Как рассчитать усилие затяжки болтов

Автор статьи: ООО «ПКМ»

Дата актуализации статьи: 24.01.2024, время чтения статьи: 5 минут👁 2159

В процессе затягивания болт демонстрирует упругость, которая обеспечивает взаимную фиксацию соединяемых деталей. С каким усилием закручивать болты, чтобы не произошло повреждение метизов, а крепеж получился надежным и долговечным? Для определения силы, которую следует приложить к гайке при накручивании на резьбу, используют сложные формулы, знать которые совсем необязательно. Если известна прочность метиза и тип резьбы (диаметр и шаг в мм), воспользуйтесь таблицей усилия затяжки метрических болтов со стандартными значениями.

Последствия ошибок при неправильном расчете момента силы затяжки болтов

Когда усилие определено неверно, либо монтажник вообще не уделил этому вопросу внимания, возникают проблемы:

• недостаточно затянутый крепеж под воздействием динамических нагрузок начинает откручиваться, что может стать причиной аварии. Если на шиномонтаже специалист плохо затянул гайки, а водитель не проверил качество крепежа баллонным ключом, по пути можно столкнуться с самооткручиванием колеса;
• перетянутый резьбовой крепеж также способен стать причиной больших сложностей. При замене колеса на обочине под рукой может не оказаться динамометрического ключа, и затягивать гайки приходится балонником. Нередко автолюбители пытаются посильнее затянуть крепеж, что в дальнейшем приводит к появлению трещин в метизах. При подскакивании машины на неровной дороге резьбовое соединение ослабевает, и колесо самовольно отправится в кювет;
• длина болта регулируется нормативами. Если использовать болт, длина шпильки которого превышает стандарты (допускается не более +0,15 мм на 10 см длины стержня), качество соединения снижается. Следует укоротить метиз и завалить резьбу, однако при выкручивании такого болта следует быть осторожным — есть риск повредить ответную резьбу в деталях.

Перетянутые болты чаще прикипают, и есть риск сорвать головку крепежа при попытке раскрутить резьбовое соединение. Поэтому момент силы затяжки болтов в алюминий и другие металлы должен соответствовать таблице.

Способы затягивания болтов

Затяжка болтов производится рожковым (гаечным) или баллонным ключом, либо калибровочным инструментом. В первом случае нельзя гарантировать соблюдение момента затяжки болтов в соответствии с таблицей, поскольку монтажник не использует измерительные приборы, а работает интуитивно.

Что нужно учитывать, если вы планируете закручивать болты гаечным ключом:

• размер ключа и головки болта должны быть одинаковыми;
• не следует удлинять плечо и надевать на ключ кусок трубы, как это иногда делают. При таком подходе или ключ погнется, или грани гайки сорвутся;
• если ключ гнутый, его нельзя использовать в работе.

Рожковые ключи удобны, когда приходится работать с крепежом одного размера. Головка ключа не двигается, поэтому после каждого оборота инструмент переставляют. Но удобнее использовать устройства для контролируемой затяжки крепежа.

Динамометрические инструменты обеспечивают контроль усилия закручивания болтов, поэтому для повышения качества крепежного соединения используют именно их, а не рожковые ключи.

Почему опытные строители, ремонтники и монтажники рекомендуют выполнять контролируемую затяжку болтов, а не полагаться на внутренние ощущения и ручной инструмент:

• при соблюдении усилия затягивания болт, резьба и гайка не деформируются, что позволяет в дальнейшем без проблем разобрать крепеж;
• надежность сборки растет за счет равномерного распределения усилий в резьбовом соединении;
• при использовании баллонного или рожкового ключа всегда есть риск, что инструмент отлетит, станет причиной травмы человека или повредит инвентарь. Контролируемая затяжка болтов исключает подобные неприятности;
• процесс монтажа ускоряется, поскольку с динамометрическим или трещоточным ключом затягивать болты получается намного быстрее, чем с инструментом без контроля момента силы затягивания.

Динамометрический ключ — инструмент, который есть в арсенале каждого специалиста по работе с резьбовыми соединениями. Его используют в автосервисах, промышленном производстве, при ремонтных работах. Виды динамометрических ключей:

• ключ щелчкового типа с трещоточным механизмом. Принцип действия: выставляем значение усилия по шкале, устанавливаем ключ. Когда необходимое значение момента силы достигнуто, ручка инструмента смещается, издает щелчок и перестает передавать крутящий момент на крепеж;
• стрелочный ключ более сложен в эксплуатации, поскольку нужно следить за прилагаемым усилием. Как работает ключ: рукоятку инструмента, на которой есть шкала, перемещают на заданный угол. Затем монтажник затягивает болт. Использовать стрелочный ключ не следует, если нет опыта работы с этим инструментом, а также в зонах, где доступ к месту выполнения соединения осложнен;
• цифровой ключ позволяет затягивать крепеж с погрешностью не выше 1%. На дисплее отражается текущий момент усилия затяжки, есть опция выбора единиц измерения контролируемой величины. Как работает: нужно выставить усилие затягивания в соответствии с таблицей, при необходимости поменять головку, чтобы она соответствовала размеру гайки и выполнить затяжку крепежа, пока момент силы не станет равен заданному значению.

Для увеличения момента закручивания высокопрочных болтов применяют ключ мультипликатор. При неконтролируемой затяжке для этих целей применяют кусок трубы, надетый на свободный конец рожкового ключа, однако этот метод небезопасен и не гарантирует качество резьбового соединения.

При выборе мультипликатора ориентируйтесь на параметры динамометрического ключа, с которым планируете использовать инструмент. Лучше всего, когда усилие мультипликатора в 5 раз выше, чем предельное усилие динамометрического ключа. Специальных требований к форме мультипликатора нет, здесь каждый мастер ориентируется на свои предпочтения. Мультипликатор запрещено применять без динамометрического устройства, поскольку велик риск перетянуть крепеж.

Частый вопрос от автомобилистов: «С каким усилием затягивать болты, когда меняешь колеса на транспортном средстве?» Искать таблицы не нужно, если вы установите на смартфон приложение от Bridgestone. Чтобы узнать требуемый параметр момента силы, ищем по марке автомобиля — и сразу получаем нужную цифру с допусками.

Обратите внимание: момент затяжки оцинкованных болтов по таблице указан для новых метизов. Если взять болты и гайки, бывшие в употреблении и затянуть в соответствии с указанными значениями, гарантии качества резьбового соединения не будет, даже при использовании динамометрических инструментов. Чтобы исключить аварии и повысить надежность конструкции, применяйте только новые крепежные детали.

Какие виды крепежных изделий у вас представлены для обеспечения необходимого момента затяжки болтов?

Мы поставляем высококачественные болты, гайки, шпильки всех типов. Метизы изготовлены ведущими производителями и полностью отвечают нормам стандартов. Характеристики предлагаемых крепежных элементов позволяют создавать резьбовые соединения с обеспечением необходимого момента затяжки. Благодаря этому достигается высокая степень надежности соединений.

Обращаем внимание, что при использовании бывшего в употреблении крепежа невозможно обеспечить точный момент затяжки, требуемый для надежного резьбового соединения. Это связано с влиянием износа метизов во время эксплуатации. Поэтому при монтаже и сборке ответственных конструкций нужно использовать только новые крепежные изделия, которые вы можете заказать в нашем интернет-магазине по ценам официального представителя ведущих производителей метизов.

Какие способы регулирования усилия затяжки болтов вы предлагаете?

Самый простой способ регулирования затяжки болта предусматривает использование специального инструмента — динамометрического ключа. С его помощью выполняется монтаж болтовых соединений с контролируемым усилием затяжки.

Для затягивания болтов и гаек с помощью динамометрического ключа нужно предварительно очистить крепежные элементы от загрязнений. На динамометрическом ключе в соответствии с инструкцией по эксплуатации инструмента надо установить требуемое усилие затяжки. После этого начинают затягивать болт ключом до первого щелчка в ручке. После щелчка останавливаются и повторяют операцию, затягивая болт до второго щелчка в ручке ключа, который свидетельствует о достижении нужного усилия затяжки.

Также можно использовать другие инструменты и методы регулирования усилия. Подробнее вы можете проконсультироваться с нашими специалистами.

Какие технические характеристики вашего крепежа обеспечивают точный момент затяжки болтов?

Требуемые значения момента затяжки болта в Н*м приведены в размещенной выше таблице. Для определения момента по таблице потребуются точные размерные параметры болта, в том числе диаметр резьбы и ее шаг. Также для определения момента затяжки нужно знать класс прочности болта.

Наша компания поставляет метизы, которые полностью отвечают стандартам. Их фактические параметры точно соответствуют заявленным характеристикам. Благодаря этому, используя эти параметры, вы можете точно определить требуемое значение момента по таблице. Это позволит выполнить контролируемую затяжку болтов с созданием надежного, устойчивого к самоотвинчиванию резьбового соединения.

Учтите, что у ранее эксплуатируемых крепежных элементов в результате износа основные параметры могут измениться.

Какие методы контроля момента затяжки болтов вы рекомендуете для обеспечения безопасности и надежности крепежа?

Для точного регулирования усилия затяжки болтов во время проведения монтажных работ предлагается использовать такие основные методы:

• метод управления крутящим моментом затяжки болта — наиболее простой и распространенный способ;
• метод гиперупругого управления крутящим моментом;
• метод контроля предела текучести;
• метод углового контроля;
• метод наклона крутящего момента;
• метод контроля удлинения болта.

Также могут применяться и другие способы. Выбор конкретного метода зависит от условий и особенностей выполняемых монтажных работ. Проконсультироваться по методикам регулировки усилия затяжки резьбовых соединений вы можете с нашими специалистами. Для этого свяжитесь с нами любым удобным вам способом.

Какие средства для измерения усилия затяжки болтов вы предлагаете для использования в производственных целях?

Точность контроля момента затяжки болтов зависит не только от применяемого метода, но и от используемого инструмента. Чаще всего для создания болтовых соединений используются динамометрические ключи. Наиболее распространенный вид — динамометрический ключ щелчкового типа. Также можно использовать стрелочный ключ, в котором величина усилия показывается стрелкой на шкале. Современный тип — цифровой динамометрический ключ. Этот инструмент подает сигнал при достижении требуемой величины момента, а его значение отображается на дисплее.