Плюсы и минусы торсионных динамометрических ключей

Такие бренды, как Canyon, поставляют свои велосипеды с динамометрическими ключами, которые основаны на сопротивлении скручиванию металла, из которого состоит ключ, как показано на рисунке ниже (по принципу работы).

динамометрический ключ на основе кручения

Проще говоря: как только болт будет готов к затяжке, приложение крутящего момента скрутит/деформирует металл пропорционально крутящему моменту. Стрелка и датчик позволяют измерить деформацию и, следовательно, крутящий момент.

Учитывая, что они стоят лишь в несколько раз дешевле профессиональных гаечных ключей, такой инструмент будет актуален в наборе инструментов тех, кто занимается обслуживанием самостоятельно. Мне интересно, насколько они «хороши»:

  • изменяется ли характеристика кручения металла со временем или с температурой, если «злоупотреблять»?
  • обеспечивают ли они уровень точности, который совместим с приложениями, чувствительными к крутящему моменту, такими как затяжка карбонового подседельного штыря?
  • на что обратить внимание при покупке?

Каковы будут плюсы и минусы по сравнению с более традиционным динамометрическим ключом?

По крайней мере, этот тест показал, что Topeak очень неточен. А вот IceToolz Ocarina с похожей концепцией оказался вполне точен: bikeradar.com/features/the-best-cycling-torque-wrenches
Все же лучше, чем простой динамометрический ключ на запястье, типа: «сейчас достаточно, но еще немного, чтобы удостовериться».
@Carel Конечно, это лучше, чем ничего, и, учитывая, сколько они стоят, это может быть несложно. Но если они плохие, это не будет значительным улучшением, и хуже иметь ложное ощущение хорошо выполненной работы, чем знать, что вы сделали что-то не идеально.
@Michael интересная статья. Также интересно видеть, что средние показания для этого ключа Topeak выходят за пределы точности, заявленной в спецификации продукта (в спецификации заявлено +/- 0,5 Нм, показания при 3/5/8 Нм были 2,39/3,9/6,5 Нм).
Если вы ищете дешевые динамометрические ключи, которые являются точными, трудно превзойти динамометрические ключи балочного типа. Обычно они очень точны, долговечны и при необходимости могут быть легко откалиброваны пользователем. В США они обычно были доступны по цене от 20 до 30 долларов, по крайней мере, в течение последних нескольких десятилетий.
Помните, что этот инструмент отдает предпочтение портативности и весу, а не точности и долговечности. Он предназначен для длительных поездок, поэтому приходится идти на некоторые жертвы.
@Criggie, мое беспокойство по поводу того, что я рассматриваю это как портативный инструмент, заключается в том, что он почти предназначен для того, чтобы зацепиться и испортится, если его согнуть. Мой ( Kamasa ) не ездит по дорогам (удовольствие от езды в основном на стальном велосипеде), но весит около 200 г плюс биты, и его легче упаковать.
@Criggie Я бы не считал этот инструмент подходящим для длительной поездки: слишком много длинных предметов, которые могут сгибаться при плотной упаковке, и слишком громоздкие, чтобы хранить их в «клетке для бутылок». Я думаю, что их качество должно быть достаточно хорошим по низкой цене — особенно для такого бренда, как Canyon, который продает велосипеды через Интернет и может заказать ключи с соответствующими характеристиками. Для гастролей это кажется более подходящим.
Вопрос по терминологии. Когда вы говорите торсионные ключи, вы имеете в виду балочные ключи, а не ключи с внутренним кулачком или муфтой ? Последние типы будут щелкать и отключаться при заданном крутящем моменте.
@WeiwenNg этот тип не совсем похож на тип луча. Оба основаны на упругой деформации металла, но балочные типы изгибают плечо рычага, а торсионные типы скручивают приводной вал (подумайте о листовой пружине против пружины кручения). Но они ближе к балочному типу, чем к кулачковому/муфтовому типу.
@Criggie У меня есть этот. Он действительно не подходит для использования на дороге. Пластик слишком хрупкий и слишком громоздкий.
Кстати, у меня нет сравнения с реальным калиброванным эталоном, но сравнение Topeak и дешевого китайского автомобильного (5-25) показало, что автомобильный в настройке 6 Нм щелкает при гораздо более высоком крутящем моменте (возможно, 9 Нм на Вернее, но я не уверен). Простые и очень неточные тесты с грузом на струне на чем-то известной длины тоже показали, что китайский, наверное, щелкает слишком поздно. Но это в нижней половине диапазона.
Точность ключа на несколько порядков меньше, чем отклонение крутящего момента от усилия зажима на типичном велосипедном узле. Точность динамометрического ключа имеет практическое значение только тогда, когда вы используете новые, обычно смазанные (спецификация производителя сборки) фастеры на очищенных сборках - вещь в авиационной технике, где болты выбрасываются и используются новые. Динамометрические ключи при сборке велосипедов должны остановить «гориллу с гаечным ключом», выворачивающую в 10 или 100 раз больше, чем требуется.
Я изготовил много ключей Diamondbacks, упакованных непосредственно для потребителя, которые поставляются с аналогичным динамометрическим ключом с пластиковой балкой, но не с такой точной конструкцией. Они вполне законны для этой цели.

Ответы (5)

Обратите внимание: за исключением тех случаев, когда я упоминаю конкретную модель, речь идет о динамометрическом ключе гибкого типа, а не о каком-либо конкретном примере.

Этот тип конструкции подходит для периодического использования в легких условиях. У него есть несколько минусов:

  • это громоздко
  • Нужно смотреть его постоянно. В загруженной мастерской это нехорошо. Рассмотрим набор болтов, таких как болты штока: как только первый зацеплен и вы используете инструмент, ваша другая рука уже тянется к следующему болту, как и ваши глаза. Щелкающий тип не будет перегружать крутящий момент, делая это вслепую
  • Вы действительно должны быть в состоянии получить хороший взгляд на это, чтобы прочитать это точно. Я подозреваю, что обзор Topeak, процитированный в комментариях, либо трудно читать, либо что-то сместилось. Конструкция означает, что вы, скорее всего, будете смотреть не по оси, что вызовет ошибку.

У меня нет карбоновых велосипедов, и я не калибровал свои динамометрические ключи, но я предпочитаю стиль «динамометрической отвертки». Мой доходит до 8 Нм, но я обычно оставляю его на 5 Нм. У него недостаточно рычагов для кривошипных болтов, стопорных колец кассеты и т. Д. Я просто затягиваю свои в эти дни, достаточно прочувствовав это. Когда я почувствовал потребность в измерении крутящего момента на них, я использовал свой автомобильный динамометрический ключ с квадратным хвостовиком 1/2 дюйма. Этого недостаточно для мелочей.

Другая проблема заключается в том, что его точность зависит от точности прилегания торсионного и считывающего валов к пластиковой рукоятке, а также от пластиковой шкалы к торсионному валу. Даже если они изготовлены с очень жесткими допусками, интерфейсы пластик/металл изнашиваются и становятся еще более неаккуратными. Динамометрические ключи Ocarina и традиционные балочные динамометрические ключи позволяют избежать этих проблем благодаря постоянным металлическим соединениям между динамометрической рукояткой и рычагом считывания.
@Arman, это специфично для пластика, и я обсуждал тип, а не конструкцию одной модели. Износ весов будет незначительным по сравнению с износом рукоятки, так как весы не передают крутящий момент.
@Armand Я добавил вверху примечание о том, что мой ответ касается типа изгиба, а не этого примера, как кажется у вас, хотя он более конкретен, чем есть на самом деле. Все, что я написал, подходит для цельнометаллической конструкции.
Одной из особенностей Topeak является длинный указатель. Представьте, что вы толкаете ручку к экрану, удерживая весы. Точка будет двигаться по шкале даже без крутящего момента. Любая неровность на границе между металлом и пластиком усугубит ситуацию. Если он неаккуратный, он бесполезен и должен быть возвращен, но в этом измерении пластик может также гнуться
Да, я имел в виду именно Топик - спасибо за уточнение. Цельнометаллическая конструкция была бы лучше, но все равно страдала бы от люфта, если бы детали не были постоянно прикреплены друг к другу. Я немного съеживаюсь каждый раз, когда смотрю на эту фотографию с Topeak. :(
Механик старой школы научил меня использовать измерительный инструмент «в верхней половине указанного диапазона», где это возможно, и никогда в нижней четверти. Таким образом, динамометрический ключ 0-100 был бы идеальным между 50 и 100, и с меньшим инструментом следует делать меньше. 25-50 — это нормально, если у вас нет лучшего, но меньше 25 было бы слишком ненадежно. Это как пытаться отмерить 50 г сливочного масла для приготовления пищи, но с помощью напольных весов.
@Кригги, да, я думаю, что (маленький) автомобильный динамометрический ключ будет на первом месте для большинства деталей велосипеда - и верить показаниям, что было бы трудной частью. Я, вероятно, нахожусь в нижней четверти даже на шатунных болтах, но сплав с квадратным конусом на стальной оси динамометрический ключ больше убеждает пользователя затянуться достаточно, чем измерительный инструмент - это единственная велосипедная вещь, которая достигает «гориллы» на моя описательная шкала крутящего момента ( возьмите слабину - затяните пальцем - затяните рукой - затяните - затяните затяните - очень затяните - очень затяните - горилла затяните - приложите немного веса )
Весы @Criggie Vernier исключены;)

Насколько я понимаю, если динамометрический ключ точен в день его изготовления (т.е. шкала находится в правильном месте), он останется таким, если только не будет физически поврежден.

Щелчковые ключи требуют повторной калибровки. Многие люди делают это ежегодно, но я слышал, что при высокоточном использовании их перекалибровывают ежедневно.

ПРИМЕЧАНИЕ. Это то, что я читал в Интернете, и, как однажды сказал Эйб Линкольн: «Если это есть в Интернете, значит, оно правильное». Тем не менее, я видел это в достаточном количестве мест, которые я считаю заслуживающими доверия, поэтому я действительно считаю, что это точно. Я уверен, что с некоторыми исследованиями можно было бы найти фактические, проверенные результаты.

Ключи с торсионной балкой требуют больше усилий, чтобы убедиться, что вы устанавливаете правильный крутящий момент, потому что нет индикации того, когда достигается желаемый крутящий момент. Для дюймово-фунтовых настроек, которые являются обычными для велосипедов, это не проблема для тех, кто занимается их собственным обслуживанием (другие комментарии о «производственной» работе, как в магазине, действительны).

Для работы с автомобилем, где вы можете тянуть изо всех сил, чтобы разогнаться до 180 футов/фунтов, эта положительная звуковая и физическая обратная связь может иметь решающее значение, поскольку вы не можете одновременно видеть шкалу и крутить гаечный ключ.

Нет смысла ежедневно перекалибровывать динамометрические инструменты. В любом случае затяжка болта через гайку крайне неточна из-за разного уровня трения на резьбе и ответных фланцах. Для точной работы в промышленных условиях обычно используются другие методы натяжения . Если вы стремитесь к более чем ±30%, используйте натяжение.
@vidarlo Согласен - я слышал, что шиномонтажные мастерские каждую неделю перекалибровывают, потому что их динамометрические ключи достигают 5000 циклов еженедельно, но 5000 циклов в день кажутся немного нелепыми.

Согласно вашему первому вопросу, свойства металла имеют тенденцию оставаться постоянными. Очевидно, что при высоких температурах он мог погнуться, но это не наш случай. Как и все материалы, торсион имеет ограниченное количество применений. Когда он преодолевается, его свойства меняются. Но он похож на шестигранник, у него большое сопротивление.

Очевидно, что традиционные динамометрические ключи надежны на 100%, их использование уже проверено. Но верно то, что продукт, который они предлагают, является более дешевым вариантом, что делает его более доступным.

Балочный ключ может выйти за допустимые пределы, если верхняя балка ключа согнута или деформирована, что приведет к неточным показаниям, указываемым верхней балкой. Тем не менее, сгибание или деформация верхней балки ключа происходит только в том случае, если ключ используется не по назначению или в других случаях. Если балка соприкасается со шкалой, любое трение может привести к потенциальной неточности, поскольку балка должна свободно плавать («в воздухе»). Они не изнашиваются до тех пор, пока не используются за пределами своего расчетного диапазона.

Эти ключи «балочного типа» являются лучшими. Если вы не потратили несколько сотен долларов, вы не сможете купить лучший динамометрический ключ, я имею в виду «щелкающие». Дешёвые - хлам, а если есть такой инструмент, то нужен ещё и приличный калибровочный прибор. Вы не должны бросать их. Вы не должны использовать их для откручивания вещей или использовать их в качестве лома, мошенника и т. д. Вы не должны превышать максимальные значения крутящего момента. Они довольно хрупкие.

Лучевые типы дешевы и эффективны. Проблема со всеми типами динамометрических ключей заключается в удерживающей руке: я видел парней на Youtube, которые снимали видео и называли себя экспертами, используя динамометрические ключи, как трещотки. Да; тепло воздействует на них, но тепло воздействует на все и вся. Да; со временем они становятся "мягче", но к этому моменту вы, наверное, уже затянули бы несколько миллионов шурупов, и ручка изнашивалась бы первой :)

Правильное углеродное волокно не такое хрупкое, чтобы его разрушить на 5-10% больше крутящего момента. Если от такого крутящего момента треснет, то пусть будет, все равно ездить опасно...

Это одна из разновидностей динамометрического ключа, которую вы должны использовать. Другой вариант - гаечный ключ балочного типа.

Щелчковые ключи выходят из строя. Как они калибруются торсионным ключом или балочным ключом (точнее не ключом, а калибровочным прибором, но принцип его работы тот же).

Кроме того, гаечные ключи обычно могут затягиваться только в одном направлении. Проблема на велосипедах, где иногда используется левая резьба (педали, каретка).

Мой совет, однако, был бы гаечным ключом балочного типа, а не гаечным ключом торсионного типа. Гаечные ключи балочного типа, как правило, легче использовать в местах, где ключ торсионного типа не подходит.

У гаечных ключей иногда есть небольшая ошибка параллакса, но достаточно смотреть на шкалу перпендикулярно, чтобы устранить эту ошибку на практике.

Проблема с гаечным ключом с защелкой заключается в том, что вы должны калибровать его часто, на самом деле так часто, что это будет связано с большими расходами, а калибровка, вероятно, будет стоить больше, чем покупка нового ключа. Гаечные ключи балочного типа также намного дешевле, чем ключи с защелкой.

Помните, что единственная причина, по которой профессионалы могут использовать кликовые ключи, заключается в том, что эти ключи часто калибруются.

Мои ключи: автомобильный балочный ключ 0-200 Нм + очень старый балочный ключ Park Tool TW-1 0-7 Нм. Однако сегодня вы можете купить Park Tool TW-1.2 с крутящим моментом от 0 до 14 Нм, что лучше, чем старый ключ 0–7 Нм, поскольку он охватывает больше вариантов использования. Вам по-прежнему нужен автомобильный балочный ключ для работ, требующих большого крутящего момента.

Плюсы и минусы торсионных динамометрических ключей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 3v