Моменти затягування болтів і гайок

Щоб забезпечити максимальну міцність різьбового з'єднання, важливо затягнути його з потрібним зусиллям. Якщо воно буде недостатнім, то легко може розкрутитися. Якщо ж майстер докладе надмірне зусилля, то може зірвати різьбу. У деяких механізмах необхідно проводити затягування з точно розрахованим зусиллям. Його називають моментом затягування болтів.

Момент затягування болтів - це сила, яка прикладається до гайки під час нагвинчування її на різьбовий стрижень болта. Він вимірюється в Ньютон-метрах (Нм). Момент затягування болтів залежить від таких чинників:

• матеріалу і класу міцності болта;
• матеріалу деталей, що з'єднуються;
• наявності антикорозійного покриття у гвинта;
• чи є кріплення сухим або в мастилі;
• довжини різьблення.

Використання спеціальних інструментів

Якщо, наприклад, скористатися звичайним гайковим ключем, то точність докладеного зусилля залежить від умінь майстра. Гарантувати її практично неможливо. Існують різні механізми, відповідальні з'єднання, в яких дуже важливо, щоб закручування відбувалося з певним зусиллям. Це стосується з'єднань в автомобільних двигунах.

Для цієї мети використовуються спеціальні інструменти - динамометричні ключі. При їх придбанні необхідно уточнити граничну величину, на яку вони розраховані. Рекомендується вибирати інструмент, який на 25-30% перевищує середню величину зусиль при закручуванні.

Стрілочний динамометричний ключ

У ньому перпендикулярно осі інструменту встановлено стрілку зі шкалою. Вона пов'язана з головкою інструменту. Під час виконання закручування стрілка відхиляється, показуючи величину зусилля, що докладається. Результат вимірювання не фіксується, його можна дізнатися тільки під час спостереження в реальному часі.

Стрілка може переміщатися в обох напрямках, що дає можливість вимірювати момент затягування як на лівосторонній, так і на правосторонній різьбі. Цей інструмент має доступну ціну.

Як недолік відзначають високу похибку проведення вимірювань - вона може досягати 10%. Проведення калібрування на цьому інструменті не передбачено. Стрілочний ключ швидко зношується і виходить з ладу. Через порівняно великі розміри інструменту, його важко застосовувати в малодоступних місцях. Під час закручування здебільшого потрібно міняти руку, оскільки в інструменті не застосовується тріскачка. У результаті тимчасово зміниться момент затягування болта.

Граничний динамометричний ключ

Якщо є вимога не використовувати занадто великих зусиль, то можна закручувати болти за допомогою граничного ключа. Механізм перешкоджає перевищенню зусилля, яке було попередньо задано налаштуваннями.

Перевагою граничного ключа є широкі можливості налаштувань. Присутність храпового механізму значно полегшує проведення робіт у важкодоступних місцях. Ключ призначений для роботи і з лівостороннім, і з правостороннім різьбленням.

Якщо майстер у процесі роботи перевищить необхідне зусилля, то буде чути чітко помітне клацання, а потім інструмент увімкне фіксатор. Як недолік відзначають, що храповий механізм швидше зношується. У міру використання інструменту йому потрібне періодичне калібрування.

Цифровий динамометричний ключ

У цьому інструменті застосовується електронне управління і є дисплей. Компактні розміри полегшують роботи у важкодоступних місцях механізмів. Висока точність роботи робить цей інструмент незамінним помічником. Оболонка рукояті зроблена з полімерного матеріалу, що дає змогу зручно і надійно тримати його під час роботи. Механізм надійно захищений від можливості проникнення вологи.

Інструмент може працювати з використанням різних систем вимірювань. Працює не тільки звукова, а й світлова індикація, що дає майстру знати про те, що він використовує не те зусилля, яке потрібно.

Тут немає потреби у здійсненні калібрування, оскільки точність роботи інструменту з часом не погіршується. Цей ключ може працювати з лівою і з правою різьбою. Єдиним недоліком, на думку користувачів, є відносно висока ціна пристрою.

Як затягувати болти динамометричним ключем

Найчастіше для фіксації кріплення монтажники задіюють динамометричний ключ. Рекомендації щодо застосування інструменту:

1. Болти і кріплення очистити від іржі та забруднень.
2. Встановити динамометричний ключ на необхідне зусилля, дотримуючись керівництва з експлуатації.
3. Тягнути динамометричним ключем у напрямку затягування з'єднання.
4. Затягувати гайку до клацання, зупинитися і повторити операцію.

Друге клацання в ручці динамометричного ключа підтверджує потрібне затягування болта.

Важливість затягування болтових з'єднань правильним моментом

Якщо затягнути з'єднання, не стежачи за зусиллями, то в певних випадках це може призвести до значних проблем. Як приклад можна навести затяжку болтів під час встановлення коліс автомобіля. Якщо вона занадто слабка, то під час руху відбуватиметься биття диска. Воно, своєю чергою, створюватиме вібрації, які передадуться на інші деталі. Це призведе до того, що кульові опори, тяги, рейка зношуватимуться істотно швидше. У результаті можуть виникати тріщини, через які повітря і сторонні частинки стануть потрапляти всередину системи.

Якщо під час затягування докладено надлишкову силу, то болт необоротно деформується. Згодом унаслідок цього відбудеться руйнування вузла.

Під дією сильного закручування відбувається розтягування болта. Після того як воно стане занадто великим, його міцність різко зменшиться.

У разі недостатнього затягування можливе мимовільне розкручування гайок. У результаті деталь може від'єднатися у випадковий момент часу, що може призвести до створення аварійної ситуації. Якщо ослабне болт у фланцевому з'єднанні в трубопроводі, це спровокує протікання.

Як визначити момент затягування

Щоб виконати з'єднання оптимальним чином, потрібно дізнатися необхідну величину моменту затягування. На практиці її беруть зі спеціальних таблиць. Їх складають на основі проведення відповідних експериментів. Для цього роблять затяжку із застосуванням різних зусиль. Після визначення мінімального зусилля, що чинить руйнівний вплив, як рекомендоване вказують таке, яке становить 75-80% від нього.

Використання таблиць

Для отримання інформації про момент затягування болтів у конкретній ситуації використовують спеціальні таблиці. У них для кожного діаметра і класу міцності болтів вказана сила, з якою виконується закручування.

Моменти затягування - гвинт (болт) без покриття (чорний), коефіцієнт тертя 0,14

Крупна різьба

 

Дрібна різьба  

 

Моменти затягування - гвинт електролітично оцинкований, коефіцієнт тертя 0,125.

Крупна різьба 

 

Дрібна різьба