Wzmacniacz momentu obrotowego – jak działa, zastosowanie i wybór odpowiedniego modelu

Czym jest wzmacniacz momentu obrotowego?

Wzmacniacz momentu obrotowego to narzędzie dynamometryczne dedykowane do pracy z wysokimi wartościami momentu obrotowego. Stosowane wszędzie tam gdzie konieczne jest użycie dużej wartości momentu – zazwyczaj powyżej 1000 Nm, a gdzie użycie standardowego klucza dynamometrycznego jest niewygodne, np. ze względu na długość ramienia klucza - klucze powyżej 1000 Nm mają długość od 120 cm w górę, a modele z momentem od 1500 Nm wymagają zastosowania dodatkowych przedłużek, umożliwiających osiągnięcie tak dużych momentów obrotowych. Małe gabaryty wzmacniaczy momentu ułatwiają również ich zastosowanie także w pracach na wysokości i trudno dostępnych miejscach. Wzmacniacze momentu w naszej ofercie dostępne są od 540 Nm do aż 12000 Nm, ale możemy zaoferować również modele o jeszcze większym momencie obrotowym – nawet do 50000 Nm – na specjalne zamówienie klienta.

Jak działa wzmacniacz momentu obrotowego?

Wzmacniacz momentu to specjalne narzędzie dynamometryczne, oparte na zastosowaniu przekładni planetarnej, napędzanej za pomocą ręcznego klucza dynamometrycznego. Moment który stosowany jest na wejściu wzmacniacza, zostaje zwielokrotniony za pomocą przekładni planetarnej. W te sposób przy użyciu niedużej wartości momentu na wejściu do wzmacniacza, użytkownik może uzyskać bardzo wysoką wartość bezpośrednio na połączeniu śrubowym. Wzmacniacz zapewnia stałą i niezmienną wartość przełożenia, dzięki czemu użytkownik może być pewny że przy zastosowaniu określonej wartości momentu na wejściu, uzyska precyzyjnie określoną wartość momentu na wyjściu ze wzmacniacza.

Budowa wzmacniacza momentu obrotowego

Każdy wzmacniacz dynamometryczny składa się z 6 podstawowych elementów:

• Obudowa – chroniąca wewnętrzną przekładnie planetarną
• Przekładnia planetarna
• Ramię reakcyjne
• Adapter wejściowy
• Zabierak nasadek
• Zabezpieczenie przeciążeniowe
• Obudowa – jej głównym zadaniem jest oczywiście ochrona przekładni planetarnej, oraz zapewnienie jest stabilnych warunków pracy
• Przekładnia planetarna – to najważniejszy element każdego wzmacniacza dynamometrycznego, zapewnia stałe, niezmienny przełożenie, mutiplikując w precyzyjny sposób zastosowany moment wejściowy, pozwala na uzyskanie bardzo dużej wartości momentu na połączeniu śrubowym
• Ramię reakcyjne – bardo ważny element każdego wzmacniacza dynamometrycznego. Zapewnia punkt oparcia i pozwala na bezpieczne stosowanie wzmacniacza. Bez ramienia reakcyjnego żaden wzmacniacz nie będzie działał.
• Adapter wejściowy – umożliwia podanie wstępnej wartości momentu do wzmacniacza
• Adapter nasadek – pozwala na założenie nasadki odpowiedniej do potrzeb użytkownika
• Zabezpieczenie przeciążeniowe – bardzo istotny element wzmacniacza – chroni przekładnie planetarną prze uszkodzeniem w wyniku zastosowania zbyt dużej wartości momentu wejściowego

Rodzaje wzmacniaczy momentu obrotowego

Wzmacniacze momentu w zasadzie wykorzystują ten sam mechanizm działania i trudno tu wprowadzić podział ze względu na typ budowy. Różnicować je można raczej wg kryterium jakości wykonania, precyzji działania, możliwości pracy w jednym lub dwóch kierunkach (CW/CCW), oraz zastosowania zabezpieczenia przeciążeniowego.

Dobrym wyznacznikiem jakości wzmacniacza jest niestety cena – są to już trochę bardziej zaawansowane narzędzia, wymagające precyzyjnego wykonania i tym samym dobre jakościowo modele wzmacniaczy są zazwyczaj 2-krotnie droższe od modeli budżetowych. Przestrzegamy przed zakupem tanich wzmacniaczy dynamometrycznych, ich dokładność nie jest potwierdzona zazwyczaj żadnym dokumentem, mają słabe przełożenie dla wartości momentu – co powoduje konieczność zastosowania większej wartości momentu wejściowego, nie pracują w lewą stronę, a co najważniejsze – nie mają żadnego zabezpieczenia przeciążeniowego, co w efekcie czyni je bardzo podatnymi na uszkodzenie przekładni. Tanie modele to zazwyczaj narzędzia „jednorazowe” których serwis jest nie opłacalny i przewyższa zakup nowego narzędzia.

Wszystkie modele w naszej ofercie to solidne, dobre jakościowo narzędzia. Wyposażone są w zabezpieczenia przeciążeniowe które chronią przekładnie przed uszkodzeniem, mają możliwość pracy w prawą i lewą stronę – szczególnie przydatne przy odkręcaniu połączeń. Wzmacniacze momentu obrotowego z serii TYP cechują się bardzo wysoką dokładnością +/-2% i dostarczane są w komplecie z certyfikatem kalibracji.

Wzmacniacz momentu a klucz dynamometryczny – czym się różnią?

Wzmacniacze momentu obrotowego i klucze dynamometryczne, choć służą do tego samego – czyli dokręcania połączeń z odpowiednią wartością momentu siły, to są równocześnie bardzo odmiennymi narzędziami. Poniżej przedstawiam kilka podstawowych różnic pomiędzy tymi narzędziami.

Klucze dynamometryczne oparte są na innym typie mechanizmu – sprężynowym lub prętowym, ewentualnie w wersji elektronicznej wykorzystują przetwornik tensometryczny, podczas gdy wzmacniacze momentu wykorzystują mechanizm przekładni planetarnej.

Wzmacniacze momentu podczas pracy wymagają solidnego podparcia ramieniem reakcyjnym – nie jest możliwe użycie wzmacniacza dynamometrycznego bez zablokowania ramienia, które musi zostać solidnie oparte o inną śrubę lub element konstrukcji, w przeciwnym wypadku wzmacniacz obracałby się on cały czas wokół własnej osi. W przypadku kluczy dynamometrycznych nie ma konieczności ich blokowania przy dokręcaniu.

Wzmacniacze momentu – przynajmniej te dobre jakościowo, wyposażone są w zabezpieczenia przeciążeniowe chroniące mechanizm przekładni. Dzięki zabezpieczeniu przeciążeniowemu, solidny wzmacniacz momentu jest właściwie odporny na uszkodzenie w wyniku przekroczenia maksymalnie dopuszczalnej wartości momentu – zerwane zabezpieczenie może być szybko wymienione i narzędzie jest ponownie gotowe do pracy. Klucze dynamometryczne nie posiadają takich zabezpieczeń – w efekcie zadanie momentu przekraczającego maksymalny dopuszczalny zakres dla danego modelu klucza, skutkuje jego uszkodzeniem lub nawet zniszczeniem

Gabaryty – największe obecnie, standardowo dostępne na rynku klucze dynamometryczne, pozwalają na dokręcanie połączeń z momentem 3000 Nm. Aby uzyskać tak duży moment konieczne jest zastosowanie 2 lub nawet 3 przedłużek zakładanych na rękojeść klucza, w efekcie waga klucza wzrasta powyżej 10 kg, a długość całego klucza może osiągać od 2,5 do nawet 3 metrów! Podczas gdy gabaryty wzmacniaczy momentu są zazwyczaj stosunkowo małe – np. wzmacniacz TYP-03L, o maksymalnym momencie 5400 Nm, ma wagę zaledwie 7,5 kg, a jego wysokość wynosi 37,5 cm! Sprawdź Zakrętarka dynamometryczna mechaniczna 1460-5400Nm JUWEL seria TYP-03L.

Kiedy warto używać wzmacniacza momentu?

Wzmacniacze momentu są idealnymi narzędziami do zastosowania wszędzie tam gdzie:

• Użytkownik potrzebuje zastosować duży moment siły, którego nie można uzyskać za pomocą standardowych kluczy dynamometrycznych.
• Połączenie śrubowe musi być wykonane w ciasnym lub trudno dostępnym miejscu (np. na dużej wysokości) – a użycie standardowego klucza dynamometrycznego jest niemożliwe ze względu na brak dostępu lub bezpieczeństwo użytkownika.
• Wszędzie tam gdzie zakup zakrętarki dynamometrycznej elektrycznej lub akumulatorowej jest ekonomicznie nieuzasadniony ze względu na koszty.
• Do kontroli momentu – wzmacniacze dynamometryczne z naszej oferty, z powodzeniem mogą być zastosowane do kontroli minimalnej wymaganej na danym połączeniu wartości momentu. W przeciwieństwie do standardowych zakrętarek akumulatorowych i sieciowych, można dzięki nim potwierdzić czy został na danym połączeniu zastosowany wymagany, minimalny moment obrotowy, nie uszkadzając już wykonanego połączenia. 

Jak dobrać wzmacniacz momentu obrotowego?

Podobnie jak każde inne narzędzie, tak i wzmacniacze momentu powinny być odpowiednio dobrane do potrzeb danej aplikacji.

Zakres momentu wzmacniacza powinien być przynajmniej o 20% większy od maksymalnie wymaganego momentu na połączeniu  do jakiego ma być stosowany.

Należy pamiętać aby wybierać wzmacniacze które mają zabezpieczenia przeciążeniowe – tanie modele nie mają zabezpieczenia i przez to są bardzo podatne na uszkodzenia przekładni, które są nieopłacalne w naprawie.

Równie istotne jest sprawdzenie przełożenia (ratio) dla danego modelu – małe przełożenie wymusza zastosowanie klucza z większym momentem obrotowym co zwiększa ryzyko przypadkowego uszkodzenia przekładni, zwłaszcza w modelach budżetowych – nie posiadających zabezpieczenia przeciążeniowego.

Dodatkowym plusem jest też możliwość pracy wzmacniacza w prawą i lewą stronę, dobre modele pracują w dwóch kierunkach, co jest bardzo przydatne w przypadku konieczności odkręcania połączeń wykonanych wcześniej z dużym momentem siły.

Jak używać wzmacniacza momentu obrotowego?

Poprawne użycie wzmacniacza momentu, wymaga zastosowania się do kliku podstawowych zasad, których przestrzeganie zapewnia uzyskanie poprawnej wartości momentu i bezpieczeństwo pracy.

1. Upewnij się że wzmacniacz jest poprawnie ustawiony – osiowo w pozycji pionowej lub horyzontalnej.
2. Upewnij się że ramie reakcyjne jest poprawnie ustawione – stopa ramienia powinna opierać się o sąsiednią śrubę lub inny element konstrukcji, tak aby zapewnić stabilny punkt oparcia wzmacniacza
3. Upewnij się że moment który chcesz zastosować, nie przekracza maksymalnie dopuszczalnego momentu dla danego wzmacniacza
4. Do napędu wzmacniacza używaj tylko klucza dynamometrycznego! Nie stosuj zwykłych grzechotek ani narzędzi z napędem! Tylko użycie klucza dynamometrycznego zapewnia uzyskanie precyzyjnej wartości momentu.
5. Pamiętaj aby klucz dynamometryczny który używasz do napędu wzmacniacza, był sprawny i miał ważny certyfikat kalibracji – tylko taki klucz zapewnia precyzyjne uzyskanie wymaganej wartości momentu.
6. Korzystaj z tabeli momentów – to dokument który określa korelację między momentem wejściowym a uzyskanym momentem wyjściowym
7. Pamiętaj aby stosować oryginalne zabezpieczenia przeciążeniowe – tylko takie zabezpieczenia mają precyzyjnie ustalony moment zerwania i chronią przekładnie przed uszkodzeniem

Najczęstsze błędy podczas stosowania wzmacniacza momentu

Najczęstsze błędy podczas pracy ze wzmacniaczami momentu, wynikają bezpośrednio z nieprzestrzegania zaleceń do przedstawionych w poprzednim punkcie:

• Źle dobrany zakres momentu wzmacniacza – nie pozwala osiągnąć wymaganego momentu na połączeniu, lub wymusza permanentną pracę przy górnej granicy zakresu.
• Niewłaściwe zablokowanie ramienia reakcyjnego – grozi uszkodzeniem zakrętarki lub obrażeniami użytkownika
• Stosowanie do napędu wzmacniacza momentu, niesprawnych kluczy dynamometrycznych – dokładność klucza bezpośrednio przekłada się na uzyskiwany moment na połączeniu śrubowym
• Stosowanie do napędu wzmacniacza kluczy udarowych lub elektrycznych – wzmacniacze momentu dedykowane są do pracy tylko z ręcznymi kluczami dynamometrycznymi! Stosowanie nieodpowiednich narzędzi do napędu może uszkodzić wzmacniacz.
• Stosowanie nieoryginalnych zabezpieczeń przeciążeniowych – tylko oryginalne zabezpieczenia przeciążeniowe mają właściwie obliczone momenty zerwania i chronią przekładnie przed uszkodzeniem.
• Stosowanie wzmacniaczy momentu bez dokumentów – brak certyfikatu i tabeli momentu sygnalizuje że wzmacniacz jest raczej niskiej jakości i nie jest możliwe precyzyjne określenie uzyskiwanej wartości momentu obrotowego

Jak dbać o wzmacniacz momentu obrotowego?

Dobrze dobrany wzmacniacz momentu, będzie bezawaryjnie służył użytkownikowi przez wiele lat. Aby maksymalnie wydłużyć żywotność narzędzia, należy pamiętać o jego odpowiednim przechowywaniu – najlepiej w dedykowanym opakowaniu w którym został dostarczony przy zakupie, oraz o czyszczeniu obudowany - po wykorzystaniu wzmacniacza momentu obrotowego do pracy w trudnych warunkach. Istotne jest też stosowanie oryginalnych akcesoriów – dedykowanych ramion reakcyjnych i zabezpieczeń przeciążeniowych . Pamiętać też należy aby do napędu wzmacniaczy stosować tylko i wyłącznie sprawne klucze dynamometryczne i nie używać do ich napędu żadnych innych narzędzi – zwłaszcza kluczy udarowych!

Przestrzeganie zasad użytkowania zapewni maksymalnie długą żywotność i niezawodność pracy każdego wzmacniacza momentu obrotowego.