Динамометрическая отвертка: предназначение и характеристика

Форма шлица

Разнообразными бывают не только рукояти отвёртки, но и форма наконечника, который подбирается в зависимости от необходимого типа шлица. Рассмотрим самые распространённые формы шлицов:

• Плоская отвёртка SL (Slot). Представляет собой плоский, ровный шлиц различной длинны, которая зависит от необходимой силы, передающей при крутящем моменте. Чем большее усилие необходимо приложить, тем шире должен быть шлиц.
• Крестообразная PH (Phillips). Имеет наконечник в виде креста с различным диаметром и различной толщиной граней, в зависимости от размера. Такая форма позволяет передавать намного больший крутящий момент, чем плоская отвёртка благодаря тому, что её площадь прилегания почти в 20 раз больше.
• Крестообразная PZ (Pozidriv). Наконечник такой отвёртки выполнен в виде двойного креста и имеет более глубокую посадку, что даёт возможность лучше фиксировать его в отверстии шлица и предотвратить выскакивание во время осуществления затяжки. Позволяет приложить немного большее усилие, чем при работе отвёрткой РН.
• Шестигранная HEX. Наконечник такой отвёртки напоминает шестигранный ключ и используется для работы с соответствующими шлицами. Благодаря большей площади прилегания, позволяет передать в 10 раз больше усилия при крутящем моменте, чем плоская отвёртка.
• Отвёртка TORX. Наконечник TORX имитирует форму шестилучевой звезды. Эта необычная форма предотвращает стирание граней, как на отвёртке, так и в шлице резьбового соединения. С помощью неё, возможно приложить большее усилие на деталь, чем обычной шестигранной отвёрткой. Встречаются так же наконечники TORX с небольшим штырьком внутри.

Отвертка Wiha

Для автоматических выключателей и более крупного модульного оборудования применяют отвертки размером побольше. Например с моментом от 1 до 5Нм.

В комплекте Wiha для комфортной работы закупается:

• сама динамометрическая отвертка
• элемент держателя биты
• установочный инструмент
• биты

Процесс настройки момента несколько иной, чем у Wera. Настройка происходит изнутри, путем помещения настроечного элемента внутрь динамометрической отвертки. Проворачивая ее по часовой (увеличивая) или против часовой (уменьшая) стрелки, смотрим момент на шкале в середине отвертки.

Вытаскиваем установочный инструмент и ставим внутрь держатель бит. Отвертка готова к применению.

Чтобы затянуть контакты на автомате сначала в обязательном порядке используем простую отвертку, а уже дотягиваем до характерного щелчка динамометрической. Таким образом применять ее нужно практически в самом конце ремонта, когда весь распредшкаф собран, все оборудование установлено и контакты предварительно затянуты простыми отвертками. Только после этого выставляя нужные моменты, проходим заново все клеммы и винты.

Цена набора со всем необходимым для отверток Wiha в интернет магазинах начинается от 14000рублей.

Эксплуатационные различия между отвёрткой и шуруповёртом ударного типа

Некоторые пользователи, не сталкивающиеся часто с ремонтными слесарскими работами, полагают, что достойной альтернативой ударной отвёртке может стать шуруповёрт отбойного типа. Такое предположение является неправильным, так как эти устройства отличаются изначально по своему исполнению, предназначению и техническим особенностям. Отвёртка ударной категории и шуруповёрт имеют общую особенность: оба механизма предназначены для откручивания метизов, их сила воздействия перпендикулярна к линии вращения.

Отличительной характеристикой является характер силы кручения:

1. Эксплуатация отвёртки предопределяет возможность стартового срыва метиза, заржавевшего или намертво «вросшего» в рабочую поверхность.
2. Шуруповёрт ударной категории предназначен для откручивания уже вращающихся метизов: применяется с целью уменьшения физического усилия человека для изъятия крутящегося винта.

Шуруповёрт ударного типа По функциональности шуруповёрт является эффективным, современным инструментом для качественного и простого изъятия метиза, после его срыва с помощью ударной отвёртки. Товары не стоит позиционировать как взаимозаменяемые, их практическое применение имеет отличительные позиции.

Источник диска [ править ]

Крутящий момент может создаваться вручную (запястьем оператора), электродвигателем или пневматическим приводом.

Ручная динамометрическая отвертка

Ручные динамометрические отвертки выпускаются в моделях с прямой и пистолетной рукояткой. Динамометрические отвертки с ручным управлением могут иметь диапазон от 6 дюймов (0,04 Н · м) до 170 фунтов (20 Н · м).

Электрическая динамометрическая отвертка

Заворачивание требует приложения крутящего момента за счет вращательного движения. Бурение соответствует тому же описанию; Электроинструменты общего назначения («дрели / шуруповерты») предназначены как для заворачивания шурупов, так и для сверления, с проскальзывающей муфтой и низкой скоростью, добавленными к функциональности сверления. В промышленной среде чаще используются специальные инструменты, оптимизированные для их конкретной функции.

Проводной

Сетевые электрические динамометрические отвертки обычно производятся в трех различных исполнениях: пистолетная, угловая и линейная. Этот тип чаще всего используется для промышленной сборки, такой как сборка электроники и сборка мелких деталей. Используются щеточные электродвигатели и более эффективные бесщеточные электродвигатели. Крутящий момент обычно находится в диапазоне от 0,18 дюйма на фунт (0,02 Н · м) до как минимум 27 Н · м со скоростью до 2000 оборотов в минуту (об / мин).

Беспроводной

Аккумуляторные динамометрические отвертки питаются от батареек, обычно аккумуляторных батарей с напряжением от 3,6 до 18 вольт. Специальные отвертки для домашнего использования обычно работают от 3,6 до 4,8 вольт и имеют относительно низкий максимальный крутящий момент; дрель / шуруповерт работают от более высоких напряжений и могут обеспечить более высокий максимальный крутящий момент. Аккумуляторные динамометрические отвертки используются для тех же целей, что и аккумуляторные отвертки без контроля крутящего момента.

Пневматические динамометрические отвертки широко используются для сборки требует более высокого уровня крутящего момента. Эти инструменты обычно используются в автомобильной, авиакосмической и морской промышленности. Пневматические инструменты требуют постоянного источника сжатого воздуха. Крутящий момент для динамометрических отверток этого типа составляет от 1,5 дюймов на фунт (0,17 Нм) до 265 дюймов на фунт (30 Нм), а скорость вращения – от 800 до 2600 об / мин. Эти инструменты должны находиться рядом с источником сжатого воздуха, что не является проблемой при производстве, но менее пригодны для общего обслуживания. Крутящий момент нельзя контролировать так точно, как с помощью инструментов с электрическим приводом.

Виды отвёрток

Технический прогресс не стоит на месте, и чтобы всячески облегчить работу потребителям, было придумано несколько усовершенствованных и довольно востребованных видов отвёрток.

• Реверсивная отвёртка. Этот вид отвёртки оснащён трещоткой (храповым механизмом), который позволяет передавать крутящий момент от стержня к наконечнику, не перехватывая рукоять. Стержень свободно прокручивается в рукоятке. С помощью специального переключателя, в виде небольшого рычага, можно производить как отвинчивание, так и завинчивание. Среднее положение переключателя блокирует способность стержня прокручиваться, что даёт возможность пользоваться ею, как обычной отвёрткой.
• Отвёртки-вставки (биты). Отвёртки-вставки могут иметь разную длину, форму шлица и его размер, а также быть двусторонними. Они считаются расходным материалом для шуруповёртов или отвёрток-держателей, в которые вставляются. Отвёртка-битодержатель представляет собой рукоять со стержнем, на конце которого находиться специальное отверстие, в которое можно подобрать необходимую отвёртку-вставку. Крепление биты в отверстии происходит с помощью цангового зажима или с помощью пружинного или магнитного держателя. Имея отвёртку-битодержатель и набор необходимых отвёрток-вставок, вы сможете существенно сэкономить, так как вам не придётся покупать множество отвёрток под разные шлицы.
• Отвёртка с гибким валом. Данный вид отвёртки является весьма необычным, так как часть её стержня заменена гибким валом или угловой зубчатой передачей, что позволяет изменять угол наклона стержня и передавать крутящий момент от рукояти к наконечнику практически под любым углом. Это значительно облегчает работу в стесненных условиях или труднодоступных местах.

Принцип работы инструмента

Полуавтоматические динамометрические ключи напоминают по форме и конструкции обычный ключ с трещоткой, который используется под торцовые головки. Единственным существенным отличием от своих «собратьев» является наличие специального храпового механизма, который дает возможность встроенной шестерне крутиться в двух направлениях.

Например, чтобы вернуть рукоятку инструмента назад после полного оборота, нужно приложить относительно небольшое усилие. А вот, чтобы затянуть гайку следует приложить немного больше усилия.

Когда достигается необходимое значение, шестеренка трещотки попросту начинает проскакивать (при этом слышен характерный звук), в результате чего гайка или болт больше не затягивается. Таким образом, исключается вероятность того, что резьба сорвется.

Динамометрические ключи со шкалой измерения прилагаемого усилия по умолчанию не обладают возможностью ограничения крутящего момента при достижении заданного значения. В данном случае этот момент необходимо контролировать самостоятельно при помощи механической или электронной цифровой измерительной шкалы.

Самодельный почти динамометрический ключ, в зависимости от конструктивного исполнения, может работать по примеру первого и второго варианта, описанных выше.

Зачем считают Ньютоны и метры

Перед тем, как приступить к изготовлению простого самодельного динамометрического ключа для затягивания болтов и гаек, необходимо будет провести некоторые расчеты. К примеру, чтобы добиться крутящего момента затяжки величиной 10 Н*м, надо приложить усилие, равное одному килограмму силы, к рычагу или плечу длиной 1 метр.

Вот только в условиях домашней мастерской или гаража метровый рычаг — не самый практичный и удобный вариант. В идеале лучше использовать плечо в пределах 20–50 см. И для того, чтобы правильно рассчитать, какое усилие необходимо приложить на рычаг для достижения требуемого момента затяжки, надо посчитать Ньютоны и метры.

Впрочем, вдаваться в дебри математических уравнений вовсе не обязательно. Нужные величины можно без проблем рассчитать в пропорциональном соотношении. То есть, если брать за основу, что для получения крутящего момента 10 Н*м, нужно приложить усилие 1 кг на метровый рычаг, то аналогично легко подсчитать, какое усилие надо будет приложить на рычаг меньшей длины.

Чем короче используемый рычаг, тем большее усилие требуется приложить для затягиваний болта или гайки — это, так сказать, аксиома. К примеру, если вместо метрового, вы используете рычаг длиной 50 см, то для получения крутящего момента 10 Н*м нужно приложить усилие, равное 2 кг.

Если вы используете рычаг длиной, например, 22 см, то усилие будет составлять уже 4,5 кг. Иными словами, нужно крутящий момент (10 Н*м) поделить на длину рычага (в данном случае — 0, 22 м) и умножить на 0,1. Используя эту простую формулу, можно без проблем рассчитать, какое конкретно усилие требуется приложить для затяжки гайки.

Купить или сделать?

В процессе выполнения ремонтных работ по обслуживанию авто практически каждый владелец транспортного средства сталкивается с тем, что необходимо закрутить болт или гайку, приложив определенное усилие, а динамометрического ключа под рукой нет. Не бежать же в магазин, чтобы купить дорогой инструмент, попользоваться им 20–30 минут и забыть на год.

Поэтому самый оптимальный вариант — изготовить самодельный динамометрический ключ для затягивания гаек и болтов. Причем можно изготовить инструмент наподобие трещотки с храповым механизмом, а также сделанный по аналогии с более простой конструкцией — с использованием обычных ручных весов.

Динамометрическая отвертка Wera

Рассмотрим динамометрическую отвертку wera предназначенную для закручивания винтов и контактов с моментом от 0,3 до 1,2Нм. В основном это небольшие клеммники. Биты в комплекте при покупке не идут. Поэтому либо пользуйтесь теми что у вас уже есть, либо докупайте отдельно.

Имеет быстрозажимной патрон для облегченной фиксации бит. Настройка момента производится в средней части отвертки.

Отжимаете верхний элемент ручки вниз и поворачивая ее вокруг своей оси, выставляете нужный вам момент. Он определяется цифрой, которая должна появиться сразу на границе окончания ручки, напротив треугольной риски.

Окончание момента затяжки характеризуется щелчком. Он свидетельствует, что винт или клемма затянуты с выставленным по шкале моментом и дотягивать его более не нужно.

Для тех у кого рука проскальзывает при затяжке контактов есть отвертки пистолетной формы.Они в основном применяются для моментов от 3,0Нм и выше. Если 2,5Нм простой человек еще способен затянуть не особо упираясь, то для затягивания контактов выше 3,5Нм нужно прикладывать очень большие усилия.

Главный плюс и отличие Wera от большинства других подобных отверток — не нужно в комплекте иметь специальный установочный инструмент для выставления нужного момента усилия. Все это уже реализовано в самой отвертке.

В противном случае точность момента уже не гарантируется.

Цена на динамометрические отвертки Wera начинается от 8000 рублей только за саму ручку. Дорого это или нет? Решайте сами.

Представьте что вы делаете монтаж щитка на заказ. И в процессе подтяжки контактов у вас хрустнул или треснул 3-х фазный дифавтомат стоимостью десять тысяч? Единственный способ доказать заказчику и магазину свою «невиновность» и не попасть на серьезные деньги — это наличие динамометрической отвертки и ее правильное использование.

Ознакомиться с текущими цена и подобрать себе подходящую отвертку можно здесь.

Это интересно: Двухуровневые натяжные потолки в интерьере спальни

Устройство и виды динамометрических отверток

Прежде, чем говорить об устройстве отвертки, необходимо сказать о классификации динамометрического инструмента. На сегодняшний день существует три основных класса инструмента:

• Механический;
• Гидравлический;
• С электронной индикацией.

В механическом инструменте измерение и индикация момента силы производится с помощью механических устройств и шкал. В гидравлических (которые сегодня находят ограниченное применение) используется специальный жидкостный динамометр, измеряющий усилие по объему выдавленной жидкости. В электронном инструменте установлен модуль измерения момента силы и цифровой индикатор — это наиболее современный, но одновременно и дорогой инструмент.

Нужно отметить, что механический динамометрический инструмент часто называют предельным или «щелчковым»: такой инструмент позволяет установить предельное значение момента силы, при достижении которого происходит щелчок с одновременным прекращением передачи усилия.

Что касается отверток, то на сегодняшний день наибольшее распространение получили механические динамометрические отвертки — они наиболее просты в устройстве, надежны и обеспечивают достаточную для большинства работ точность установки усилия затяжки (погрешность лежит в пределах ±4–8%, но чаще встречается инструмент с погрешностью ±6%).

Типичная механическая динамометрическая отвертка состоит из нескольких основных частей:

• Динамометр (обычно пружинный — усилие измеряется по степени сжатия пружины, также встречаются рычажные и торсионные динамометры — в первых усилие измеряется по степени отклонения упругого рычага, во вторых — по степени скручивания жесткого стержня);
• Проскальзывающая муфта — узел, прекращающий передачу крутящего момента от отвертки к винту или болту при достижении установленного усилия затяжки;
• Механизм регулировки крутящего момент — обычно совмещен с муфтой, установка максимального крутящего момента производится с помощью кольца или конуса на корпусе отвертки. Часто отвертки оборудованы фиксатором, который предотвращает самопроизвольное изменение момента, обычно для установки силы затяжки фиксатор необходимо освободить, после установки момента — вернуть в исходное положение;
• Узел установки сменных бит — патрон (кулачковый, цанговый) или магнитная головка;
• Корпус — современные отвертки выполнены из ударопрочного пластика, имеющего антискользящее покрытие, также встречаются металлические отвертки.

Механическая динамометрическая отвертка включает в себя большое количество видов инструмента, который отличается по назначению и способу установки максимального момента силы.

По назначению:

• Динамометрические отвертки с установочной шкалой — такой инструмент оборудован шкалой, с помощью которой производится установка предельного усилия затяжки резьбового соединения, однако действующее значение момента силы не измеряется и не отображается;
• Динамометрические отвертки с измерительной шкалой — этот инструмент оборудован динамометром и шкалой (обычно часового типа), которая отображает действующее значение крутящего момента, что позволяет измерять степень затяжки уже закрученных резьбовых соединений (и, конечно же, производить затяжку новых соединений).

По способу установки предельного крутящего момента:

• С заранее установленным моментом силы — такие отвертки используются в производстве, они имеют одно или несколько фиксированных значений момента силы и не требуют настройки перед каждым использованием;
• Без шкалы — отвертки этого типа не оборудованы шкалой, а установка предельного крутящего момента производится с помощью специального механизма — торсиометра;
• С установочной шкалой — наиболее распространенный тип динамометрических отверток, они позволяют устанавливать крутящий момент по имеющейся шкале.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили механические динамометрические отвертки с установочной шкалой, они широко используются и в промышленности, и в сфере ремонта автомобилей, и в быту. Такие отвертки чаще всего продаются в наборе с большим количеством сменных бит, адаптеров и других аксессуаров, что делает их по-настоящему универсальным инструментом, который редко остается без дела.

Разновидности динамометрических отверток

Приспособления динамометрического формата существенно отличаются от простых инструментов. Всего существует 5 вариантов отверток:

1. С фиксированными производителем параметрами заказчика, которые определяют крутящий момент. Отвертка применима при установке электростатически чувствительных узлов и составляющих электроники. Приборы регулируют и отводят энергию, ориентируясь на покрытие жал и рукоятку. Ярким представителем этой группы динаномометрических приспособлений является Vario-S ESD. Диапазон, в котором изготавливают отвертку – от 0,1 до 2 Нм.
2. С интегрированной размерной шкалой. Шкала оснащена стрелочным указателем крутящего момента. Она же фиксирует максимальный показатель. Простые приспособления выручают, если нужно закрутить миниатюрные резьбы. Погрешность при закручивании может составлять всего 3-6%. Покупают инструмент те, кто работает с электроникой.
3. Без прорисовки шкалы. Крутящий момент меняется в соответствии с целью применения инструмента. Отвертка предпочтительна для затягивания дорогостоящих и хрупких деталей. Показатель момента фиксируется на торсиометре. В этой категории выбирайте TorqueVario. Диапазон приспособления 0,4-8 Нм.
4. С установочной шкалой. Такие отвертки многофункциональны и выполняют разные задачи. В комплект к TorqueVario-S входят сменные жала. Интегрированная шкала отвечает за высокие значения безопасности при осуществлении работ с оборудованием, подключенным к высокому напряжению.
5. С Т-рычагом. Инструмент закручивает крепежи с выставленным на определенном уровне крутящим моментом. Мастера подчеркивают – рукоятка в них очень удобна. Затяжка осуществляется просто, в руках не возникает усталость. Когда крутящий момент задерживается в нужном значении, муфта проскальзывает. Перетяжка встречается крайне редко, и только по невнимательности специалиста. Рычаг приспособления покрывает специальная оболочка, обеспечивающая долговечность и износостойкость приспособления. Приятным бонусом являются дополнительные жала.

Динамометрический ключ своими руками

При ремонте автомобиля практически у каждый автолюбитель сталкивается с проблемой затянуть резьбовое соединение с определенной силой, а динамометрического ключа нет. А стоит такой не малых денег. Вот и столкнулся с такой проблемой, на покупку денег нет, а очень нужен. Принял решение об изготовлении такого ключа. И так начнем.

Для изготовления динамометрического ключа (далее ДМК) мне понадобится следующие:

• старый ключ-трещотка
• шестигранный ключ на 10 мм.
• две гайки на 8 мм.
• весы с цифровым циферблатом до 40 кг. (покупал здесь )
• кусок полосы 4*40 мм
• сварочный аппарат
• УШМ (болгарка)
• плоскогубцы, молоток, напильник и другой слесарный инструмент.

Разбираю трещотку и убираю из нее механизм фиксации, он мне не понадобится.

Отрезаю ключ шестигранник как показано на фото

Теперь привариваю шестигранник к головке трещотки таким образом чтобы ручка ключа и шестигранник в собранном состоянии были параллельны.

Перехожу к изготовлению крепления для весов. Мне понадобится железная полоса 4*40 мм. длинной 11 см. Делаю прорезь для крючка весов. Оставшиеся «усы» загибаю под углом 90 градусов. Чтобы ровно и легко согнуть полосу, я сделал надрез примерно до половины затем согнул и заварил. Вот так у меня получилось:

Теперь привариваю крепление к ручке ключа.

К шестиграннику привариваю две гайки. Две потому что шестигранник оказался короткий, таким образом решил удлинить. За гайку будет цепляться крючок весов.Мой ДМК практически готов, можно приступать к сборке.

Осталось дождаться пока краска высохнет и крепить весы.Краска высохла. Закрепил весы и вот что получилось.

Весы решил закрепить кабельными стяжками. Данный крепеж позволяет быстро снять и использовать весы по прямому назначению.

Это еще не все, осталось произвести расчет. При каких показаниях весов будет тот или иной момент затяжки. Это и есть главный минус самодельного ДМК.

Из школьного курса физики нам известно: 1 Н (Ньютон) = 0,1019716212978 кг.1 кг. = 9.806649999999 Н (Ньютонов).

Момент затяжки можно рассчитать по следующей формуле: кгс•м = m / (1 / L)где:кгс•м – килограмм силы на метр (прилагаемое усилие в килограммах)m – показания весовL – длина плеча в метрах (расстояние от центра болта до крепления весов)

Чтобы перевести прилагаемое усилие в Ньютоны нужно: Н•м = кгс•м * 9,81 где:Н•м – Ньютон на метркгс•м – килограмм на метр силы

Чаще всего момент затяжки пишут в Ньютонах, а наш ДМК показывает усилие в килограммах. Например, мне нужно затянуть гайку с усилием в 20 Н. для того что бы узнать какие показания должны быть на весах воспользуемся формулой:m = Н * 0,102 * (1 / L)где:m – показания весовН – момент затяжки с которым нужно затянуть резьбовое соединениеL – длина плеча в метрах (расстояние от центра болта до крепления весов).

m = 20 * 0.102 * (1 / 0.114) = 17.89 кг.

Отсюда следует, чтобы затянуть гайку с усилием 20 Н на весах должно быть 17,89 кг.

Сделал не большую таблицу в Excel с формулами, можно скачать здесь .Для удобства можно составить таблицу с нужными значениями, тогда не нужно будет каждый раз высчитывать.

Заключение Конечно данный ключ не подойдет для использования на СТО, а для дома вполне не плохо. Характеристики данного ключа не большие. Плечо 11,4 см, максимальный момент затяжки получился 4,5 кг или 44 Н. Данные характеристики можно улучшить изменив размеры ключа или установить более мощные весы. Собирал данный данный ключ из того что было. Надеюсь вам понравилась данная самоделка.

Источник