Самодельный динамометрический ключ: как сделать своими руками

Самодельный динамометрический ключ: как сделать своими руками

Время на чтение: 6 минут

Каждому опытному автолюбителю или профессиональному мастеру известно, что многие детали в автомобиле требуют особого усилия при затяжке. Так, если на гайку будет передан момент, недостаточный для её полного затягивания, она может разболтаться при движении, и, напротив, перетянув крепёж, можно обеспечить деформацию детали.

Именно поэтому динамометрический ключ — одна из важнейших составляющих набора инструментов каждого специалиста. Однако стоит он достаточно дорого, и некоторые умельцы изготавливают инструмент своими руками.

Динамометрический ключ

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.

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:

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

    Динамометрический ключ стрелочный: как пользоваться правильно?

    В отличие от предыдущего вида инструмента, стрелочный ключ не имеет возможности выставить усилие заранее. Значения прилагаемого усилия необходимо контролировать во время работы, что может показаться не очень удобным, особенно в труднодоступных местах. При этом точность измерений оставляет желать лучшего, так как можно приложить к крепежу большее усилие, поэтому при работе необходимо соблюдать крайнюю осторожность.

    Как работает динамометрический ключ данного вида? Принцип действия довольно прост. Во время работы на определенный угол смещается рукоятка со шкалой значений, а указатель остается неподвижным.

    Перед тем как пользоваться динамометрическим ключом подобного исполнения, необходимо изучить значения измерений шкалы и определить то положение указателя, при котором необходимо закончить работу. Шкала ключа может иметь различные значения измерений усилия. Это могут быть не только привычные Н/м, но и Кг/м или в Футофунты (lbf/ft), поэтому перед затяжкой необходимо точно определить, на каком значении шкалы необходимо закончить прикладывать усилие.

    7,2 lbf/ft (Футофунты).

    Как пользоваться динамометрическим ключом со стрелкой :

    1. Точно определить необходимое значение на шкале;
    2. Плавно, без резких движений производить затягивание резьбового соединения, контролируя показания указателя по шкале;
    3. Закончить работу при достижении необходимого усилия.

    После просмотра видео станет понятно, как правильно пользоваться стрелочным динамометрическим ключом .

    Как сделать динамометрический ключ своими руками, чтобы им было удобно пользоваться?

    Метровая рукоятка ключа – не самый практичный вариант. Воспользуемся правилом расчета силы в зависимости от длины рычага. Формулы изучать нет смысла, величины рассчитываются в пропорциях.

    Чем короче рычаг, тем большее усилие необходимо приложить (при сохранении величины крутящего момента):

    • рычаг 1 м, крутящий момент 10 Н.м., усилие 1 кг;
    • рычаг 0,5 м, крутящий момент 10 Н.м., усилие 2 кг;
    • рычаг 33 см (уже удобно работать), крутящий момент 10 Н.м., усилие 3 кг.

    Для изготовления понадобятся:

    • рукоятка для работы с торцевыми головками под квадрат (для большей универсальности – с удлинителем).
    • хомут для фиксации точки измерения силы.
    • измерительное устройство: можно использовать обычные весы типа «безмен» или «кантор». Оптимальный диапазон измерений от 100 грамм до 50 кг.


    Отмерив от центра вращения необходимую длину, закрепляем хомут на рычаге.

    Устройство готово за 15 минут. Можно наметить несколько точек установки хомута, в зависимости от измеряемого момента.

    Если не хочется делать своими руками отдельный инструмент – воспользуйтесь стандартным набором ключей (с одной стороны рожковый, с другой – накидной). Принцип действия такой же точно.

    Для каждого ключа (поскольку они разной длины), заранее составляем таблицу расчета. Можно воспользоваться готовым приложением для смартфона:

    Вводим полученные данные (длина рычага, показания кантора), и видим готовый результат в ньютонах на метр.

    Затягиваем болт самодельным динамометрическим ключом — видео

    Вывод:
    Имея на руках безмен стоимостью 300 – 500 руб. (он есть практически в каждом доме), можно сэкономить на покупке фабричного динамометрического ключа: цена порядка 2000 – 3000 рублей.

    можно ли обойтись без динамометрического ключа?

    • Авторизуйтесь для ответа в теме

    #1 алексей пронин

  • Пользователи
  • 532 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Кингисепп

    Сообщение отредактировал алексей пронин: 15 January 2011 — 00:38 AM

    • Наверх

    #2 Пал Палыч

  • Пользователи
  • 440 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Москва СЗАО
    • Интересы: Двигаю прогресс своей ленью.

    для определенных работ он необходим.

    если планируешь сам менять только масло с колодками, то он нафиг те не нужен.

    п.с. голосовалка некорректна ..

    Сообщение отредактировал Пал Палыч: 15 January 2011 — 00:35 AM

    • Наверх

    #3 eratmanov

  • Пользователи
  • 1774 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Москва
    • Наверх

    #4 алексей пронин

  • Пользователи
  • 532 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Кингисепп

    для определенных работ он необходим.

    если планируешь сам менять только масло с колодками, то он нафиг те не нужен.

    • Наверх

    #5 Пал Палыч

  • Пользователи
  • 440 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Москва СЗАО
    • Интересы: Двигаю прогресс своей ленью.
    • Наверх

    #6 andrey_ch

  • Пользователи
  • 1129 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Железнодорожный

    Привет парни, вот встал вопрос о приобретении динамометрического ключа. и я решил узнать — а надо ли он? Возможно вопрос чайника, но все таки интересно много ли мастеров на форуме им пользуется? Действительно ли он сильно необходим? Кто что скажет.
    P.S. Меняю сцепление поэтому интересуюсь..)

    • Наверх

    #7 Жендос150

  • Пользователи
  • 3475 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Химки мкр. Сходня
    • Наверх

    #8 sswall

  • Пользователи
  • 2664 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Химки

    он в основном нужен при сборке мотора!

    • Наверх

    #9 lis1978

  • Пользователи
  • 3061 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Наверх

    #10 andrey_ch

  • Пользователи
  • 1129 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Железнодорожный

    он в основном нужен при сборке мотора!

    • Наверх

    #11 imennoon

  • Пользователи
  • 799 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: ЮАО

    он в основном нужен при сборке мотора!

    Сообщение отредактировал imennoon: 15 January 2011 — 01:02 AM

    • Наверх

    #12 Жендос150

  • Пользователи
  • 3475 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Химки мкр. Сходня

    он, в основном, нужен при сборке всего.
    просто у нас привыкли тянуть пока глаза вываливаться не начнут ( та же ходовая )

    • Наверх

    #13 e404

  • Супермодераторы
  • 20941 сообщений
    • Пол: Не знаю
    • Город: заMKADыш
    • Интересы: sex-drugs-rock’n’roll

    Посмотреть гараж

    • Наверх

    #14 Nameless

  • Пользователи
  • 2670 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: планета Земля
    • Интересы: ищу VW Scirocco mk2 в достойном состоянии

    Посмотреть гараж

    • Наверх

    #15 andrey_ch

  • Пользователи
  • 1129 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Железнодорожный

    Сообщение отредактировал andrey_ch: 15 January 2011 — 01:11 AM

    • Наверх

    #16 lis1978

  • Пользователи
  • 3061 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Наверх

    #17 Жендос150

  • Пользователи
  • 3475 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Химки мкр. Сходня

    динамометрический ключ только мотористы и используют, и то, как правило, только для затяжки болтов ГБЦ. всё остальное тянется на глаз да по опыту

    • Наверх

    #18 Nameless

  • Пользователи
  • 2670 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: планета Земля
    • Интересы: ищу VW Scirocco mk2 в достойном состоянии

    Посмотреть гараж

    еще коренные и шатунные подшипники)

    ну это то да, но опытные мотористы тянут без ключа.

    себя к опытным мотористам не отношу, но тоже все болты тянул так, без ключа — никаких инцидентов. болты крепления маховика (на наших двигах — корзины) тоже тяну так, иногда пневмопистолетом

    • Наверх

    #19 People

  • Пользователи
  • 5037 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Ыц

    Посмотреть гараж

    он, в основном, нужен ГБЦ притянуть и крышки шатунные/коренные. больше он нах не нужен ))

    • Наверх

    #20 eratmanov

  • Пользователи
  • 1774 сообщений
    • Пол: Мужской
    • Город: Москва

    ща придет вадик и расскажет страшную историю о том как после затяжки болтов на головке по мануалу через неделю она отвалилась 😀

    В каких случаях нужен динамометрический ключ при ремонте автомобиля

    Момент силы — это векторная величина. Усилие, которое прикладывается к верхней шляпке болта, чтобы его открутить или закрутить и есть момент силы. Некоторые типы крепежных элементов автомобиля требуют затяжки на выверенную величину, чтобы компонент работал как закладывал производитель. Уровень затяжки производитель прописывает в служебной документации, но на глаз его не выставишь. Вот тут-то на сцену выходит динамометрический ключ — must have в наборе необходимого автомобильного инструмента. Чтобы понять, выбрать динамометрический ключ под себя, нужно понимать, как он работает.

    Как работает динамометрический ключ

    Разница между гаечным и динамометрическим ключом в том, что последний используя индикатор, маленький дисплей, щелкающий звук, иглу или стрелку точно указывает, какое усилие прикладывается к его ручке. Не всем известно, что для многих крепежных деталей требуется очень выверенная затяжка. Когда речь заходит о силе затяжки гаек и болтов в автомобиле, гадать «хорошо ли я затянул эту гайку или нужно посильнее» неправильно.

    Зачем нужен

    Почему нужно знать с каким усилием затянуто крепление? Затянул слабо и болт открутится, колесо отвалится, глушитель отпадет. Слишком туго и сорвете резьбу или загнете деталь. Например, чрезмерно затянутые гайки на колесе приведут к деформации ротора тормоза, увеличению тормозного пути, преждевременному износу тормозов и неудобствам из-за заклинивающих рулевых наконечников. Из-за чрезмерно затянутой гайки может даже отпасть шпилька с резьбой, на которую закручивается гайка. Недостаточное затягивание колесных гаек приведет к их ослаблению, отвинчиванию. Ощущая внезапное биение руля при движении на автомобиле, которое усиливается с каждым десятком километров проверьте, затянуты ли гайки, иначе можно увидеть отпавшее колесо, обгоняющее вас по дороге. Поэтому в большинстве руководств по эксплуатации автомобилей есть рекомендации по уровню момента затяжки гаек, болтов и соединений.

    Если проводится работа с двигателем или трансмиссией, динамометрический ключ необходим как воздух. Например, чрезмерное затягивание болтов головки блока цилиндров может легко привести к дорогим повреждениям и катастрофическим потерям охлаждающей жидкости. Слишком плотно затянутые болты выпускного коллектора приведут к растрескиванию коллектора. Уровень момента затяжки настолько важен для правильного ремонта автомобиля, что большинство руководств по эксплуатации техники дает их вместе с рекомендациями по ремонту, включая в таблицы на задней странице с указанием расположения крепежа, обозначения и отдельных рекомендаций момента затяжки. Сила крутящего момента может быть измерена в единицах:

    • метр-килограммы (мкг);
    • ньютон-метр (Нм);
    • pound-feet (lb-ft).

    Приобретая новый гаечный ключ, убедитесь, что он откалиброван в тех же единицах измерения, которые рекомендуются в документации по ремонту автомобиля или имейте под рукой таблицу пересчета. Большинство автомобилей, продаваемых в Соединенных Штатах, имеют характеристики крутящего момента, выраженные в pound-feet (lb-ft). В России в Ньютон-метрах.

    Как работает динамометрический ключ

    Приличные динамометрические ключи начинаются в цене от 2600 до 9000 рублей с размерами присоединительного квадрата, на которую крепится торцевая головка или удлинитель, ⅜, ½, ¾ и 1 дюйма. Ключи с малым размером квадрата подходят для работ с хрупким материалом, где нужна хирургическая точность затяжки. Крупные используются для придания высокого усилия момента затяжки гайкам шкива коленчатого вала или трансмиссии. Как и в случае с торцевыми ключами, ½ дюймовый справится с большинством основных задач по ремонту автомобиля.

    Типы динамометрических ключей

    Есть четыре основных типа динамометрических ключей, отличающихся принципом работы: шкальный или с циферблатным индикатором, щелковой (трещеточный) и цифровой. Шкальный и циферблатный используют простую механическую систему, которая соединяется с указателем, который зависает над шкалой крутящего момента, прикрепленной к ручке или к циферблатному индикатору. Когда к рукоятке гаечного ключа прикладывается сила, шкала или циферблат показывают величину крутящего момента, эквивалентную прогибу рукоятки. При использовании шкальных потребуется источник света для работы в темных местах под капотом.

    «Щелкунчики» отличаются удобством, так как индикатором служат щелчки, воспринимаемые на слух. Они имеют регулируемое кольцо вокруг основания ручки, устанавливающее точный уровень усилия с которым нужно затянуть гайку или болт. Когда вы затянете крепеж с заданным крутящим моментом, храповой механизм громко щелкает, чтобы предупредить вас, что заданный крутящий момент достигнут и следует прекратить затягивание. Плюс «щелкунчика» в том, что не нужно всматриваться в трудно читаемый циферблат со стрелкой, нужно опираться только на слух. Проворачивание ручки внутрь или наружу перемещает индикатор вверх и вниз по шкале, изменяя точку, где происходит щелчок, указывающий силу момента затяжки.

    Цифровые динамометрические помощники самые дорогие и точные. Они используют электронный тензодатчик внутри рукоятки для отправки сигнала на светодиодный дисплей. Недостатки в том, что ключ хрупкий и требуются батарейки.

    Для правильного измерения момента затяжки важно, чтобы ключ был откалиброван до минимального значения и знать, проводятся ли измерения на сухих или смазанных крепежных деталях.

    Так нужен ли автовладельцу динамометрический ключ

    Некоторые владельцы автомобилей и даже некоторые автомеханики утверждают, что динамометрический ключ, в общем-то для обычного автолюбителя, вещь бесполезная и ненужная. Колеса дескать, можно затянуть и без особой точности, а все остальное уже удел специалиста.

    Между тем, сами эти умельцы не отрицают, что ремонт и замену многих узлов на своих автомобилях, они проводят самостоятельно. Другое дело, что со временем появляется опыт и довольно-таки точное ощущение достаточности прикладываемого усилия, особенно когда это родной и насквозь знакомый автомобиль. А что делать тем, у кого такого опыта нет? Зарваные болты, сломанные шпильки, лопнувшие гайки или головки, все это может стать результатом отсутствия динамометрического ключа. Особенно сегодня, когда в автомобилях иностранного производства, активно применяются различные сплавы и цветные металлы.

    Кроме того, динамометрический ключ позволяет достигать такой важной вещи, как равномерность затяжки всех болтов или гаек, что даже на колесе будет совсем не лишним, а ведь есть ситуации, когда это обязательное условие.

    Кстати говоря, динамометрический ключ, будет полезен и для современных велосипедистов. Ведь новые, облегченные модели двухколесных транспортных средств включают в себя и алюминий, карбон и другие материалы, которые при перетягивании соединений могут давать трещины, разрушаться и приходить в негодность.

    Можно ли правильно затянуть резьбовые соединения ГБЦ без динамометрического ключа

    Затягивать резьбовые соединения при отсутствии соответствующего оборудования категорически не стоит автолюбителям, которые решили самостоятельно поменять прокладку головки блока или притереть клапаны.

    Динамометрическим ключом не всегда пользуются при затяжке опытные слесаря-ремонтники, которые способны почувствовать на практике предел прочности любого болта. Но такая способность приходит не сразу. Для этого нужно поработать динамометрическими ключами несколько лет.

    Но даже специалисты с большим стажем болты крепления головки блока цилиндров на дорогих марках легковых автомобилей затягивают динамометрическим ключом, потому что эта операция напрямую влияет на долговечность работы силового агрегата. В экстренной ситуации, когда нет возможности воспользоваться динамометрическим ключом, можно применить вариант с механическим или электронным кантором. В приведённом ниже видео опытный слесарь объясняет зрителям, как можно правильно затянуть головку блока цилиндров без ключа. При этом стоит иметь в виду, что правильность выполнения работ стоит проверить с помощью угломера.

    Видео: как проверить затяжку головки блока цилиндров

    Затяжка болтов крепления ГБЦ на автомобилях с пробегом — дело ответственное, трудное, специфическое. Ответственное, потому что от правильной затяжки зависит нормальная и долговечная работа двигателя. Трудное, поскольку эту работу выполнять не совсем удобно из-за тесноты и недостаточной обзорности. Специфическое — потому что нужно болты подтягивать в несколько заходов, по определённой схеме, с помощью специального динамометрического инструмента.