Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

В инструкциях по техническому обслуживанию автомобилей, часто можно встретить таблицы с указанием крутящего момента для затяжки крепежа.

Особенно важно соблюдать значение на таких деталях, как впускной коллектор, головки блока цилиндров, шарниры подвески. Мастера станций техобслуживания используют специальные приспособления: динамометрические ключи.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры
Это дорогостоящий элемент: если он используется от случая к случаю, приобретение нецелесообразно. Поэтому многие автолюбители, обслуживающие автомобили самостоятельно, делают динамометрический ключ своими руками.

Совершенно бесплатно изготовить инструмент не получится: как минимум нужен фабричный ключ, а также прибор, фиксирующий крутящий момент.

Для чего нужен динамометрический ключ?

Определенный момент затяжки на сопрягаемых деталях нужен для равномерного прилегания плоскостей. Кроме того, если по контуру установлена прокладка, неравномерное усилие болтовых соединений может ее разрушить.

Динамометрический ключ позволяет затягивать болты с точностью до сотых долей миллиметра. Кроме того, часто требуется с высокой точностью выполнить динамометрическую затяжку посадочного места подшипника.

Производитель рассчитывает значения крутящего момента, исходя из типа материала и конструктивных особенностей узла. При создании автомобиля на заводе, весь крепеж затягивается согласно техническим условиям: как правило, эту работу выполняют сборочные роботы.

А при обслуживании, ремонте, замене деталей – нужное усилие обеспечивается ручным инструментом: динамометрическим ключом.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Главное его достоинство – возможность работать в широком диапазоне настройки. Вы просто устанавливаете предел срабатывания своими руками, или визуально контролируете стрелку динамометра.

То есть, универсальный динамометрический ключ не позволяет одинаково точно затягивать гайки с усилием 2 Н.м. и 100 Н.м.

Производители инструмента выпускают динамометрические ключи в нескольких диапазонах:

  • самый популярный «размерчик»: 40 – 210 Н.м. Он позволяет выполнять большинство ремонтных работ на ходовой части автомобиля;
  • точный динамометрический ключ (от 2 Н.м. до 50 Н.м.) предназначен для ремонта и обслуживания двигателя. Настройка карбюратора, затяжка свечей, сборка коленвала и шатунов. Работы по замене впускной или выпускной систем, также выполняются динамометрическим ключом малого диапазона;
  • предел затяжки от 200 Н.м. и выше предназначен для силовых элементов мощных конструкций. Применительно к автомобилям – пожалуй, лишь ступичные гайки.

Как устроен динамометрический ключ для автомобиля?

Существуют два конструктивных решения: ограничение крутящего момента, и визуальный контроль процесса. Рассмотрим каждое из них детально.

Так называемая трещотка

Внешне мало чем отличается от обычного рычага с трещоткой под торцовые головки. Собственно, это она и есть.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры
Просто храповой механизм с регулируемой силой срабатывания, превратил обычную рукоятку в динамометрический ключ. Секрет именно в конструкции храповика. Он позволяет шестерне прокручиваться в любую сторону.

По направлению возврата, когда вы отводите рукоять для следующего оборота головки, усилие минимально. А вот в рабочем направлении, где применяется усилие, зуб храповика соскакивает с шестерни при достижении заданного значения.

В рукоятке хвостовика, расположена вращающаяся насадка. Она регулирует натяжение пружины храпового механизма.

Как работает система?

При достижении выставленного значения момента, шестерня трещотки начинает проскакивать. Рукоять проворачивается с характерным звуком, а гайка не закручивается.

Динамометрический ключ с трещоткой является полуавтоматическим. Он дает возможность затягивать гайки, не опасаясь их перетянуть.

Измерительная шкала

Динамометрический ключ не имеет механизма ограничения крутящего момента, но к поворотному механизму подсоединен стрелочный либо цифровой динамометр. Когда к рукоятке прилагается усилие, стрелка отклоняется, и можно фиксировать значение приложенной силы.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры
Принцип работы достаточно прост: стрелка сохраняет неизменное положение относительно головки ключа, а рукоятка изгибается, как пружинный торсион. В результате шкала смещается по отношению к кончику стрелки пропорционально приложенному усилию.

Недостаток данной модели – нет автоматического ограничителя. Вы просто контролируете усилие, которое прилагается к рукоятке. Это позволяет произвести более точное измерение (в отличие от трещотки, которая работает дискретно), но есть вероятность механической ошибки при дозировании усилия.

Самодельный динамометрический ключ на базе трещотки сделать сложно, технология требует наличия металлообрабатывающих станков и прецизионной калибровки. А вот инструмент с динамометром вполне по силам домашнему мастеру.

Варианты самодельных динамометрических ключей

Для начала вспомним школьный курс физики. Измерение крутящего момента производится в ньютонах на метр. Не вдаваясь в формулы, практически это означает: 10 Н.м. – равно усилию в 1 кг, приложенному к рычагу длиной 1 метр.

То есть, если отмерить от центра головки накидного ключа 1 метр, и закрепить в этой точке динамометр, можно с высокой степенью точности измерить крутящий момент затягивания гайки.

Этот метод далеко не нов: владельцы автомобилей ВАЗ и УАЗ, при ремонте редуктора заднего моста, пользовались методичкой, разработанной еще при СССР.

Гайка хвостовика, которая сжимала обоймы конических подшипников, затягивалась со строго дозированным усилием. Момент контролировался с помощью домашнего динамометра, а при его отсутствии – «точный» измерительный прибор делался из безмена.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры
По сути, это и есть прообраз самодельного динамометрического ключа. Только в качестве рычага используется фланец полуоси.

Читать также:  Установка фильтра на компрессор

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.

Самодельный динамометрический ключ из рессоры
Отмерив от центра вращения необходимую длину, закрепляем хомут на рычаге.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры
Устройство готово за 15 минут. Можно наметить несколько точек установки хомута, в зависимости от измеряемого момента.
Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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.

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Отрезаю ключ шестигранник как показано на фото

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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:

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Теперь привариваю крепление к ручке ключа.

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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.

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Самодельный динамометрический ключ из рессоры

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 весов
L – 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 метр
кгс•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 весов
Н – момент затяжки с которым нужно затянуть резьбовое соединение
L – 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.

Читать также:  Утюг перестал выпускать пар

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.

Самодельный динамометрический ключ из рессоры Самодельный динамометрический ключ из рессоры

Текущее время: 01 авг 2019, 17:43

Часовой пояс: UTC + 2 часа [ Летнее время ]

Правила форума

При создании темы, копирайтом, активная ссылка на источник и указание автора ОБЯЗАТЕЛЬНА!

ПРОСТО ССЫЛКИ БУДУТ УДАЛЕНЫ

Динамометрический ключ в домашних (гаражных) условиях

eretik
Участник GEON клуба

Зарегистрирован: 13 фев 2011, 01:40
Сообщений: 1162
Откуда: Стольный град Киев
Мото: Honda Transalp 400
Возраст: 26
Имя: Антон

Рейтинг: 82 [ ? ]

На днях возникла необходимость в динамометрическом ключе. (Если кто не знает он нужен для того чтобы затягивать гайки нужным усилием чтобы не было недотяжек и перетяжек и как следствие сорванной резьбы или разболтанных/негерметичных соединений). Озадачился вопросом его приобретения. Походил по рынку посмотрел на цены. Был немного разочарован скудностью ассортиментом выбора и адекватностью цен.
Получается, что обычному автолюбителю за то чтобы завинтить несколько гаек нужным моментом нужно отдать несколько сотен гривен. Как вариант можно конечно обратиться на СТО. Но я всегда придерживаюсь мнения что никто не может сделать лучьше если это можешь сделать сам. Цены на ключи были разные: За динамометрический ключ со стрелкой неизвестного производства с моментом затяжки 0-25 Нм просили гривен 50. Ключ с более совершенным механизмом который не позволяет перезатянуть, он щелкает и проворачивается при достижении нужного момента затяжки, стоил от 150 гривен, тоже непонятного производства и непонятно сколько он прослужит и насколько он точен к тому же диапазон моментов был от 30 и больше (до 100 кажись). Тот который был в диапазоне 0-25 Нм стоил дороже. Потом я поискал по интернет-магазинам и также не нашел ничего доступного. Нашел разного рода фирменные и электронные ключи со стрелочками и без, цена которых измеряется сотнями баксов. При этом почти ни у тех ни у других типов нет широкого диапазона измерения момента затяжки. Как правило чтобы иметь диапазон например 0-100 Нм нужно покупать аж 2 ключа или выложить много баксов за один мега ключ. В общем жаба меня задавила. Поэтому решил подойти к этому вопросу немного с другой стороны.

Теоретически 1 Н•м — это момент силы, который производит сила 1 Н на рычаг длиной 1 м.
Простым языком сила 1 Н это приблизительно усилие которое создает 0,1 Кг приложенный перпендикулярно к концу метрового рычага.

Естественно усилие 10 Н*м будет эквивалентно усилию 1 Кг * М

Получается чтобы затянуть гайку например на 10 НМ нужно взять рычаг длинной 1 М и приложить к нему усилие 1 Кг.

Теория понятна, нужен рычаг и динамометр.

Рычаг. Тянуть за рычаг 1 М чтобы завинтить гайку в автомобиле это не всегда и не совсем удобно. Нужен более короткий рычаг, следовательно прийдется прилагать немного бОльшее усилие. Во сколько раз короче рычаг во столько раз и бОльшее усилие нужно прикладывать к рычагу.

Динамометр. Обычные бытовые весы типа “кантер” которыми взвешивают овощи фрукты рыбу и т.д. в домашних условиях. У них с одной стороны кольцо потом пружина со шкалой в килограммах дальше крюк к чему подвешивать взвешиваемый груз. Предпочтительней кантер с круглым стрелочным циферблатом, потому там бОльшая точность.

Итого, реальное решение вопроса в бытовых условиях если нужно что-либо затянуть нужным моментом:
1. Рычаг – любая трубка длинной 50 См (пол метра) если пространство где находится деталь позволяет. Или 33 см (треть метра) если длинной не подобраться к детали не совсем удобно. Диаметр трубки подбираем так чтобы она одевалась на ключ (можно даже чуть большего диаметра с запасом главное чтобы ней можно было ключ поворачивать как рычагом). Или если пользуетесь трубочным ключом то чтобы трубка-рычаг налазила на вороток ключа и тоже чтобы потом можно было без соскальзывания провернуть за рычаг.

2. Динамометр – бытовой кантырь. Обычно они бывают 10 Кг или 20 кг, чем меньше максимальное количество Кг на шкале тем теоретически точнее будет измерение но это смотря с каким максимальным моментом нужно затягивать.
Для рядового пользователя обычный кантырь на 10 Кг при рычаге пол метра даст возможность затягивать гайки в с моментом от 0 до 50 Нм ((50 Нм / 10) * 2 = 10 Кг). Тот же кантырь 10 Кг при рычаге треть метра (33 См) даст возможность затягивать гайки моментом от 0 до 33 Нм ((33 Нм/10) * 3 = 10 Кг)

Читать также:  Маркировка узо и дифференциального автомата

Для суперпродвинутых пользователей подойдет кантырь на 20 Кг со стрелкой и круглым циферблатом. При длинне рычага пол метра он позволит затягивать гайки до 100 !Нм (100 Нм/ 10 * 2 = 20 Кг).
Если силы в руках мало и нужен максимальный момент 100 Нм и одна рука не может выжать 20 Кг то можно удлиннить рычаг до 1 м, усилие возрастет пропорционально.

При длинне рычага 33 см (треть метра) и кантрыре 20 Кг получается наиболее оптимальный вариант, позволяет затягивать гайки от 0 до 66 Нм что вполне подходит для большинства задач.

Я для себя выбрал бытовой кантырь 20 Кг со стрелкой (стоил гривен 30 на базаре) и трубочный рычаг длинной 50 См и диаметром 2.5 см (налазит на большинство ключей а также при таком диаметре еще можно надевать на вороток например трубочного ключа). Эта комбинация дает запас усилий 0..100 Нм. Сколько килограм нужно надавить чтобы получить нужный момент для именно этого рычага 50 см рассчитывается просто:
10 Нм = 2 Кг
20 Нм = 4 Кг
30 Нм = 6 Кг
40 Нм = 8 Кг
50 Нм = 10 Кг
и т.д.

Также навсяк случай заготовил более компактную трубку длинной 33 См. Более оптимальный вариант на мой взгляд. Для нее действуют следующие правила
10 Нм = 3 Кг
20 Нм = 6 Кг
30 Нм = 9 Кг
40 Нм = 12 Кг
50 Нм = 15 Кг
и т.д.

Например свечи затягиваются моментом 30 Нм, тут динамометрический ключ может помочь не сорвать резьбу. Хотя этот вопрос решается и без динамометра примитивным способом – доворачиванием на нужный угол (как советуют старые свечи на 15 градусов, новые на 90 градусов). Хотя некоторые “сервисмены” затягивают свечи так что потом не открутишь или открутишь но с частью резьбы на свече или недотягивают их вообще что тоже не есть гуд. Но в других местах двигателя/кузова бывает без динамометра не обойтись.

Работает это так. Один конец трубки-рычага одевается на ключ за другой конец трубки цепляется кантырь (можно дырочку в трубке просверлить для удобства крепления или какое ушко прикрутить в общем как получится) и дальле одной рукой придерживаем ключ с надетой трубкой другой рукой тянем за кантырь перпендикулярно к трубке (или другими словами по касательной к кругу по которому движется ключ вместе с трубкой); смотрим на стрелку, как только достигнут нужный момент в килограммах – останавливаемся.

Преимущества рычага-трубки перед другими конструкциями (одна из причин почему я не купил примитивный стрелочный динамометрический ключ с четырехгранником): трубка одевается на все что угодно, будь это обычный ключ, разводной ключ, шестигранный ключ, вороток трубочного ключа, боковина отвертки с т-образной рукояткой и т.д. Чего не скажешь про обычные динамометрические ключи к которым нужны переходники их просто так в бытовых условиях не оденешь на свой инструмент.

Возможно описаный выше способ пригодится еще кому-нибудь. Во всяком случае для себя эту проблемму с динамометрическими ключами и моментами затяжки я кажись решил. Для мелких ремонтов думаю этого хватит. Для крупных ремонтов где нужен большой опыт и большой обьем работ – есть СТО и от этого никуда не денешься. Покрайней мере теперь на так пугает отвинчивание гаек которые потом нужно будет завинчивать необходимым усилием в X Нм согласно инструкции.

Вернуться наверхСамодельный динамометрический ключ из рессоры
Kamioy
Banned

Зарегистрирован: 24 июл 2011, 23:02
Сообщений: 1062
Откуда: Kiev
Возраст: 43
Имя: Евгений

Рейтинг: 78 [ ? ]

1. Держись от опытных болтокрутов подальше. Особенно, когда речь идет о сборке мотора.

2. Изложенное в цитате больше смахивает на “Советы домашнего мастера” из научно-популярного журнала “Науки и жизнь” выпуска 70-х 80-х годов. Конечно, если припрет, то и пассатижами будешь гайки крутить, но все же лучше иметь настоящий диноключ. Как вариант, один на толпу.

Вернуться наверхСамодельный динамометрический ключ из рессоры
Clin
GEON клабмэнСамодельный динамометрический ключ из рессоры

Зарегистрирован: 30 ноя 2011, 11:09
Сообщений: 593
Откуда: Киев
Мото: Geon County; Geon Blackster
Возраст: 47
Имя: Антон

Рейтинг: 33 [ ? ]

Вернуться наверхСамодельный динамометрический ключ из рессоры
Petrovich
GEON клабмэнСамодельный динамометрический ключ из рессоры

Зарегистрирован: 07 июл 2011, 02:47
Сообщений: 1562
Откуда: г.Киев
Мото: XL650V
Возраст: 46
Тел.: 0508285067
Имя: Олег

Рейтинг: 137 [ ? ]

Вернуться наверхСамодельный динамометрический ключ из рессоры
Страница 1 из 1[ Сообщений: 4 ]

Часовой пояс: UTC + 2 часа [ Летнее время ]

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 7

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector