А сколько нужно на самом деле Нм ?

[Гость Adminis]

А сколько нужно на самом деле Нм ?

Необходимое теоретическое отступление.

 

Из сопроматаM(крутящий момент) = τ (напряжение в стержне) * W (полярный момент сечения, равный Π*D3/16)

 

Класс прочности болта *.* означает следующее:

 

1 цифра – 1/100 номинальной величины предела прочности, в МПа

2 цифра – отношение предела текучести к пределу прочности

 

Т.е болт класса прочности 6.8 имеет предел прочности 600 МПа, а предел текучести 600*0,8=480 МПа

 

 

Подтверждением полученных цифр является проведенный в учебном центре опыт:

Болт М6 прочностью 8,8 начинает «плыть» (возникают необратимые пластические деформации) при 17 Нм, а при достижении крутящего момента в 23 Нм происходит разрушение.

 

Произведём подобный расчет для шурупов и саморезов:

 

Для расчёта взят полный диаметр, минимальное сечение гораздо меньше!

 

 

Вывод:

Для использования самого популярного крепежа со шлицами Ph2 и Pz2требуется инструмент с крутящим моментом не выше 6 Нм для диаметра 4,2-4,5 мм, в редких случаях до 10 Нм для крепежа диаметром 5,0 мм. Превышение указанных моментов ведет к повреждению крепежа и отверточной насадки (биты).

 

13 саморезов Ø4,5 х70 мм закручены в «пирог» толщиной 121 мм

 

 

Момента в 3,0 Нм, развиваемого отверткой Makita DF010DSE,достаточно для уверенного заворачивания самореза Ø4,5 х70 мм на всю длину.

 

Если для предотвращения разрушения шурупов и саморезов нужен крутящий момент 2-3Нм, редко 5-6Нм, и в исключительных случаях до 10Нм, то за чем на шуруповерте момент в 20,30,50Нм?

А что ещё умеет дрель-шуруповёрт ? Если дрель–значит сверлить!

А какой крутящий момент нужен для сверления?

 

Теоретическое отступление №2.

Рассмотрим сверление стали, как самое тяжелое по нагрузке сверление металла.

 

Крутящий момент рассчитывается по формуле Mкр=10CMDqSyKp, где D-диаметр сверла, S-подача, остальные знаки– поправочные коэффициенты.

 

Для стали сδ=750МПа: CM=0,0345,q=2,0,y=0,8,Kp=1,0

Скорость сверления принимаем равной 20-25 м/мин (с охлаждением спреем), соответствующие обороты заносим в 4-тый столбец. Крутящий момент, скорость вращения и мощность на валу являются связанными величинами.

Величину необходимой мощности на валу заносим в 5 -тый столбец.

 

Смотрим на цифры:

Для сверления отверстия Ø10-13 мм требуется крутящий момент 8-15 Нм. При рекомендуемой скорости сверления 720 -550 об/мин для этого нужна мощность от 570 до 850 Вт.

 

А какова мощность аккумуляторной дрели ?

 

В обычном сверлильном патроне не зря 3 отверстия:

Для надежной фиксации патрон должен быть поочередно затянут через все 3 положения ключа.

В патроне, затянутом через одно отверстие, сверло Ø10 мм проворачивается при крутящем моменте в 13,5 Нм, а через 3 отверстия (как положено) при 23 Нм.

 

А к сверлу Ø13 мм при сверлении стали нужно передать крутящий момент ~15 Нм. Т.е. при затянутом через одно отверстие патроне сверло будет проворачиваться!

 

Мощность аккумуляторной дрели(потребляемая) = Напряжение аккумулятора*потребляемый ток

 

Потребляемый ток для мощных моделей составляет 20-25 Ампер

 

Таким образом, мощность для аккумуляторного инструмента будет составлять:

 

Для 12 Вольт: 240–300Вт

14,4 Вольт: 290–360Вт

18 Вольт: 360–430Вт

 

Крутящий момент для самой мощной(18вольт) дрели будет составлять:

 

на скорости 1500-1700об/мин: 2-3Нм

на скорости 300-400об/мин: 8-14Нм

 

сверление стали сверлом до Ø7мм

сверление стали сверлом Ø10-13мм

 

Это величины крутящего момента при максимальной мощности.(в режиме сверления)

 

При перегрузке двигателя при заворачивании жесткого крепежа(на пример болтов) величина крутящего момента достигает 30-40Нм.

Именно эти величины указываются в характеристиках как максимальный мягкий/жесткий момент.Практического значения они не имеют!

 

Если при работе инструментом требуется крутящий момент больших значений – значит нужен специализированный инструмент конкретно под эту работу.

 

Резюме:

Обычному пользователю достаточно иметь в аккумуляторной дрели/шуруповерте крутящий момент 3-6Нм, регулируемый трещеткой, для работы со стандартным крепежом с головкой размером до Ph/Pz2, и до 10Нм для Ph/Pz3.

Для сверления стали, пластмассы, дерева сверлами диаметром до 10мм достаточно крутящего момента в 10-12Нм.

Крутящий момент более 15Нм требует применения специализированного инструмента и не должен входить в сферу применения универсальной дрели-шуруповерта.