот инструмент незаменимым помощником. Оболочка рукояти сделана из полимерного материала, что позволяет удобно и надежно держать его во время работы. Механизм надежно защищен от возможности проникновения влаги.

Инструмент может работать с использованием различных систем измерений. Работает не только звуковая, но и световая индикация, дающая мастеру знать о том, что он использует не то усилие, которое нужно.

Здесь нет необходимости в осуществлении калибровки, так как точность работы инструмента со временем не ухудшается. Этот ключ может работать с левой и с правой резьбой. Единственным недостатком, по мнению пользователей, является относительно высокая цена устройства.

Как затягивать болты динамометрическим ключом

Чаще всего для фиксации крепежа монтажники задействуют динамометрический ключ. Рекомендации по применению инструмента:

1. Болты и крепежи очистить от ржавчины и загрязнений.
2. Установить динамометрический ключ на требуемое усилие, следуя руководству по эксплуатации.
3. Тянуть динамометрическим ключом в направлении затяжки соединения.
4. Затягивать гайку до щелчка, остановиться и повторить операцию.

Второй щелчок в ручке динамометрического ключа подтверждает нужную затяжку болта.

Важность затяжки болтовых соединений правильным моментом

Если затянуть соединения, не следя за усилиями, то в определенных случаях это может привести к значительным проблемам. В качестве примера можно привести затяжку болтов при установке колес автомобиля. Если она слишком слабая, то во время движения будет происходить биение диска. Оно, в свою очередь, будет создавать вибрации, которые передадутся на другие детали. Это приведет к тому, что шаровые опоры, тяги, рейка будут изнашиваться существенно быстрее. В результате могут возникать трещины, через которые воздух и посторонние частицы станут попадать внутрь системы.

Если при затягивании приложена избыточная сила, то болт необратимо деформируется. Впоследствии в результате этого произойдет разрушение узла.

Под действием сильного закручивания происходит растягивание болта. После того как оно станет слишком большим, его прочность резко уменьшится.

При недостаточной затяжке возможно самопроизвольное раскручивание гаек. В результате деталь может отсоединиться в случайный момент времени, что может привести к созданию аварийной ситуации. Если ослабнет болт во фланцевом соединении в трубопроводе, это спровоцирует протечку.

Как определить момент затяжки

Чтобы выполнить соединение оптимальным образом, нужно узнать необходимую величину момента затяжки. На практике ее берут из специальных таблиц. Их составляют на основе проведения соответствующих экспериментов. Для этого делают затяжку с применением различных усилий. После определения минимального усилия, оказывающего разрушающее воздействие, в качестве рекомендованного указывают такое, которое составляет 75-80% от него.

Использование таблиц

Для получения информации о моменте затяжки болтов в конкретной ситуации используются специальные таблицы. В них для каждого диаметра и класса прочности болтов указана сила, с которой выполняется закручивание.

Моменты затяжки – винт (болт) без покрытия (черный), коэффициент трения 0,14.

Крупная резьба

 

Мелкая резьба  

 

Моменты затяжки –  винт электролитически оцинкованный, коэффициент трения 0,125.

Крупная резьба 

 

Мелкая резьба