можно ли использовать шуруповерт как динамометрический ключ
Почему аккумуляторный гайковерт не может открутить колесо?
Аккумуляторный ударный гайковерт – модная игрушка, которая все чаще встречается в арсенале автовладельцев, многие из которых приобретают её в расчете на удобство при самостоятельной сезонной смене резины. Однако, несмотря на то что крутящий момент гайковерта в 2-3 раза превышает паспортный момент затяжки болтов колеса, инструмент не справляется, и болт все равно приходится срывать баллонным ключом. Почему так происходит?
Эволюция аккумуляторного инструмента движется стремительно. Лет двадцать назад даже шуруповерт многим казался малопонятным устройством, нужным лишь тем, кто зарабатывает на жизнь ремонтом или монтажом. А сегодня он есть в домашнем и гаражном инструментарии практически у каждого, включая совсем ленивых, которые достают его из ящика раз в году, дабы починить табуретку на кухне, и со вздохом убирают обратно, осознав, что проще купить новую… Покупают и беспроводные болгарки, и лобзики, и полировальные машины, и много чего еще.
Весьма способствует расширению любительского инструментального арсенала и современный подход производителей, позволяющих сэкономить и иметь на несколько инструментов одного бренда единый аккумулятор и зарядник.
Одним из популярных инструментов, которые покупают как целенаправленно и осознанно, так и по принципу «на всякий случай», в последнее время стал ударный аккумуляторный гайковерт…И первое, что приходит в голову автовладельцам – легкое, красивое и изящное отворачивание колес, как в автосервисе или шиномонтаже. Однако ожидание и реальность тут не всегда совпадают!
Аккумуляторный гайковерт в арсенале автолюбителя
Ударный гайковерт, работающий от шуруповёртной батареи, – весьма полезный, надо сказать, инструмент для владельца немолодого автомобиля, предпочитающего ремонтировать его своими руками. Стандартный полудюймовый «квадрат» на выходном валу позволяет устанавливать на него весь спектр торцевых головок из любого имеющегося универсального набора – как минимум от 8 до 24, что охватывает практически весь крепеж большинства легковых автомобилей. Крутящий момент моделей среднего класса – от 200 до 300 ньютон-метров, что весьма немало. При этом инструмент компактен, не требует компрессора, шланга, влагоотделителя и прочей пневматики да вообще способен работать в гараже, не имеющем розетки, и даже на улице у подъезда, что тоже порой случается…
Гайковерт облегчает работу и сокращает время, проведенное в скрюченном виде под открытым капотом или под аркой колеса. Особенно в холода. Цена же такого инструмента относительно доступна – от 5-6 тысяч рублей за устройство хорошего бренда. Многие приобретают этот гаджет для широкого спектра задач, включающего и ремонт, и сезонную смену колес, другие – только для последнего. Однако и первые, и вторые иногда оказываются глубоко разочарованными: с колесными болтами гайковерт не справляется, хотя, если верить характеристикам, просто обязан! Почему так происходит? Выясним все причины!
«Стучите дольше, и вам откроют!»
Многие разочаровываются в ударном аккумуляторном гайковерте слишком быстро – не успев, что называется, как следует им «потрещать». А также не прочитав инструкцию – на фига, и так вроде все ясно… Отчасти это стало причиной распространения в народе мнения, что «у ударных гайковертов какой-то немножко иной крутящий момент». Что, дескать, одинаковый по цифре крутящий момент из суммирующихся ударов «слабее» момента, приложенного в виде непрерывной тяги, развиваемой рукой с баллонным ключом.
На самом деле крутящий момент, разумеется, одинаковый. Один и тот же болт, закручиваемый с одним и тем же моментом ударным гайковертом и гаечным ключом в руке, прекратит вращение в одной и той же точке. Но непонимание принципа работы гайковерта – это первая причина неудачи при отворачивании колесных болтов.
У любого гайковерта есть так называемый график нарастания крутящего момента. Согласно ему максимальный момент никогда не достигается с первых оборотов – гайковерту нужно как следует постучать своей ударно-вращающей муфтой, чтобы развить полную мощность!
Этот график представляет собой зависимость крутящего момента от времени с учетом разных диаметров резьбы, и его можно найти в инструкции к инструменту. Впрочем, если гайковерт не сильно брендовый, то производители относятся к этому вопросу попроще и заменяют график фразой в духе «максимальный крутящий момент достигается после продолжительности работы ударного механизма в 8-10 секунд». Соответственно, только через 10 секунд «стука» (а то и побольше!) гайковерт выходит на полную мощность. После чего ему нужно, по-хорошему, еще как минимум столько же времени, чтобы сдвинуть гайку или болт с места. Не зная об этом, некоторые «повжикают» гайковертом несколько раз по несколько секунд и разочарованно делают вывод, что инструмент «не тянет»… Хотя на самом деле вполне возможно, что и тянет!
Момент закручивания болтов колес
Огромное количество автолюбителей узнает о норме момента затяжки болтов колес своей «ласточки» как раз после покупки гайковерта. Прежде же об этой норме они как-то не задумывались, затягивая болты изо всех сил, чему способствуют популярные страшилки о самораскручивающихся на ходу колесах. Некоторые еще по дедовскому методу норовят повалять болты по земле перед завинчиванием – дескать, с песочком-то потуже будет!
Однако в инструкции к любому автомобилю четко обозначен крутящий момент затяжки колес, выраженный в ньютон-метрах. У каждой машины он свой, но грубо можно обозначить так: у седанов и кроссоверов малого класса он составляет 80-120 ньютон-метров, у среднего – 120-160, у крупных внедорожников – 170-200. Это приблизительные цифры, но они дают общее понимание значений момента. Что не тридцать, и не триста, образно говоря…
На деле же динамометрический ключ, способный показать по стрелочной/ цифровой шкале или по отчетливо слышимым предупреждающим щелчкам реальный крутящий момент, имеют и регулярно юзают лишь редкие перфекционисты. Все остальные затягивают, как придется – в основном по воображаемой шкале от «туго» до «насмерть». В результате основная масса автовладельцев, закручивающих колеса своими руками и опирающихся на ощущения, а не на динамометрический ключ, ПЕРЕТЯГИВАЕТ ИХ В 1,5-2 РАЗА МИНИМУМ!
Все дело в том, что у большинства людей субъективное ощущение «нормы» очень далеко от штатных цифр, рекомендованных производителем. А также присутствует подсознательный, заложенный на генетическом уровне страх лишиться колес на ходу. Если десятку автовладельцев дать в руки динамометрический ключ, попросить затянуть болт колеса вслепую, не глядя на него, и остановить их при достижении нормы, восемь-девять человек воскликнут «Как, уже все?!» То есть паспортное усилие покажется им недостаточным. На автомобильных форумах регулярно встречаются откровения таких вот просветленных. Вот типичное: «… в книге по обслуживанию Renault Duster сказано, что нужно крутить колесные болты с усилием 105 Нм. Взял у соседа по гаражу качественный и дорогой динамометрический ключ, выставил момент и затянул болты, как положено по книжке. Так оказывается, что после динамоключа еще можно спокойно штатным балонником минимум на полоборота закрутить! Литье оригинальное заводское, как и колесные болты. ».
Вот и затягиваются колеса на Дастере с усилием ньютонов под двести, как для Крузака… И это еще если сосед, любитель помочь, с трубой не подойдет… Это вторая причина, по которой достаточно мощный аккумуляторный гайковерт может вас разочаровать, отказавшись отворачивать колесные болты или гайки.
Затягивая крепеж вручную бесконтрольно и по наитию, вы почти наверняка изрядно его перетянете! Будем откровенны: в большинстве случаев ничего плохого от этого не случается, если ключ крутит руками со всей дури взрослый немаленький мужик, но хотя бы не прыгает на нем ногами и не использует трубу-удлинитель. Однако целенаправленно купленный для сезонной смены колес гайковерт с паспортным крутящим моментом, скажем, 200-250 ньютон-метров, будет бессилен, хотя поначалу справедливо прикидывалось, что его мощности с запасом должно было хватать для колес, требующих 100-120 ньютон-метров.
«Должно хватать, но не хватает…»
Если всё же непременно хочется откручивать колеса модным пистолетом а-ля «вжух, и готово», то будем считать, что мы раскошелились на мощный аккумуляторный гайковерт с паспортным моментом с приличным запасом (250-300 ньютон-метров) и разобрались в принципах его работы. А также взяли у запасливого соседа динамометрический ключ, чтобы затянуть болты колес так, как предписывает производитель, и в дальнейшем не знать горя с отворачиванием.
Упс… И все равно облом… Болт, закрученный с положенным ему, согласно руководству, моментом в 120 ньютон-метров, не отворачивается с помощью ударного гайковерта с заявленной мощностью 250-300 ньютон-метров. Почему?!
Дело тут вот в чем…
Во-первых, болтовое соединение всегда имеет разные моменты на закручивание и откручивание. Крутящий момент на отворачивание гайки или болта раза в полтора превышает тот, который прилагался при заворачивании. Поэтому, закрутив болт с усилием, скажем, 120 ньютон-метров, для обратного процесса нам потребуется уже примерно 180 ньютон-метров.
И второе. Дело в том, что у любых болтов, и колесных – в особенности, существует эффект, называемый «прикипанием». Причем речь не идет о коррозии! Она, безусловно, может иметь место в резьбовом соединении и существенно затруднять его разборку. Но эффект «прикипания» в нашем случае подразумевает увеличение силы трения в области головки болта с течением времени.
Поэтому аккумуляторные гайковерты хорошо справляются с выкручиванием колесных болтов, затянутых по номиналу и сразу после их заворачивания! И им не мешает даже разница между моментом закручивания и откручивания. Но когда к этой разнице добавляется усилие перетяга с заворачиванием вручную без динамометрического ключа плюс между демонтажом колес прошло полгода, за которые силы трения в головке возросли, и вот тут даже 300-ньютонный гайковерт будет бессилен! И сдвигать с места «120-ньютонные» болты приходится все равно баллонным ключом! То же самое касается болтов в подвеске автомобиля с головками от 17 мм и выше – гайковерты из вышеозначенной мощностной категории чаще всего не справляются с ними.
Покупать или не покупать аккумуляторный гайковерт?
Ударный аккумуляторный гайковерт – безусловно, отличный универсальный помощник в ремонте автомобиля. Однако если вы ограничиваетесь в самостоятельном обслуживании сезонной сменой колес личного авто дважды в год, то, скорее всего, этот инструмент вам не нужен.
В наиболее распространенном сегменте бюджетных аккумуляторных ударных гайковертов с развиваемым усилием 200-300 ньютон-метров не может быть полной уверенности в эффективности конкретной модели для стопроцентно надежного отворачивания колес у легковых автомобилей малого и среднего классов, не говоря уже о крупных и тяжелых. Нет никакой гарантии, что затянутые даже строго по номиналу болты удастся открутить без ручного «баллонника» через полгода.
Плюс производители нередко измеряют максимальную мощность гайковерта в очень специфических условиях, нереализуемых на деле (как это, к примеру, происходит с мощностью автомагнитол), и нарисованная на коробке и в паспорте цифра в обычной практике может быть недостижима. Соответственно, распробовать фактические, а не рекламные возможности конкретной модели гайковерта можно, лишь уже купив ее. Сделать же уверенный вывод, что конкретная модель справится с вашими колесами, лишь по характеристикам крутящего момента в описании инструмента невозможно. Отзывы покупателей тоже, к сожалению, гарантией не являются.
Да, более мощные гайковерты, нежели входящие в обозначенный нами недорогой класс «200-300 ньютон-метров», с заявленным крутящим моментом в 500-600 ньютон-метров и выше гарантированно справятся с любыми колесами. Но цена их резко уходит в отрыв, и среднестатистический автовладелец едва ли решится на такую покупку.
Использовать же бюджетный гайковерт, который не осилил колеса, просто для ускорения откручивания/закручивания ослабленных вручную болтов колес при самостоятельной сезонной «переобувке» личного автомобиля – избыточная роскошь. Для этой задачи, если уж очень хочется, достаточно задействовать уже имеющийся шуруповерт с переходником «шестигранник HEX ¼-квадрат ½».
Можно ли использовать шуруповерт как динамометрический ключ
Ранее этот вопрос был затронут Дмитрием Ермаковым, но думаю полезно будет для всех, кто хочет «затягивать гайки по мануалу».
Сам ключ в наипростейшем китайском исполнении стоит от 700 грн, что не вселяет желания его резко покупать, учитывая что нужен он нам один раз в пару лет так сказать.
В принципе, при наличии большого опыта кручения гаек и умении перевести в уме Ньютоно-метры в «усилие на руку», можно обходится без него, хотя понятно что погрешность будет в пару. ньютоно-метров, но сейчас поговорим о том, как все-таки «закрутить по феншую».
Итак речь идет о регулировке зазора клапанов.
Контргайки там закручиваются с усилием 14Нм. Делим на 10 и получаем 1,4кгсм (килограм-сила-метр).
Это означает, что максимальное рекомендуемое усилие при затягивании гайки должно быть равно силе, с которой действует груз весом в 1,4 кг. подвешенный к ключу длиной 1 метр, причем не просто висящим там, а действующим перпендикулярно в ключу!
Понятно, что искать метровый ключ, крайне неблагодарное занятие, но есть выход!
Общая формула:
М=0.1*F*L. где
L-длина плеча (в см.),
M-момент силы,
F- сила воздействия (вес в кг)
(Коэффициент 0.1 введен, для упрощения расчетов. Более точно будет, если написать там 0.098, но для наших небольших требуемых усилий в Нм, можно округлить до 0.1 и останется при этом, приемлимая точность вычислений и легче считать такое в уме)
Т.е. нам нужен ключ на 10 (например рожковый-рожковый, но удобней все-таки рожковый-накидной), обычный кантер (электронный или механический не важно)
Начали (см. рисунок внизу):
Можно ли использовать шуруповерт как динамометрический ключ
*а затянуть по мануалу очень хочется!
Так уж получилось, что это мой первый пост. Принципиально не хотел писать первым постом «как я влился в моторяды», ибо так делают все, это лирика чистой воды и практическую пользу несет редко.
Сразу предупреждаю, что точность метода неизвестна и мной не проверена (ибо как раз у меня ключа и нет). Могу сказать одно: равномерность затяжки будет обеспечена.
Многие могут назвать содержимое поста костылями и колхозом. Ваше право. Но за неимением лучшего, как правило, приходится пользоваться тем, что есть.
А то, что есть, думаю, лучше, чем затягивать от руки 🙂
Начну с небольшой предыстории.
(Тем, кому хочется сразу суть, читать с «Нам понадобится« ).
Началось все с того, что мой старый конь по имени ZX-50 потребовал новой поршневой, ибо за 7 лет в нем была поменяна одна лишь лампочка (за что ему большое спасибо). После появления Броса в гараже, его было бы резонно вообще не ремонтировать и оставить на содержание младшему брату, пускай разбирается в технике. Но младший брат еще достаточно зелен (13 лет), интересуют его больше «танки» и «контра» (хотя с друзьями на квадрике катается по полям периодически), а деревенской роскоши, в духе перевозки картофельных мешков, стальных труб и пакетов с цементом, Брос себе позволить не может. Точнее, я ему позволить не могу. Да и расход в 4 литра на 150 километров с его 650 кубами Бросу мог только сниться.
Такой «транспорт на 5 километров», вообще говоря, очень полезен, да и много с ним воспоминаний связано, потому вернуть его к жизни определенно стоило.
Далее пошел процесс беготни по Питеру и поиск нужных запчастей. «Авто-Вело-Мото» за это дело вообще больше спасибо. Их главное найти и добраться, а там уже только сиди да называй нужную запчасть — с вероятностью 98% её тут же принесут тебе со склада. Новая поршневая — 2 тысячи рублей, восхитительно, беру! (От таких ценников Брос в гараже опять нервно подергивает клапанами).
Параллельно в одном из журналов «МОТО» я наткнулся на статью по переборке двухтактной горизонталки, в которой было написано «затянуть с моментом 12 Нм». Затяжка цилиндра по моменту — это не то, чем стоит пренебрегать», — подумал я, и начал искать пути решения проблемы, поскольку ключа, как известно, у меня не было.
Решение было найдено достаточно быстро, из определения «момента» с курса школьной физики. Все, что было нужно, я нашел на даче (люблю заниматься ремонтом именно там, а не в гараже. Просто приятнее).
Итак, нам понадобится:
(В данном случае, мне понадобилось)
1) Трещотка.
(можно и вороток, но он не совсем подходит для наших задач. Об этом позже.)
2) Труба, которую можно на эту трещотку надеть.
(можно и без нее, на самом деле. Чем легче — там лучше. Мне отлично подошла ручка от швабры 🙂
3) Рулетка или еще что-нибудь, чем сантиметры можно измерить.
4) Груз. Мне не менее отлично подошел блин от штанги на 2.5 кг. Очень удобно использовать что-то известной массы. Например, два литра воды в бутылке 🙂
5) Маркер, карандаш, топор, кусок изоленты или что-то другое, чем можно отметить измеренное расстояние.
Порядок действий:
1) Надеваем трубу на трещотку.
2) Смотрим момент затяжки в мануале.
3) Смотрим, каким моментом мы располагаем. (из расчета 1 кг = 10Н. Для перфекционистов: 1 кг = 9,80665 Н)
*Поскольку я не мог изменять массу груза, пришлось изменять длину плеча рычага. Впрочем, это и есть самый удобный способ. Можно обойтись и без трубы, но оперировать с длиной рычага трещотки крайне неудобно.
Итоговая формула будет такой:
P1 = (M2*100)/(M1*10) (х10 (или х 9.80665 🙂 — перевели в Ньютоны)
Получаем: (12*100)/(2.5*10) = 48 сантиметров.
5) Смотрим, каким рычагом мы располагаем (измеряем расстояние от оси вращения трещотки до конца трубы).
*Если слишком мало — ищем другую трубу или еще один (или другой — более тяжелый) груз.
6) Отмечаем 48 сантиметров на нашей трубе и вешаем туда груз. Не забываем взводить трещотку так, чтобы она была параллельна полу. (Почему? См. ниже) Взводим до того момента, пока груз не перестанет опускаться под своим весом.
Поздравляю, вы затянули гайку/болт с указанным в мануале моментом! Повторите процедуру на остальных 🙂
Теоретическое отступление:
Для более точного результата важно, чтобы рычаг находился параллельно полу (именно поэтому нам не подходит вороток — там очень трудно этого добиться), ибо затягиваем мы исключительно с использованием силы тяжести (коей на нашей планете предостаточно) которая тянет исключительно вниз, и никуда больше (есть, конечно, одно местечко на планете, где таки не вниз, но вряд ли отсутствие динамометрического ключа застало вас именно там).
Как известно, плечо силы — это перпендикуляр от точки приложения (от гайки то есть) до линии ее действия. Потому при непараллельном расположении рычага и пола вы будете получать меньший момент затяжки.
P.S.
На самом деле, на поиск всех предметов по даче и затяжку первой гайки было потрачено чуть больше времени, чем вы потратили на прочтение этого поста. И намного меньше, чем я потратил на написание.
Спасибо моей школьной учительнице по физике.
Спасибо вам, что прочитали этот пост.
Всем добра. Не ломайтесь 🙂
Крутящий момент шуруповёрта
Выбирая шуруповёрт, следует разобраться в нескольких важных особенностях. Можно купить инструмент бытового назначения, выполнять не сложные работы от случая к случаю, либо задаться целью приобрести инструмент профессиональной категории, чтобы с его помощью выполнять коммерческие задачи. В любом случае, уделите внимание характеристике «крутящий момент», чтобы предотвратить перегрузку и поломку изделия при интенсивной работе.
Момент силы
Крутящий момент определяется как воздействие на твердое тело силы во время вращения. К примеру, требуется затянуть болт с шестигранной головкой. Для этой задачи предназначен ключ к которому потребуется приложить силу. Произведение этой силы и длины ключа, и есть тот самый крутящий момент. Больший рычаг обеспечивает больший момент силы. Измеряется данный показатель в ньютонах на метр.
Тяговый момент в 10 Нм у шуруповёрта возможно представить как груз с массой 100 грамм на конце метрового рычага, либо, можно сократить длину рычага до 10 см, увеличив массу груза до 10 кг.
Важность повышенного крутящего момента при работе с крепежными элементами больших диаметров и длин обусловлена высокой силой трения, возникающей в момент вворачивания. Чем глубже крепеж будет погружаться в материал, тем эта сила будет выше.
Именно по этой причине, характеристика «крутящий момент» является одной из самых значимых для инструмента.
Величина напрямую соотносится с доступным размером крепежного элемента либо диаметром отверстия при сверлении.
Говоря простыми словами, высокий крутящий момент обозначает высокую мощность самого инструмента, как следствие больший набор доступных возможностей. Такое изделие потенциально интереснее покупателю.
Максимальное количество оборотов в минуту
Не менее важно. Параметр указывает на то с какой частотой будет вращаться шпиндель. Для большинства современных инструментов за регулировку частоты вращения отвечает электроника. Частота вращения патрона так же как и момент силы влияет на возможности дрели-шуруповерта при заворачивании винтов или сверлении в твердой поверхности.
Существует обратная зависимость между крутящим моментом и частотой вращения. С возрастанием оборотов момент снижается и наоборот.
Чтобы наделить инструмент возможностью менять соотношение данных величин, в конструкции имеется механический редуктор, а чтобы еще повысить функционал, оснащают изделие многоступенчатой либо двухскоростной регулировкой.
Получается, на низкой скорости при высоком моменте оптимально закручивать шурупы, а на второй, при высоких оборотах выполнять сверление в материалах. Если есть третья скорость, то она применяется для рассверливания отверстий небольшого диаметра на высоких оборотах.
Максимум крутящего момента можно достичь во время полного нажатия на пусковую клавишу. У двухскоростных дрелей-шуруповертов на первой скорости показатель крутящего момента будет выше, чем на второй.
Регулировочное кольцо рядом с патроном, размеченное от 1 до 15, определяет величину крутящего момента. Иногда делений на шкале больше, и как правило, имеется положение, указывающее на режим сверления.
Устанавливая одну из числовых меток на регуляторе, мы ограничиваем момент при достижении которого инструмент перестает крутить и начинаются характерные щелчки. В сверлильном режиме такие ограничения отсутствуют, машина будет стараться закрутить крепеж на максимуме своих возможностей. Важно помнить, цифры не обозначают конкретное значение момента, а лишь помогают его увеличить или убавить.
Принято считать, что шуруповёрты с высоким крутящим моментом от 40-60 Нм заведомо профессиональные, и напротив, экземпляры с моментом до 20 Нм сгодятся разве что для мастеров-любителей.
Встречаются производственные задачи в которых не требуется высокий момент вращения, но в которых к инструменту предъявляются особые требования по износостойкости и ремонтопригодности. С работой на конвейерной линии или в цеху по сборке мебели на постоянной основе справится лишь инструмент, предназначенный для интенсивной работы. Такие машины принято считать профессиональными, невзирая на величину крутящего момента.
Чтобы упростить выбор инструмента, условно обозначим какой крутящий момент требуется для разного вида задач:
Универсальный экземпляр должен обладать достаточно высоким крутящим моментом, чтобы не ограничиваться лишь закручиванием саморезов, но и сверлить различные по диаметру отверстия практически во всех материалах.