Jak dokręcać śruby kluczem dynamometrycznym? [praktyczny poradnik]

Dlaczego warto dokręcać śruby kluczem dynamometrycznym?

Obecnie coraz więcej wszelkiego rodzaju połączeń ma ściśle określoną wartość momentu z jakim powinny być dokręcane, a jedynym sposobem aby mieć pewność  żeby zachować wymagane parametry połączenia jest zastosowanie poprawnie działającego klucza dynamometrycznego.

Nie jest możliwe zapewnienie odpowiedniej wartości momentu na wykonywanym połączeniu bez użycia klucza dynamometrycznego, a dokręcanie na tzw. „wyczucie” nigdy nie zapewni użytkownikowi precyzji ani powtarzalności, wymaganej zwłaszcza przy dokręcaniu szczególnie ważnych połączeń. 

Jak działa klucz dynamometryczny?

Klucz dynamometryczny informuje użytkownika o osiągnięciu wymaganej wartości momentu siły podczas dokręcania. Klucz może sygnalizować osiągnięcie momentu na klika sposobów – w zależności od typu mechanizmu. Klucze dynamometryczne mechaniczne, najczęściej sygnalizują osiągnięcie wartości momentu poprzez sygnalizację w postaci charakterystycznego kliku, który następuje w momencie uwolnienia metalowego trzpienia z gniazda dociskanego sprężyną i uderzenia trzpienia o wewnętrzną ścianę obudowy klucza. Uwolnienie  trzpienia następuje w momencie gdy użytkownik wytworzy odpowiednią siłę nacisku ma ramię klucza, która równoważy siłę z jaką sprężyna mechanizmu dociska gniazdo w którym trzpień jest umieszczony. Wymaganą wartość momentu siły, użytkownik może ustawić bezpośrednio na skali klucza, lub za pomocą testeru narzędzi dynamometrycznych – w przypadku kluczy bez skali.

W przypadku kluczy elektronicznych, czujnik tensometryczny przesyła informację o osiąganej wartości momentu, która następnie widoczna jest na wyświetlaczu.

Podobnie sprawa wygląda w przypadku kluczy zegarowych – w których odczyt momentu odbywa się na podstawie kontorli położenia wskazówki na tarczy odczytu.

Jak przygotować klucz dynamometryczny do pracy?

Każdy klucz dynamometryczny musi być odpowiednio przygotowany do pracy aby dobrze spełniał swoje zadanie.

W przypadku kluczy mechanicznych ze skalą, najważniejszą rzeczą jest odpowiednie ustawienie wymaganej wartości momentu, którą należy zastosować podczas dokręcania. Należy upewnić się że ustawiamy wartość momenty w odpowiedniej jednostce pomiarowej – bowiem bardzo często klucze mają skale podane w dwóch jednostkach np. Nm oraz ft.lb.

W przypadku kluczy dynamometrycznych elektronicznych, należy ustawić wymaganą wartość momentu albo poprzez klawiaturę klucza, albo poprzez oprogramowanie dedykowane do komunikacji z kluczem. Istotny jest też wybór odpowiedniej funkcji do wykonania pracy – funkcja Track umożliwia pomiar momentu w czasie rzeczywistym, ale po zakończeniu pomiaru następuje automatyczne zerowanie, co uniemożliwia zapis wyniku w pamięci wewnętrznej, jeśli zapis w pamięci jest wymagany to należy wybrać funkcje Peak z menu klucza.

Klucze zegarowe/wskazówkowe wymagają upewnienia się że wskazówka pamięci jest w położeniu początkowym, zła pozycja wskazówki przed rozpoczęciem pomiaru może uniemożliwić poprawny odczyt zastosowanej wartości momentu siły podczas dokręcania.

Klucze dynamometryczne bez skali, przed użyciem powinny być skontrolowane za pomocą testeru narzędzi dynamometrycznych, aby upewnić się że ustawiony moment odpowiada wymaganiom konkretnej aplikacji.

Jak prawidłowo dokręcać śruby kluczem dynamometrycznym? Instrukcja krok po kroku

Po odpowiednim przygotowaniu klucza możemy przystąpić do pracy.

Większość połączeń można wykonać za pomocą standardowych nasadek, należy wybrać nasadkę w odpowiednim rozmiarze i założyć ja na zabierak grzechotki klucza. Jeśli dane połączenie wymaga zastosowania końcówek płaskich lub oczkowych, to należy wybrać odpowiedni rozmiar i zamontować końcówkę w adapterze klucza.

Należy pamiętać że użytkownik powinien trzymać klucz dynamometryczny w odpowiednim miejscu – niektóre klucze mają oznaczenie na rękojeści gdzie użytkownik powinien chwytać klucz, ale jeśli nie ma takiego oznaczenia, przyjmuje się za dobrą praktykę że klucz powinien być trzymany na środku rękojeści. Zła pozycja uchwytu klucza może mieć wpływ na uzyskiwaną wartość momentu.

Moment powinien być zadawany płynnie, spokojnie - bez zbędnych szarpnięć, a użytkownik powinien zaprzestać dokręcania w chwili w której klucz zasygnalizuje uzyskanie ustawionej wartości momentu. Dalsze stosowanie siły po sygnalizacji z klucza, spowoduje  przekroczenie zadanej, pożądanej wartości momentu siły.  Nie należy powtarzać dokręcania – jednorazowe zastosowanie momentu wystarczy, a każde kolejne powtórzenie  zwiększa ryzyko  zastosowania zbyt dużego momentu obrotowego na wykonywanym połączeniu, co może skutkować jego uszkodzeniem.

Jakim momentem dokręcać śruby? Przykłady zastosowań

Każda śruba ma określoną indywidualną wartość momentu obrotowego z jakim powinna być dokręcana. Wartość ta zazwyczaj oscyluje w przedziale od 70% do 90 % granicy  plastyczności dla danego rozmiaru i klasy śruby. Powszechnie dostępne są tabele momentów z zalecanymi wartościami momentu, dla poszczególnych rozmiarów śrub w określonych klasach. Istotnym jest aby zapoznać się z dokumentacją dla wykonywanego połączenia, to ona określa zalecany moment, który może być np. mniejszy niż określony w tabeli dla danej śruby. Przykładowo śruba M16, w klasie 10.9 wyga zastosowanie 312 Nm, ale ten sam rozmiar w wykonaniu z tworzywa i zastosowany np. przy montażu rożnego rodzaju obejm, będzie dokręcany z siłą zaledwie kilkudziesięciu Nm.

Użytkownik przy dokręcaniu zawsze najpierw powinien stosować  się do wytycznych określonych przez projektanta lub producenta, a jeśli ich nie ma, lub dokumentacja techniczna danego urządzenia nie istnieje lub została zagubiona, to dopiero wtedy należy posiłkować się tabelą momentów.

Najczęstsze błędy podczas dokręcania kluczem dynamometrycznym

Klucze dynamometryczne, podobnie jak każde inne narzędzie, wymaga odpowiedniego stosowania, a użytkownik z łatwością może popełnić klika błędów podczas pracy z ich wykorzystywaniem, które prezentujemy poniżej w tabeli.

Czy można odkręcać śruby kluczem dynamometrycznym? 

Klucze dynamometryczne służą do dokręcania śrub i nie powinny być stosowane do luzowania lub odkręcania połączeń. Większość kluczy dynamometrycznych mechanicznych pracuje tylko w prawym kierunku i użycie ich do odkręcania może skutkować natychmiastowym uszkodzeniem mechanizmu. Pamiętać należy że klucze w wersji mechanicznej nie mają możliwości poinformować użytkownika o uszkodzeniu, w związku z czym użytkownik może używać uszkodzony klucz, obarczony dużym błędem pomiarowym, nie będąc tego świadomym.

W przypadku kluczy dynamometrycznych które mają możliwość pracy zarówno w prawą jak i lewą stronę, również zalecamy stosować je w lewym kierunku tylko w wypadku dokręcania lewych gwintów. Jeśli użytkownik koniecznie musi użyć klucza dynamometrycznego do odkręcania, to jest to możliwe i dopuszczalne, tylko wtedy  pod określonymi warunkami:

• klucz dynamometryczny pracuje zarówno w prawą jak i lewą stronę – przy czym nie mówimy tu o możliwości zmiany kierunku pracy samej grzechotki, ale o sygnalizacji osiągnięcia momentu w dwóch kierunkach i posiadaniu certyfikatu kalibracji w prawą i lewą stronę.
• do odkręcania należy ustawić maksymalny moment na skali klucza, następnie stosować silę aż do momentu zluzowania/odkręcenia śruby, lub do momentu sygnalizacji klucza o osiągnięciu maksymalnej ustawionej wartości momentu. Należy absolutnie zaprzestać dalszego odkręcania jeśli klucz zasygnalizuje osiągnięcie maksymalnego momentu, dalsze obciążanie klucza może spowodować uszkodzenie mechanizmu.

Jak przechowywać klucz dynamometryczny po użyciu?

Każdy klucz dynamometryczny z mechanizmem sprężynowym powinien być przechowywany ze zluzowanym mechanizmem – należy na skali ustawić minimalną dopuszczalną wartość momentu dla danego modelu. Klucze dynamometryczne tak jak i inne narzędzia powinny również być czyszczone po zakończeniu pracy – zwłaszcza zalecamy usunięcie zanieczyszczeń po smarach i olejach, które mogą mieć negatywne oddziaływanie na elementy klucza wykonane z tworzywa, np. doprowadzić do ich odkształcenia, lub mogą zagrażać bezpieczeństwu użytkowania, utrudniać poprawny chwyt klucza, co może spowodować obrażenia użytkownika. 

Jaki klucz dynamometryczny wybrać do swoich zastosowań?

Dobór klucza dynamometrycznego odpowiedniego do naszych potrzeb, wymaga przeanalizowania kilku podstawowych kryteriów:

1. Dobór odpowiedniego zakresu momentu – każdy kupujący klucz dynamometryczny powinien przede wszystkim przeanalizować jakie wartości momentu będzie potrzebował zastosować. Klucze dynamometryczne mają ściśle określone zakresy momentu w jakich pracują i nie można ich stosować do dokręcania połączeń z momentem poniżej minimalnej, lub powyżej maksymalnej wartości momentu obrotowego, określonej dla konkretnego modelu.
2. Zwróć uwagę na gabaryty klucza – należy dobierać klucze dynamometryczne tak aby odpowiadały wymogom konkretnej aplikacji, np. jeśli potrzebujesz dokręcić głowice w samochodzie z siłą 70 Nm, to lepszym wyborem jest krótszy klucz 20-100 Nm, niż zdecydowanie dłuższy o zakresie 60-300 Nm. Jeśli potrzebujesz używać klucza na dużej wysokości z momentem 300 Nm, to lepiej skorzystać z klucza 80-400 Nm – który będzie dużo krótszy i lżejszy niż klucz 100-600 Nm.
3. Sprawdź czy nie będziesz potrzebował zastosować końcówek płaskich – klucze dynamometryczne najczęściej występują z zamontowanymi na stałe grzechotkami, ale dostępne są też wersje z możliwością wymiany grzechotki na końcówki płaskie lub oczkowe, pamiętaj że grzechotka zamontowana na stałe nie może być już wymieniona na końcówki płaskie.
4. Sprawdź dokumentację klucza – upewnij się że klucz który chcesz kupić, dostarczany jest w komplecie z certyfikatem kalibracji. Nie kupuj kluczy które nie       mają certyfikatu – są to narzędzia bardzo niskiej jakości, nie ma też żadnej gwarancji że działają poprawnie. W razie usterki takich kluczy nie ma możliwości ich serwisu ani kalibracji.