Как рассчитать усилие затяжки болтов

При затягивании резьбового соединения крепежный узел надежно фиксируется благодаря упругости болта. Чтобы не сорвать резьбу и обеспечить прочность крепления, необходимо прикладывать к метизу определенное усилие затяжки. Для определения модуля силы существуют сложные формулы с множеством коэффициентов и переменных. Монтажникам, строителям и обывателям знать методы расчета не требуется, поскольку выяснить величину крутящего момента можно с помощью стандартных таблиц. Для этого достаточно знать класс прочности болта, шаг и диаметр резьбы.

Определяем момент затяжки болтового соединения

На момент затяжки болта влияют следующие факторы

• параметры болта: материал и класс прочности, наличие антикоррозионного покрытия;
• материал, из которого выполнены соединяемые конструктивные элементы;
• наличие смазки на поверхности крепежа;
• длина резьбы.

Стандартные таблицы моментов затяжки для метрических и дюймовых болтов содержат два параметра: класс прочности метиза и размер резьбы (М6, М8, М12). Измеряется усилие затяжки в Ньютон-метрах.

Для завинчивания болта в сталь, высокопрочный сплав или алюминий нужно прикладывать разные усилия. Чтобы повысить качество крепежного соединения, необходимо учитывать, из чего выполнены конструктивные элементы. Для определения момента затяжки болтов в алюминий используют соответствующую таблицу.

Чтобы выяснить, чему равен момент затяжки болта М6 или М8 в алюминий, необходимо знать прочность метиза. Дальше по таблице ищем нужное значение усилия для данной резьбы.

Как выполнить затяжку болта

При затягивании болтов задействуют гаечные (рожковые) ключи, балонники и калибровочный инструмент. Установка крепежа с использованием рожковых ключей не гарантирует точности усилия затяжки болтов: в процессе работы измерение момента затяжки не производится, монтажник при закручивании болта руководствуется личным опытом и интуицией. Однако часто под рукой нет более профессионального инструмента со шкалой или дисплеем. Рекомендации, которые пригодятся при выполнении болтового соединения с использованием гаечного ключа:

• размер инструмента должен совпадать с размером шляпки метиза;
• откажитесь от удлинения плеча и не надевайте на ключ отрезок трубы, как поступают многие. Увеличение плеча приводит к срыву граней гайки, да и ключ может безнадежно погнуться.

Если нужно установить большое количество болтов одного размера и нет особых требований к прочности узла, гаечный ключ сгодится. С точки зрения скорости затягивания крепежа ручной инструмент не очень эффективен: из-за фиксированной головки устройство приходится переставлять после каждого вращательного движения, на что уходит много времени. Более практичный выбор — динамометрический инструмент. С динамометрическим ключом и таблицей затяжки болтов по ГОСТ вы сможете выполнять болтовое соединение качественно и быстро:

• когда соблюдается момент затяжки болтов, повреждения гайки и резьбы не происходит. При необходимости можно легко демонтировать и вновь собрать болтовое соединение без утраты прочности узла;
• силы упругой фиксации в соединении распределены равномерно, что повышает износостойкость и прочность крепежа;
• при работе с рожковым инструментом и балонником существует вероятность получить травму из-за отлетевшего в сторону ключа. Применение динамометрических и трещоточных ключей избавляет монтажника от подобных неприятностей. К тому же скорость выполнения крепежных работ значительно возрастает.

Типы динамометрических ключей

Работники автосервисов, строители, монтажники и прочие специалисты, которым часто приходится иметь дело с резьбовыми метизами, всегда имеют под рукой динамометрический ключ. Есть несколько разновидностей данного инструмента:

• Щелчковый ключ, оснащенный трещоткой. При достижении заданного момента затяжки болта в алюминий или другой материал происходит смещение ручки устройства, инструмент издает щелчок и больше не крутится.
• Ключ стрелочного типа. Инструмент требует от монтажника больше внимания, поскольку пользователь самостоятельно отслеживает уровень усилия затяжки. При установке болта ручку устройства, оснащенную шкалой, поворачивают до достижения заданного угла. После этого производится затягивание крепежного узла. Стрелочный ключ не рекомендован для применения в труднодоступных зонах.
• Электронный динамометрический ключ. Обеспечивает установку болтов с отклонением не более 1%. Использовать инструмент — одно удовольствие: величина момента затяжки болта демонстрируется на дисплее, можно изменить единицы измерения в меню устройства. Чтобы выполнить резьбовое соединение, нужно задать усилие затяжки болта в соответствии с табличными данными, сменить головку под размер метиза, а затем закручивать крепеж до достижения эталонного момента силы.