Динамометрический ключ своими руками в домашних условиях

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

Динамометрический ключ своими руками

Динамометрический ключ — это инструмент для мастеров станций техобслуживания, предназначенный преимущественно для обеспечения равномерного приложения нагрузки на тот или иной крепёжный элемент, он обеспечивает равномерную затяжку каждого болта или гайки.

Электронная или стрелочная шкала на данном изделии позволяет обеспечивать затяжку деталей с точностью до десятых и даже сотых долей мм.

При ближайшем рассмотрении изделие представляет собой обычный рычаг с трещоткой на конце, которая не позволяет мастеру переборщить с усилием и просто прокручивается вхолостую, в соответствии с заранее выставленными параметрами на динамометре.

Динамометр — это простой пружинный механизм, который, натягиваясь, вызывает отклонение стрелки на циферблате от нулевой отметки до предельного значения, заданного пользователем.

В основании рычага находится вращающийся ограничитель, с помощью которого мастер выставляет точное значение требуемого предельного усилия перед началом работы.

Детали для ключа своими руками

Таким образом, имея под рукой некоторые бытовые приборы, а также немного смекалки и знаний элементарной физики, любой мужчина сможет изготовить подобие ключа, не выходя из дома или гаража, причём результат мало чем будет отличаться от показаний прибора, приобретённого в магазине.

Динамометрический ключ без шкалы: чем заменить

Чтобы ключ получился простым в использовании и мог нормально эксплуатироваться, пользователю нужно знать простую формулу из школьного курса физики, а именно, что момент в 10 Н*м — это произведение веса в 1 кг, приложенного на расстоянии один метр от точки. Таким образом, нетрудно догадаться, что рычаг в 0,5 м достигает данного значения при усилии в 2 кг, 0,2 м — 5 кг и т. д.

Отталкиваясь от этих расчётов, мастер должен приобрести или найти следующие детали для изготовления инструмента:

• Рукоять, которая имеет торцованные в форме квадрата наконечники, причём длина изделия должна соответствовать приведённым выше расчётам для достижения более точного результата.
• Если обрезать рычаг не удаётся, то всегда можно нанести на нём метку маркером или просто надеть тугой хомут, что и будет являться отправной точкой приложения нагрузки на крепёж.
• Вместо динамометра можно взять обычный высокоточный безмен — весы, которые показывают нагрузку в граммах в зависимости от силы натяжения. Специалисты советуют приобрести данный прибор с ценой деления хотя бы в 100 граммов и пределом взвешивания до 50 килограммов.

Советы профессионалов при изготовлении ключа

С первого раза инструмент может не получиться, и измерение будет некорректным. Однако любой опытный мастер может дать несколько подробных советов, следуя которым каждый новичок добьётся желаемого результата.

При отсутствии рычага или материалов для него можно пользоваться обычным гаечным ключом с рожковым захватом с одной стороны и накидным — с противоположной. Однако здесь следует более тщательно вычислить соотношение длины и крутящего момента, так как наверняка размер плеча будет представлять собой дробное число.

Для лучшей фиксации безмена к рычагу следует особенно тщательно отнестись к месту его установки. Лучший вариант — аккуратно просверленное сквозное отверстие, точно в месте приложения нагрузки, и прибор никогда не соскользнёт с рукояти.

Работа с самодельным динамометрическим ключом

В зависимости от требуемого натяжения у мастера может быть сразу несколько безменов с различными пределами взвешивания, каждый из которых должен иметь собственную таблицу зависимости нагрузки от плеча и крутящего момента.

Так как все усилия при определении степени затяжки прикладываются только к весам, необходимо обеспечить удобный захват ручки, так как 20-30 кг с плохим захватом не позволят комфортно работать с прибором.

Как осуществляется измерение затяжки

Чтобы корректно измерить затяжку при помощи самодельного прибора, необходимо выполнить несколько простых правил:

• Собрать прибор и привести его в рабочее состояние — прикрепить безмен к рукояти, выставить его на нулевое значение, при возможности — задать предел взвешивания с сигнализацией, а в конце — одеть необходимую насадку на рабочий орган устройства либо изначально выбрать рожковый ключ подходящей размерности.
• Накинуть ключ на гайку или болт. Прибор покажет точное значение только в том случае, если сопряжение с крепежом происходит напрямую через рычаг, а при участии одного или нескольких переходников и удлинителей при выдаче результата возможна погрешность до 5-8 %.
• Аккуратно потянуть безмен таким образом, чтобы его положение было строго перпендикулярно оси рычага, и показатель нагрузки не был искажён, раскладываясь на векторы.
• Если было достигнуто нормальное усилие, прибор подтвердит это результатом измерений, а гайка не шелохнётся. Если же затяжка не была достаточной, то крепёж провернётся вокруг своей оси до достижения требуемого крутящего момента.

Основные ошибки при изготовлении ключа

Любой высокоточный инструмент не может быть изготовлен совсем без ошибок, так как у мастера под рукой нет ни точных разработок, ни чертежей, и всё это может привести к некорректным измерениям и поломке деталей авто впоследствии. Однако многие профессионалы имеют ответы и на этот счёт, предлагая автолюбителям ряд рекомендаций для того, чтобы минимизировать ошибки и неточности, в частности:

• В качестве рычага не стоит брать мягкий металл, который может легко погнуться при нажатии, потому что усилие, приложенное к безмену, без соблюдения ортогональности не даст искомый результат, и назначение устройства будет полностью утрачено.
• Не стоит выбирать дешёвый безмен, потому что точность его измерений весьма сомнительна, а пружина быстро растягивается и выходит из строя. Так, по состоянию на декабрь 2018 года, стоимость весов должна быть в районе 400-500,0 руб. Это немного по сравнению с ценой на сам динамометрический ключ — около 3-4 тыс. руб., а некачественную составляющую лучше поменять сразу.
• При креплении насадки на гайку нужно учитывать, что она должна находиться перпендикулярно оси работы рычага, а в противном случае измерения не получится.
• Большинство безменов обладают лишь информационной функцией и никак не ограничивают действия мастера, который может легко отвлечься и перетянуть болт, не обратив внимание на показание шкалы.

Таким образом, при использовании самоделки на мастере лежит гораздо больше ответственности, потому что прибор не может обладать теми функциями по автоматическому ослаблению усилия, как покупной аналог.

Станция техобслуживания

Самодельное устройство лучше всего применять для контроля за натяжением болтов, если возникают сомнения. При необходимости контроля затяжки на какой-либо сложной составной детали автолюбителю всё-таки следует обратиться в СТО для проведения диагностики и ремонта, не производить замену важных компонентов у себя в гараже, потому что самовольное вмешательство может стоить гораздо дороже, чем сэкономленные на ключе средства.

Динамометрический ключ своими руками

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.

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

Отрезаю ключ шестигранник как показано на фото

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

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:

Теперь привариваю крепление к ручке ключа.

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.

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

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.

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.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Динамометрический ключ своими руками — экономим на покупке

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.

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.

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.

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.

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.

По сути, это и есть прообраз самодельного динамометрического ключа. Только в качестве рычага используется фланец полуоси.

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.

Динамометрический ключ своими руками

Безалаберное отношение к ремонту транспортного средства зачастую становится причиной возникновения различных серьезных проблем. При самостоятельном проведении работы довольно часто приходится использовать специальный инструмент, позволяющий контролировать величину приложенной силы. Самодельный динамометрический ключ изготавливают для повышения качества проводимых ремонтных работ.

Определение динамометрического ключа

Сегодня в специализированных магазинах можно приобрести рассматриваемый инструмент нескольких типов. Наиболее распространен стрелочный тип. Его особенности заключаются в нижеприведенных моментах:

• Конструкция достаточно проста, что и определяет надежность.
• На шкале указывается то, какое усилие передается во время работы.

Встречаются варианты исполнения предельного типа, которые при достижении требуемого усилия оповещают об этом сильным щелчком. Ремонт динамометрического ключа щелчкового типа своими руками достаточно сложен, поэтому многие решают изготовить подобное устройство своими руками. Домашний вариант исполнения будет обладать меньшей эффективностью, но при этом может быть проведена калибровка динамометрического ключа своими руками.

Изготовление своими руками

Домашний динамометрический ключ основан на законах физики, которые изучают еще в школе. Прикладываемая сила выражается в ньютонах на метр, а степень усилия может регулироваться в зависимости от длины рычага. Стоит учитывать, что для создания определенного усилия в разных случаях требуется различная длина рычага. Главное условие — этот показатель должен измеряться.

Среди особенностей по созданию рассматриваемого типа инструмента своими руками отметим:

• Для измерения прикладываемой силы зачастую используется динамометр. Самодельный инструмент можно создать при использовании обычных пружинных весов с циферблатом и крючком. Рекомендуется выбирать модель с круглой школой, так как они более точные.
• В качестве рычага в большинстве случае выбирается труба с длиной 0,5 метра и диаметром 2,5 см.
• На обратном конце используемого рычага создается два отверстия, которые потребуются для установки импровизированного динамометра.

Подобная конструкция может использоваться для создания момента около 100 Н/м. При необходимости можно отрегулировать ключ, для чего используется несколько иная труба. Достоинством является универсально в применении, недостатком — довольно большие размеры, которые не позволяют комфортно выполнять работу в труднодоступных местах, к примеру, под капотом.

Особенности использования ключа

Все ключи, которые приобретаются в магазине, должны иметь подробную инструкцию по применению. Производитель должен указать рекомендации по настройке устройства.

Для того чтобы избежать поломки и в полной мере воспользоваться всеми преимуществами приобретаемого устройства для закручивания крепежных элементов с контролем прилагаемой силы следует уделить внимание на нижеприведенные моменты:

1. Рекомендуется при приобретении подбирать инструмент так, чтобы требуемое усилие находилось в рекомендуемом диапазоне, ближе к середине. Есть смысл в приобретении универсального устройства, которое подойдет для решения различных задач.
2. Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как проверить динамометрический ключ своими руками. Подобное устройство относится к измерительным, и его следует периодически проверять, корректировать значение получаемых показателей.
3. Если при эксплуатации превысить максимальное значение прилагаемого усилия, то велика вероятность появления неисправности. Поэтому крайне не рекомендуется превышать максимальный показатель, указываемый производителем в инструкции по применению или нанесенный на шкале измерения.
4. Многие модели предназначены для бережного использования. Другими словами, удары и другое воздействие может стать причиной появления дефектов корпуса. Именно поэтому после каждого применения рекомендуется проводить осмотр конструкции на предмет появления неисправности. Своевременный ремонт позволяет продлить срок эксплуатации изделия.
5. Хранить изделие следует в соответствии с рекомендациями производителя.

Что касается самодельного варианта исполнения конструкции, то она менее прихотливая в применении и хранении. Слабым звеном можно назвать весы, которые восприимчивы к ударам и другому небрежному отношению. Именно поэтому после использования самодельного ключа рекомендуется его разобрать и хранить динамометр в защитном контейнере.

Динамометрический ключ своими руками в домашних условиях

Часовой пояс: UTC + 2 часа

Правила форума

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

ПРОСТО ССЫЛКИ БУДУТ УДАЛЕНЫ

Динамометрический ключ в домашних (гаражных) условиях

Зарегистрирован: 13 фев 2011, 00:40
Сообщений: 1162
Откуда: Стольный град Киев
Мото: Honda Transalp 400
Возраст: 26
Имя: Антон

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)

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.

Затягиваем гайки: так ли необходим динамометрический ключ?

При проведении технического обслуживания автомобиля зачастую возникают вопросы, которые лишь вскользь оговариваются на форумах или в литературе. Одним из них является момент затяжки креплений основных узлов автомобиля. Для выяснения всех нюансов крепления болтов головки блока цилиндров сконцентрируемся на двигателе, «сердце» автомобиля. А при понимании принципов момента затяжки резьбовых соединений полученные знания несложно будет экстраполировать на любой узел автомобиля.

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 σ_т.

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:

1. Перед началом затяжки подобрать необходимое усилие при закручивании, например, 50 Нм. Усилие выставляется на основной шкале устройства, но не 50, а 48 Нм.
2. На вспомогательной шкале выставляется усилие в 2 Нм, что в сумме даст нам требуем 50 Нм.
3. 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

Стандартные моменты затяжки болтов головки блока цилиндров

Чтобы знать наверняка, с каким усилием затягивать конкретное резьбовое соединение, можно использовать следующие данные.