Комбинированные ключи 13 мм

Сложно будет найти автомобилиста, у которого в арсенале не нашлось бы гаечного ключа. И в гараже, и в дороге ключ - первый помощник.

С первого взгляда инструмент этот незамысловатый. Казалось бы, что может быть проще ключа. Однако, придя в магазин или на рынок, оказывается, что 0ключей на прилавке много. Отличаются они и происхождением, и формой, и ценой. Нам же важно, чтобы ключ служил долго, пользоваться им было удобно, да и лишних денег переплачивать не хочется. Попробуем разобраться, кто есть кто на рынке инструмента и как сделать правильный выбор.

КАКИЕ ОНИ ДОЛЖНЫ БЫТЬ

Комбинированные ключи должны изготавливаться в соответствии с ГОСТ 16983-80, в котором установлена конструкция и основные размеры этих ключей. В ГОСТ 16983-80 предусмотрено изготовление ключей с размерами зевов от 5,5 до 55 мм (29 типоразмеров).

Комбинированные ключи должны изготавливаться из стали 40ХФА (ГОСТ 4543-71). Допускается применение стали других марок с механическими свойствами в термообработанном состоянии не ниже, чем у стали 40ХФА.

В ГОСТ 2838-80 (переиздание 1985 г.) записаны технические требования, которые должны соблюдаться при изготовлении гаечных ключей. Этот ГОСТ требует, чтобы твердость ключей при размере зева меньше 36 мм составляла 45,5...51,5 HRC. Твердость рукояток может быть меньше на 5 единиц по сравнению с нижним пределом твердости, указанным выше.

ГОСТ 2838 предусматривает испытание ключей на прочность, которое заключается в приложении крутящего момента величины, соответствующей типоразмеру ключа. Для комбинированного ключа с размером зева 13 мм максимальный испытательный момент не должен превышать для открытого зева 51,5 Н*м, для кольцевого зева 72,6 Н*м.

ИСПЫТАНИЯ

Комплекс экспериментов проходил на базе лаборатории "Испытания материалов и конструкций" кафедры "Прикладная механика" МГТУ им. Н.Э. Баумана. Все работы проводились квалифицированными специалистами в соответствии с поставленными редакцией задачами.

ГЕОМЕТРИЯ КОМБИНИРОВАННОГО КЛЮЧА

Конструктивно комбинированный ключ состоит из двух головок и соединяющего их стержня (рукоятки). Одну головку образует открытый зев. Конструкция и размеры комбинированных ключей должны соответствовать параметрам, установленным в ГОСТ 16983-80 (переиздание 1985 г.). Рекомендуемые конструкция и размеры рукоятки ключей приведены в приложении к ГОСТ 16983-80.

Проведены измерения 10 основных размеров 36 ключей указанных выше фирм.

Результаты измерений показали, что размеры ключей всех фирм в основном соответствуют указанным в ГОСТ 16983-80, за исключением длины. По ГОСТу длина должна быть от 137,5 до 142,5 мм. У ключей всех фирм эта цифра больше. Особенно это касается фирм BARCLAY, HEYCO, JOBI, JONNESWAY, Kabo.

Сразу следует оговориться, что такое отступление не ухудшает потребительских свойств и должно рассматриваться лишь как конструктивная особенность. В частности, ключи с увеличенной длиной рукоятки позволяют развить крутящий момент, без применения удлинителей, порядка 30 Н*м, при этом заметного негативного воздействия на руку человека не отмечается. В то же время ключи с небольшой длиной рукоятки позволяют комфортно работать в труднодоступных местах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ

Важным параметром гаечных ключей является твердость как рабочих поверхностей зевов, так и рукоятки. Чем выше твердость материала, тем выше прочность ключа, поэтому ключи подвергаются термообработке. Однако излишняя твердость ведет к повышенной хрупкости материала.

На практике это выглядит следующим образом. При повышенных нагрузках у образцов, обладающих высокой твердостью, происходило механическое разрушение. То есть разрыв рукоятки или кольцевого зева, отделение губок открытого зева и тому подобное. В то время как образцы из более "мягкого" материала пластически деформировались без разрушения.

Таким образом, "твердый" инструмент более прочный, но менее травмобезопасный. Следовательно, значение твердости не должно быть как слишком низким, так и слишком высоким. То есть необходимо найти некую "золотую середину".

В соответствии с ГОСТ 2838-80 (переиздание апрель 1985 г.) твердость гаечных ключей должна быть в пределах от 45,5 до 51,5 HRC. Рукоятка может иметь твердость на 5 HRC меньше, чем твердость областей вблизи зевов, то есть от 40,5 HRC.

Существует несколько методов измерения твердости, но наибольшее распространение получили методы оценки твердости по сопротивлению испытуемого металла внедрению в него другого более твердого тела (алмазного наконечника). Измерение твердости - очень распространенный вид механического испытания металла. Наиболее широко в производственных условиях применяется метод определения числа твердости по Роквеллу. За критерий для оценки твердости принимают глубину отпечатка (лунки), измеряемого в процессе испытаний. В качестве твердого тела, внедряемого в металл, используется стальной шарик или алмазный конус. Размеры шарика и конуса стандартизированы.

Измерение числа твердости гаечных ключей проводилось методом Роквелла в пяти точках. Из которых три располагались на зеве ключа, а две на рукоятке.

ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ. ЭТАП 1

Испытывались два ключа каждой фирмы, причем испытания на прочность проводились в два этапа.

Первый этап испытаний предусмотрен ГОСТ 2838-80 и ГОСТ 16983-80 и заключается в нагружении ключей максимальным испытательным моментом для открытого зева 51,5 Н*м и для кольцевого зева 72,6 Н*м. В процессе испытаний на прочность ключ устанавливался на шестигранной высокотвердой оправке. В нашем случае оправка выполнена из стали ХВГ и имеет твердость 58 HRC, что соответствует ГОСТ 2838-80. Номинальные размеры шестигранных оправок соответствуют требованиям ГОСТ 6424-73.

Оправка устанавливается в захват испытательной машины, связанный с моментоизмерительным устройством. На рукоятку испытуемого ключа надевается удлинитель и производится плавное пятикратное нагружение ключа до максимального испытательного момента. После испытаний проводится визуальный осмотр ключа и оценивается состояние рабочих поверхностей обоих зевов и рукоятки.

При нагружении открытого зева моментом 51,5 все ключи выдержали испытание без заметного повреждения рабочих поверхностей, за исключением одного из ключей неизвестной фирмы, фигурирующей в тесте под названием NO NAME, который разрушился при моменте 50,0 Н*м за счет отделения одного из рогов.

При нагружении кольцевого зева все без исключения ключи выдержали испытание без заметных повреждений рабочих поверхностей и полностью сохранили работоспособность.

ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ. ЭТАП 2

Так как все образцы, за исключением одного, выдержали первый этап испытаний, были проведены испытания на прочность максимальным моментом 107,3 Н*м. Этот вид испытаний предусмотрен ГОСТ 2838-80 для гаечных ключей группы А. Заметим, что по ГОСТу комбинированные ключи требуют соответствия по группе В и С, то есть данные требования являются умышленно завышенными и не являются обязательными с точки зрения стандарта. Нагружение осуществлялось три раза в каждую сторону.

Результаты приводятся только для открытого зева, так как при нагружении кольцевого зева ключей всех фирм моментом, равным 107,3 Н*м, каких-либо повреждений рабочих граней или других элементов ключей не отмечено. Все ключи в этом случае полностью сохранили работоспособность.

ИСПЫТАНИЯ ДО РАЗРУШЕНИЯ

Задача этих испытаний заключается в определении величины разрушающего момента, сравнении его с максимальным моментом и последствий разрушения. Этим испытаниям подвергались два ключа (№1 и №2) каждой фирмы, эти же ключи подвергались испытанию на прочность моментом 107,3 Н*м.

Испытания открытого зева проводились при условии, что хотя бы один образец выдержал испытание на прочность моментом 107,3 Н*м.

Испытания для кольцевого зева проводились для двух образцов без исключения. Более того, испытания до разрушения для кольцевого зева являются самыми показательными. Лишь по ним стало возможным судить о качестве этой части ключа. Связано это с тем, что в ходе предыдущих испытаний кольцевого зева все образцы выдерживали прилагаемые к ним нагрузки и без каких-либо потерь добрались до данного этапа испытаний.

В процессе испытаний ключ устанавливался на шестигранной оправке, имеющей твердость 58 HRC, размер под ключ 13 мм. Оправка закреплялась в захвате испытательной машины. На рукоятку надевался удлинитель, посредством которого ключ нагружался вручную до разрушения. Крутящий момент, соответствующий разрушению, фиксировался моментоизмерителем испытательной машины.

После испытаний проводился осмотр ключа и оценивалось состояние его элементов.

ИСПЫТАНИЯ НА ЦИКЛИЧЕСКОЕ НАГРУЖЕНИЕ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Задача этих испытаний заключается в оценке характера взаимодействия рабочих граней комбинированных ключей с гранями гаек при закручивании резьбового соединения.

Объектом испытаний является гайка М8 невысокой прочности с твердостью 3-4 единицы HRC.

Гайка устанавливалась на оправке, твердость которой в среднем составляла 22 единицы HRC, то есть оправка была много прочнее гайки. После чего проводилось пятикратное нагружение гаек посредством комбинированного ключа моментом, равным 30 Н*м. Величина момента принята из предварительных испытаний, которые проводились путем воздействия на ключ без удлинителя рукой в матерчатой перчатке.

КРАТКИЕ ИТОГИ

Итак, главное, на что стоит обратить внимание, так это на отсутствие линейной зависимости между ценой и качеством. Единственное неопровержимое утверждение - хорошая вещь не может стоить дешево. И если убеждают купить "суперпрофессиональный" инструмент, назначая при этом крайне низкую цену - есть повод задуматься.

Что касается дорогого инструмента давно известных и зарекомендовавших себя марок, то здесь тоже все более или менее понятно. Скорее всего, за свои деньги вы приобретете качественный инструмент.

Намного сложнее с инструментом среднего ценового диапазона. Здесь разворачивается настоящая борьба, причем конкуренты дышат друг другу, что называется, в затылок. Для того чтобы лучше понять, как обстоят дела на этом фронте, мы еще раз поговорим о результатах первого теста по самым популярным и распространенным маркам инструмента из среднего ценового диапазона. Ведь именно в этой ценовой категории находится инструмент с оптимальным соотношением цена-качество.