Строительный портал ProfiDom.com.ua в предыдущей публикации рассказывал о том, что такое крутящий момент в гайковертах, а сегодня, специалисты ProfiDom.com.ua рассказывают о том, чем мягкий момент отличается от жесткого?
В технических характеристиках шуруповертов часто упоминаются два вида крутящего момента – мягкий и жесткий. Жесткий момент у современных мощных моделей может быть значительно выше 100 Н*м. Однако в таблицах прочности крепежа (да, такие существуют) указаны предельные значения прочности в разы, а то и на порядок ниже максимальных значений крутящего момента инструмента. Как сопоставить одно с другим?
Методики замера крутящего момента регламентируются ISO 5393:2017. В аккумуляторных инструментах крутящий момент достигается двигателем, токи которого ограничены электроникой и характеристиками аккумулятора. Он повышается редуктором, но часть момента неизбежно теряется на трение и другие взаимодействия в редукторе и на валах.
Жесткий крутящий момент достигается на метрической резьбе при затягивании соединений типа «болт-гайка». При этом, берутся высокопрочные крепежи, так как на них можно достичь более высокого момента без их разрушения. Двигатель в момент достижения этих значений останавливается из-за перегрузки, через него течет огромный ток, и в этот момент обычно реагирует защита по току.
Так, двигатель типа Mabuchi RZ-8BAWA с номинальным напряжением 19,8 В, предназначенный для мощных инструментов с напряжением питания 18 (20) В, без нагрузки потребляет ток 4,6 А и развивает обороты до 20 200 в минуту. При блокировке вала, то есть в описанных выше условиях, его крутящий момент возрастает до 1,02 Н*м с током потребления в 116 А. В режиме же максимальной эффективности обороты снижаются до 16 870 в минуту, ток не превышает 23 А, но и крутящий момент, при этом, не выше 0,168 Н*м. Это именно у двигателя, дальше в дело вступает редуктор. Если он на первой скорости «выдает» 300 об/мин, то жесткий крутящий момент в теории будет около 69 Н*м при потребляемом двигателем токе 116 А.
Это - в теории, потому что такие громадные токи будут, конечно же, ограничены встроенной электроникой. Иначе, проводка и аккумулятор неминуемо выйдут из строя. Поэтому, реальные значения жесткого крутящего момента не настолько впечатляющи, тем не менее, производители в погоне за красивыми цифрами указывают предельное теоретическое значение.
Мягкий крутящий момент достигается при сверлении и работе с крепежом типа «саморез-дерево», то есть в ситуациях, когда оснастка не останавливается, а продолжает вращаться, хотя и испытывает сопротивление со стороны крепежа или обрабатываемого материала.
Если с жестким крутящим моментом все более или менее понятно, то с мягким дело обстоит сложнее. Однако, к некоторым вполне обоснованным выводам можно прийти на основе анализа технических параметров инструментов и их двигателей
Если посмотреть заявленные производителями инструмента данные, можно увидеть, что мягкий крутящий момент обычно вдвое ниже жесткого. В то же время, некоторые производители двигателей публикуют данные о максимальной мощности. В этом режиме двигатель снижает обороты на 30-40% по сравнению с режимом максимальной эффективности. Сила тока повышается до 50% от режима полной блокировка вала, или около 250% – от режима максимальной эффективности. И при этом, крутящий момент, как раз, имеет значение около 50% от режима полной блокировки вала. Сопоставляя эти данные, приходим к выводу, что мягкий крутящий момент реализуется при работе инструмента в режиме максимальной мощности.
Интересно посмотреть, также, на режим максимальной эффективности. Для примера, рассмотрим тот же двигатель типа Mabuchi RZ-8BAWA номиналом 19,8 В. В режиме максимальной эффективности, через двигатель протекает ток не более 23 А, крутящий момент при этом – 0,168 Н*м, обороты – 16 870 в минуту. При таких исходных данных, частота вращения вала инструмента на первой скорости составляет 300 об/мин, максимальный крутящий момент – 11,3 Н*м. Этого достаточно для сверления в стали отверстий диаметром 16 мм.
Говоря о шуруповертах, надо помнить, что у них есть муфта ограничения крутящего момента. Она ограничивает его значениями 0,5-4 Н*м для младших моделей, и 1-6 Н*м – для старших. Максимальные известные значения – у некоторых узкоспециализированных моделей: там момент, даже ограниченный муфтой, может достигать 20 Н*м.
Ограничивающая муфта нужна для работы с крепежом, чтобы инструмент не сломал его. Еще, муфта необходима, если инструмент используют для нарезания мелкой резьбы. Известно, что мелкие метчики легко ломаются, поэтому лучше момент ограничить, чтобы избежать крайне сложной процедуры извлечения обломка метчика.
(Продолжение следует)
