Как пользоваться угломером для затяжки болтов

Как пользоваться универсальным угломером?

Угломерами называют специализированные приборы для измерения углов с высокой точностью. Они широко используются при проведении строительных, инженерных, слесарных, ремонтных и прочих, в том числе узкоспециализированных работ.

Например, угломер для затяжки болтов нужен для установки точного угла затяжки крепежных элементов и обеспечения максимальной герметичности соединений. Квадранты используются в астрономии и при ведении артиллерийского огня. Строительные модели применяются во время проектных, разметочных и монтажных работ. Кстати, интересный факт: более распространенное название прибора для высокоточной затяжки болтов — лимб, а квадрантом также называют четверть круга.

Прежде чем выяснять, как измерять угол этим прибором, стоит разобраться в его типах и особенностях конструкции. Например, работа устройства с нониусом отличается от работы электронных устройств.

Виды угломеров

По особенностям конструкции и принципу работы модели приборов можно разделить:

на электронные, они же цифровые. Эти устройства точные, работать с ними очень легко. На лицевой части прибора расположен дисплей, на котором отображаются показания. Также такие устройства могут иметь дополнительные функции;
лазерные. Такие устройства вместо подвижной механической части используют направление луча на нужную точку. Минус такого оборудования — лазерный указатель сложно увидеть невооруженным глазом. Для этого используются дополнительные приемники, обеспечивающие точное наведение на цель;
маятниковые. Такие приборы предназначены для точных измерений в инструментальном производстве. Во время работы шкала остается неподвижной, перемещается стрелка, которая устанавливается на противовес;
оптические. Яркий представитель таких угломеров — тахеометр. Отличить подобные приборы можно по так называемому «глазку» — оптической линзе, которая используется при проведении измерений;
механические. Модели с нониусом более точны, но требуют понимания принципа и особенностей работы;
шаблоны. Представляют собой изделия с фиксированными углами. Они используются для настройки других инструментов и быстрого проведения стандартных измерений. Шаблоны бывают на 30, 45, 90 и более градусов.

Как измерять угломером в зависимости от его типа?

Рассмотрим самые распространенные и эксплуатируемые виды приборов, с которыми пользователь столкнется в 95 % случаев.

Электронные. Автоматизированные приборы самые простые и удобные в применении. Для их эксплуатации не понадобятся особые знания или навыки — справится даже новичок. Для проведения измерений достаточно расположить прибор под исследуемым углом, и результат сразу появится на дисплее. В зависимости от модели приборы имеют ряд дополнительных функций (например, запоминание угла или передачу значений на ПК).
С нониусом. Прибор устанавливают на плоскости так, чтобы искомый угол совпадал с корпусом и линейкой инструмента. Отсчитываются деления по основной шкале до тех пор, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе. Таким образом находят градусы. Далее продвигаются уже по шкале самого нониуса, пока не дойдут до деления, совпадающего с делением основной шкалы и продлевающего его в одну прямую линию. Таким образом определяются угловые минуты. В зависимости от класса точности оборудования значения шкал могут различаться, так что перед работой стоит изучить паспорт инструмента.
Оптические. Передвижную линейку прибора перемещают так, чтобы совместно с основанием они образовали искомый угол. После этого фиксируется зажимное кольцо устройства, что гарантирует точность измерения и неизменность положения его составляющих. Положения лупы и диска этого механизма зависят от положения подвижной линейки. Они являются своеобразным индикатором искомого значения. При помощи лупы наблюдают отметку на диске и соотносят ее с отметкой на пластине, вычисляя таким образом показание прибора.

Эффективное обращение с нониусными и оптическими инструментами требует от пользователя понимания их принципа действия и нарабатываемых профессиональных навыков.

Угломер для затяжки болтов гбц

Российский автомобильный портал

Каждое резьбовое соединение требует строго определенного момента затяжки. Для его контроля применяются динамометрические ключи. О них и пойдет речь.

В любом руководстве по эксплуатации и ремонту автомобиля и специальной техники непременно присутствует таблица с указанием моментов затяжки ответственных резьбовых соединений. Если пренебречь данными рекомендациями, то ни о какой надежной и безаварийной работе узлов, агрегатов, механизмов не может идти и речи. Взять, к примеру, болты крепления головки блока двигателя (ГБЦ). Если они будут затянуты моментом ниже, чем требует производитель силового агрегата, то герметичность газового стыка, уплотняемого специальной прокладкой, гарантирована не будет. Следовательно, образующиеся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя газы, находящиеся под высоким давлением, пойдут сквозь разъем ГБЦ и проникнут в каналы системы охлаждения двигателя. Образовавшиеся воздушные пробки нарушат процесс отвода тепла, и мотор перегреется. С другой стороны, если крепеж затянуть с усилием большим, чем требуется, то велика вероятность пластической деформации резьбы, нарезанной в блоке цилиндров, на болтах, а также их вытягивание. Что опять-таки приведет к нарушению герметичности газового стыка.

Еще хуже, если болты были затянуты с разным усилием. В этом случае под влиянием температурного расширения деформация плоскости головки блока и потеря герметичности газового стыка обеспечена практически на сто процентов. Это только один, но очень характерный пример того, как отразится на работе агрегата несоблюдение момента затяжки резьбовых соединений. То есть без грамотной затяжки крепежа говорить о качественном ремонте и обслуживании автомобиля не приходится. А раз так, то поговорим о том, какие бывают динамометрические ключи, чем они отличаются друг от друга, для каких случаев лучше использовать тот или иной тип, в общем, определимся с выбором «золотого ключика» применительно к собственной СТО.

Тройка верных слуг

Несмотря на то, что представленные на российском рынке инструмента динамометрические ключи по ряду признаков можно разбить на пять основных групп, есть у них много общего.

Читать еще: Выбор ушм 125 с регулировкой оборотов

Во-первых, практически все они работают по закону Гука, описывающему величину упругой деформации в зависимости от приложенной к телу силы. Следовательно, основой всех динамометрических ключей будет либо пружинный механизм, либо торсион.
Во-вторых, рукоятки ключей, по сути, являются корпусами для измерительных механизмов и индикаторных устройств, которые фиксируют величину приложенного момента.

Наконец, в-третьих, все динамометрические ключи имеют присоединительный квадрат для крепления головок. Разумеется, величина квадрата 3/8, 1/2, 3/4 или 1 дюйм будет зависеть от максимального момента, на который рассчитан ключ.

Пару слов о точности измерения. Она, безусловно, для динамометрического ключа очень важна, но все должно быть в разумных пределах. Для подавляющего большинства работ ключа точностью 4% вполне достаточно. Более точные, с погрешностью 2% и прецизионные — 1%, инструменты, которые имеются в арсенале компаний-производителей профессионального инструмента, потребуются едва ли. Отметим, что по мере износа динамометрического ключа его точность будет падать. Вернуть ее на прежний уровень поможет тарировка. Ее проводят на специальных стендах, которые есть в фирменных сервисных центрах каждого крупного производителя профессионального инструмента. Если ключ эксплуатируется очень интенсивно, то настанет момент, когда из-за физического износа исполнительного механизма его не удастся настроить во всем диапазоне рабочих значений. В этом случае большинство ремонтников рекомендуют откалибровать ключ на самое востребованное значение момента, и он еще послужит своему владельцу.

Что касается градуировки шкал, которая может тарироваться как в Ньютонах на метр — Нм, так и фунтодюймах — ft.in или же фунтофутах — ft.lb, то желательно, чтобы шкала ключа имела дублирующуюся в разных единицах маркировку. Это облегчит работу с техникой европейского и американского производства, так как руководства по ремонту машин содержат моменты затяжки резьбовых соединений в метрической и дюймовой системах соответственно. Заниматься же пересчетом момента из одних единиц измерения в другие, даже при использовании специальных таблиц (прилагаются к части динамометрических ключей), занятие неблагодарное. А теперь, собственно, о динамометрических ключах.

Цифровые технологии

Первую группу представляют самые малочисленные, дорогие и, если так можно выразиться, нежные — электронные динамометрические ключи. Неоспоримое преимущество данного типа инструмента заключается в возможности подключения к компьютеру для передачи информации о приложенном к крепежу моменте. Эта функция удобна при выполнении особо точных работ, где требуется 100% контроль. Пример — ремонт автоматических трансмиссий. Возможность фиксирования моментов затяжки крепежа также будет полезной при разборе пролетов в случае выхода отремонтированного агрегата из строя в гарантийный период. К бесспорным плюсам электронных динамометрических ключей можно отнести возможность быстрой смены единиц измерения прикладываемого момента и наличие опции контроля угла доворота крепежа после его затягивания. В инструкциях по ремонту указания типа «довернуть болт на 10, 20, 30 или 90 градусов» встречаются довольно часто. Одним словом, приобретать к электронному динамометрическому ключу специальный «угломер» не потребуется. Что касается точности измерения момента, то доступные по цене инструменты по данному параметру соответствуют своим механическим собратьям, так как в их основе лежит торсион, воздействующий на тензометрический датчик. Помимо неоспоримых преимуществ электронные динамометрические ключи имеют и недостатки. Например, из-за наличия жидкокристаллического дисплея ими нельзя работать на морозе. Если внутрь корпуса попадет вода, пары растворителя или топлива — короткое замыкание контактов микросхем и выход прибора из строя обеспечены.

Мечта моториста

При сборке таких агрегатов, как моторы и коробки передач, очень важно следить за поведением соединения. Например, изношенная резьба болта или нарезанная в теле блока цилиндров, корпуса и т.д. может в процессе нагружения моментом начать слизываться, «плыть», а закаленный по упрощенной технологии болт или шпилька — вытягиваться. Если вовремя не заметить этих тревожных симптомов, то можно «попасть» на повторный и, как правило, более дорогой ремонт агрегата.

Проследить поведение крепежа помогут индикаторные динамометрические ключи, имеющие круглую шкалу с одной или двумя стрелками, установочной и сигнализирующей. Первую выставляют на требуемое значение прилагаемого момента, а вторая фиксирует текущее его значение. Стрелки совместились — момент достигнут. Все просто и удобно. Еще одно неоспоримое преимущество индикаторного ключа — возможность прикладывать момент как по, так и против часовой стрелки, что очень важно при обслуживании механизмов, имеющих как левую, так и правую резьбу. Пример — задание строго определенного преднатяга конических подшипников.

Более простые версии индикаторных ключей, часто их называют бытовыми, представляют собой рычаг с расположенной у рукоятки шкалой и тонким стержнем-стрелкой, который закреплен на верхней части присоединительного квадрата. В роли торсиона выступает рычаг. Чем он больше изгибается, тем на больший угол по шкале смещается стержень-стрелка. Данные ключи не обладают завидной точностью, как их собратья со шкалой часового типа, поэтому пользоваться ими для выполнения работ, требующих высокой точности контроля момента, не стоит.

Щелкунчики

Самыми распространенными, массовыми, выносливыми и доступными по цене являются динамометрические ключи щелчкового типа. При достижении заданного момента затяжки они издают громкий щелчок — так срабатывает следящий механизм при изгибании расположенного в металлическом корпусе-трубе торсиона. Чтобы задать момент срабатывания ключа, достаточно выставить его значение, вращая регулировочные кольца, расположенные на его рукоятке. Шкалы две, как и у микрометра. Одна для грубой (располагается вдоль корпуса ключа), другая для тонкой (нанесена на кольце) настройки момента. Есть модели ключей, у которых момент задается перемещением ползунка по шкале. Вариантов может быть масса, важно учитывать, что максимальную точность щелчковые ключи выдают в диапазоне моментов от 20 до 100% своей шкалы. То есть если шкала динамометрического ключа имеет градуировку от 1 до 100 Нм, то наибольшая точность может быть получена при затяжке крепежа в пределах от 20 до 100 Нм.

Читать еще: Как выглядит мини usb

Из этого следует, что для работы с крепежом, требующим приложения малых величин момента, необходимо приобрести ключ с более узкой шкалой, скажем, от 1 до 20 Нм. Как правило, для комплектации СТО достаточно трех динамометрических ключей с малым, средним и большим диапазонами прикладываемых моментов.

Для особых случаев

со стрелочной шкалой, которые позволяют контролировать поведение крепежа в момент его затяжки. » />
© Сергей Красовский

Необходимым дополнением к динамометрическим ключам станут угломеры — специальные устройства с круговой шкалой в градусах потребуются для доворота крепежа на требуемый угол.

При их покупке обратите внимание, под какой присоединительный квадрат они изготовлены. Оптимальным считается вариант с квадратом на 1/2 дюйма. Если присоединительный квадрат динамометрического ключа окажется меньше — скажем, 3/8, то состыковать его с угломером можно посредством переходника. Такие продаются как отдельно, так и в наборах инструмента. Если на СТО проводятся работы по ремонту тяжелых машин и специальной техники, имеющей резьбовые соединения, требующие приложения больших моментов затяжки, то не лишним будет приобрести усилитель момента, или, как его еще называют, мультипликатор.

Данные устройства не просто позволяют расширить в большую сторону диапазон моментов имеющегося ключа, но также помогают работать в тесных условиях, где невозможно применить длинный рычаг.

К заказу доступны обе цены РРЦ (рекомендованная розничная цена) или указанная ниже.

Как правильно затянуть резьбовые крепления головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров (ГБЦ) в двигателе играет чрезвычайно важную роль. В ней размещён газораспределительный механизм, который отвечает за порядок впрыска топлива и отвода отработанных газов. ГБЦ находится под постоянным воздействием большого давления газов и высокой температуры. Крепится ГБЦ при помощи болтов, шпилек и гаек, к правильной затяжке которых предъявляются повышенные требования.

Важность правильной затяжки болтов или гаек ГБЦ

Головка блока цилиндров (ГБЦ) — один из важнейших узлов автомобиля. Она закрывает блок цилиндров. В ней расположены распределительные валы, клапанные крышки и другие детали газораспределительного механизма. На ГБЦ постоянно воздействуют огромные переменные силы давления и температуры. Поэтому к её резьбовому креплению предъявляются особые требования.

Головка блока постоянно должна испытывать силу сжатия, которая задаётся определённым моментом затяжки резьбового крепления. Для того чтобы сила сжатия была равномерно распределена по поверхностям стыка головки с блоком цилиндров предусмотрено большое количество стяжных болтов или шпилек с гайками. Равномерность прижатия ГБЦ к блоку цилиндров обеспечивается определённой схемой порядка затяжки резьбовых соединений. Для уплотнения стыка используется прокладка головки блока, сделанная из особого материала, устойчивого к высокой температуре. При затяжке крепления головки она даёт усадку в тысячные доли миллиметра, что обеспечивает надёжную герметизацию стыка.

Последствия от перетяжки болтов крепления ГБЦ

Если затяжка резьбовых соединений головки блока ведётся с превышением усилия от номинального, то сила растяжения, которая воздействует на болт или шпильку, начнёт разрушать резьбу в блоке или вытягивать тело крепёжного элемента. Наступает так называемый момент текучести, когда при дальнейшем увеличении силы затяжки сила прижатия начнёт уменьшаться. Итог: быстрое прогорание прокладки в месте наихудшего сжатия.

Если же резьба в отверстиях блока будет сильно повреждена, то она уже не сможет обеспечить необходимое прижатие головки при правильном моменте затяжки. Её потребуется восстанавливать, а это дополнительные затраты. Опытные ремонтники мотористы на практике чувствуют предельную силу затяжки, которую может выдержать резьбовое соединение. Они никогда не допустят дефектов от перетяжки болтов или гаек.

Что будет, если недостаточно затягивать болты крепления ГБЦ

Если крепление головки выполняется с минимальным усилием, то это приведёт к слабому прижатию её к поверхности блока цилиндров. Между прокладкой и прилегающими к ней плоскостями блока и головки образуются микроскопические зазоры, которые обязательно приведут к прогоранию уплотняющего материала.

Недостаточная затяжка болтов крепления не обеспечивает нормального прилегания головки, что может вызвать коробление её стыковой поверхности.

Виды ключей для правильной затяжки резьбовых соединений

Затяжка резьбового соединения должна делаться с таким усилием, чтобы исключить:

неплотное прилегание сопрягаемых поверхностей скрепляющихся деталей;
срыв ниток резьбы;
механическое разрушение тела болта;
проворачивание граней у гайки или головки болта;
разрушение гравёрных шайб.

Любой материал, из которого сделан блок (головка цилиндров, крепёжные болты), имеет свой предел прочности. Именно наименьший предел прочности самого слабого звена в узле крепления определяет наибольшее усилие затяжки. Самое слабое звено в креплении головки блока цилиндров — болты (шпильки) и резьба в отверстиях блока. Их слабость определяется не столько прочностью материала их изготовления, сколько несопоставимыми размерами (диаметром) с габаритами, массой блока и головки цилиндров. Понятно, что для разрушения солидного чугунного блока или массивной дюралевой головки нужно приложить гораздо больше усилий, чем для разрыва тонкого болта, сделанного из высокопрочной легированной стали.

Какое усилие нужно прикладывать

Пороговое или предельное значение прочности ответственных деталей обычно даётся в паспортных данных двигателя. Там же приводятся значения максимальных усилий затяжки болтов крепления ГБЦ. Для выполнения затяжки с требуемым усилием служат специальные динамометрические ключи.

По способу регулирования и индикации динамометрические ключи делятся на следующие категории:

Нерегулируемые с постоянным моментом затяжки. Они применяются для затяжки ГБЦ на конвейерах при сборке двигателей. Их достоинства — высокая надёжность.
Регулируемые на предельный момент затяжки. Это так называемые трещотки с возможностью установки определённого момента затяжки. При достижении этого усилия трещотка срабатывает, и дальнейшее закручивание становится невозможным. Трещоточная насадка часто оснащается реверсом. В этом случае ей можно не только закручивать болты и гайки, но и откручивать их. Трещоткой комплектуются многие наборы головок.
Со шкалой и стрелкой. Таким ключом можно вести затяжку резьбовых соединений с разными усилиями. Главные условия: нужно много свободного места и возможность удобного наблюдения за шкалой. Входит в набор инструментов слесарей-мотористов.
Цифровая индикация в компактном приборе, измеряющем приложенное усилие. Очень точный, надёжный, удобный в работе инструмент. С его помощью можно затягивать болты крепления головки блока с точностью до сотых долей Нм непосредственно на двигателе автомобиля.
Комбинация выставляемого усилия затяжки с контролем по цифровой или стрелочной индикации. Такие ключи защищают резьбу от прикладывания чрезмерного усилия затяжки, одновременно позволяя контролировать величину момента с помощью прибора индикации.

Читать еще: Что такое безотмывочный флюс

Фотогалерея: виды динамометрических ключей

Общие правила затяжки креплений головки блока

У головок разных моделей двигателей параметры порядка и момента затяжки ГБЦ сильно отличаются друг от друга. Но есть общий набор универсальных правил, которые подойдут ко всем типам моторов:

Затяжка головки блока ведётся согласно схеме, разработанной производителем двигателя.
Момент затяжки болтов крепления или гаек также определён производителем и отражён в инструкции по эксплуатации этого легкового автомобиля.
Затяжка ведётся исправным и калиброванным динамометрическим ключом.
Болты крепления или шпильки с гайками используются в идеальном состоянии без повреждения резьбы и тела болта или шпильки. Резьба должна быть чистой, без зазубрин и заусенцев.
Свою специфику имеют болты для затяжки головки блока типа TTY. У них указывается не момент силы, а установочный градус. Нужные сведения содержатся в инструкции по эксплуатации силового агрегата.
В глухих отверстиях в блоке под болты ничего не должно находиться. Маслом следует поливать резьбу болта, а заливать смазку в «слепое» гнездо не рекомендуется.
Перед использованием болтов следует произвести контрольную проверку их состояния. Если при воздействии на болт моментом в 20 кГм момент текучести не достигается — его нужно менять. Причина — повышенная прочность. Если наблюдается, что момент затяжки начал уменьшаться при нагрузке — это сигнал о начале разрушения болта. Его обязательно нужно менять.
Прокладку головки блока для замены нужно покупать только оригинальную, потому что она не даёт усадки.

Как сделать динамометрический ключ своими руками

Чтобы самостоятельно смастерить необходимый всем механикам инструмент, нужно знать его устройство. В принципе, конструкция динамометрического ключа проста. Это накидной ключ или четырёхгранник под головку с воротком, в который встроен динамометр.

Для работы вам понадобятся:

вороток;
ручной динамометр с пределом взвешивания 35–40 кг;
удлинитель;
таблица предельных усилий для затяжки крепления ГБЦ.

Усилие затяжки в таблице приводится в Нм (Ньютон-метрах), а динамометр измеряет вес в кг. Поэтому сначала нужно разобраться с числами.

Длина воротка постоянна. Её легко измерить. Если в таблице предельное усилие равно 30 Нм, а длина воротка равна 0,3 м, то усилие, показываемое динамометром, должно равняться 30 : 0,3 = 100 Н.

Один кг равняется 10 ньютон. Следовательно, прибор должен фиксировать усилие, равное 10 кг.

Чтобы сделать усилие меньше, нужно длину воротка увеличить. Для этого воспользоваться удлинителем. А дальше всё просто. На конце удлинителя сверлим дырку для верхнего крючка безмена. За нижний конец весов тянем до достижения нужного усилия.

Момент затяжки и порядок затяжки болтов ГБЦ

Разным моделям двигателей требуются различные усилия для затяжки головки блока. Имеются различия и в порядке затягивания болтов крепления. Все эти сведения указаны в паспорте двигателя. Ещё раз подчеркнём важность правильного выполнения затяжки и соблюдения величины её момента.

Начинается затяжка крепления ГБЦ всегда со средних болтов. Это правило нужно соблюдать потому, что необходимо обеспечить наиболее плотное прилегание сопрягающих поверхностей. Каждая ГБЦ клапанного двигателя должна быть установлена без перекосов и ненужного напряжения металла. Затяжка резьбовых соединений обязательно делается в несколько заходов. Важно соблюдать постоянство усилия для каждого болта в каждом заходе.

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.