Накидные головки для гайковертов и их особенности

С закруткой резьбового крепежа хотя бы раз в жизни, но сталкивался каждый. На нынешнем уровне развития техники это фактически интуитивно понятный навык — загнать винт в гнездо или надеть гайку на стержень болта. С подбором инструмента для реализации такой задачи справится любой взрослый человек, хотя бы приблизительно понимающий разницу между гаечным ключом и отверткой, а при необходимости — способный рационально распорядиться плоскогубцами.

Но если затяжка одного, двух, даже десяти резьбовых соединений не вызывают особого труда, то ситуация существенно меняется, если за день нужно посадить на место несколько десятков, а то и сотню таких метизов. Причем полностью автоматизировать сборку посредством станков-автоматов, роторных линий или промышленных роботов до сих пор не получается — «рука» человека чувствует больше, чем любой датчик, если возникает малейший перекос или заедание, тогда как машина крутит дальше и срывает резьбу.

Для подобных случаев давно уже предусмотрено решение: механизированный инструмент для затяжки, шуруповерт и гайковерт. И если первый часто можно встретить в руках у строителей и мебельщиков, то второй входит в арсенал уже машиностроительных производств, автомобильных мастерских и сборщиков промышленных металлоконструкций.

Для чего нужен гайковерт

Абсолютным лидером по распространенности резьбовых соединений будет машиностроение. Трудоемкость сборочных операций в общем объеме технологического процесса в среднем составляет 20-50%, в отдельных специфических случаях доходит и до 80%. В частности, это присуще изготовлению теплообменного оборудования и металлоконструкций, где больше всего времени тратится именно на сборку всех компонентов и выверку их взаимного положения.

Что примечательно, подавляющее большинство соединений в машиностроительной продукции представлено резьбовыми и фланцевыми, причем фланцевые узлы также стянуты резьбовым крепежом. Можно даже сделать шуточный вывод, что огромную долю своего рабочего времени условный слесарь проводит за тем, что накручивает гайки на болты.

Механизированный инструмент призван упростить подобные операции и одновременно повысить надежность силовой затяжки резьбы. Такие устройства представляют собой прибор, осуществляющий вращение с определенным крутящим моментом. Может также присутствовать импульсное толчковое усилие, а осевое перемещение происходит за счет смещения метизов по резьбе одновременно с каждым оборотом — непосредственно по виткам спирали. При необходимости осевую нагрузку человек прикладывает за счет собственных усилий — нажимая на инструмент при вращении патрона. Особенно очевидно это при затяжке саморезов в деревянных конструкциях.

Гайковерт, как можно судить по названию, предназначен для работы с гайками. Но форма головки у болтов и некоторых винтов аналогична наружной поверхности гайки (шестигранник), поэтому применение устройства допустимо также и для них.

Ключевое отличие гайковерта от шуруповерта — это охватывающее воздействие на элемент метиза под ключ, тогда как второй инструмент работает преимущественно с погружением биты в крестообразный или шестигранный зев. Гайковерт можно назвать механизированный накидным ключом, а шуруповерт — отверткой.

Особую популярность такой инструмент приобрел в транспортной промышленности. Аккуратная и надежная затяжка гаек на шпильках колес — обязательное условие безопасной езды на автомобиле, и вручную такие операции профессионалы уже не выполняют, разве что в каких-то экстремальных условиях. На всех СТО и в автомастерских имеются специальные гайковерты.

Подобные устройства используют не только для непосредственной сборки резьбовых соединений. Они незаменимы при демонтаже, когда возникает необходимость снять прикипевшую или заржавевшую гайку. Иногда, чтобы решить такую задачу с помощью ручного ключа, приходится дополнительно надевать на ручку метровую трубу-вороток — чтобы искусственно увеличить плечо силы, потому что от руки гайка не поддается. Механизированный инструмент способен развивать куда больший крутящий момент, и крепеж легко отвинчивается.

Условный гайковерт можно разбить на несколько базовых составляющих:

• привод;
• приводной вал;
• зажимной механизм (патрон);
• корпус.

Первый узел подбирают таким образом, чтобы преобразованием определенного типа энергии обеспечить возникновение вращающего движения. Причем важно, чтобы привод работал с возможностью реверса — для затяжки левосторонней резьбы и съема гаек с болтов.

Зажимной механизм позволяет удерживать на приводном валу сменную оснастку. Последняя подбирается таким образом, чтобы плотно сесть на головку крепежа, а сменной она называется потому, что подбирается под каждый конкретный типоразмер под ключ. Изготовление зажимного механизма без сменных насадных головок, с возможностью регулировки гнезда под каждую новую гайку, сделало бы инструмент менее жестким и надежным.

Корпус гайковерта делают из ударопрочного пластика или легкого алюминиевого сплава. При его конструировании уделяют максимум внимания вопросам эргономики: рабочий может не выпускать инструмент из рук всю смену, поэтому корпус должен быть одновременно и удобным, и легким.

Современные гайковерты есть в ассортименте всех производителей строительного и монтажного инструмента. Совершенствование этой продукции не прекращается — идет гонка на уменьшение веса, повышение мощности, внедрение гибкого контроля. Так практически во всех новых моделях уже присутствует страховка от превышения допустимого крутящего момента, и, столкнувшись с гайкой, которая вам не по зубам, вы не сожжете свой гайковерт.

Какими бывают гайковерты

Первичное и главное разделение всего многообразия таких устройств на рынке любительского и профессионального инструмента базируется на типе привода. В зависимости от энергии, которую используют для запуска вращения, выделяют гайковерты:

• с электродвигателем сетевые;
• с электродвигателем аккумуляторные;
• с пневмоприводом (работающие от компрессора);
• с гидроприводом (работающие от гидравлической станции).

Следует отметить, что электромотор в конструкции гайковерта может быть щеточным и бесщеточным. Изделия второго вида считаются более прогрессивными и стабильными в работе, их появление называют настоящей эволюцией инструмента.

Сетевые электрические гайковерты — наиболее универсальное решение, прекрасно закрывающее большинство бытовых задач. Аккумуляторные выбирают при работе с постоянным перемещением вокруг объекта сборки, и шнур здесь может мешать. Пневматический гайковерт более распространен на строительных площадках, а гидравлический — в цехах тяжелого машиностроения, где слесаря работают с резьбой большого диаметра, для затяжки которой нужны очень большие усилия (до 50 000 Нм). Это может быть сборка горнодобывающей и металлургической техники, судостроение и авиация.

По принципу работы гайковерты делят на:

• безударные — реализующие сугубо вращение;
• ударные — в которых патрон не только вращается, но и получает осевой силовой импульс на каждом обороте.

Если стоит задача затяжки сравнительно мелкого крепежа, то достаточно безударного инструмента, поскольку осевое усилие, необходимое для правильной посадки гаек, реализуют простым нажатием на корпус в процессе закрутки. В отношении средней и крупной резьбы нагрузка на человека была бы слишком большой, поэтому ударный гайковерт (хоть пневматический, хоть электрический) берет часть этот работы на себя.

Заложенный механизм реализации ударного импульса может быть разным:

• PIN CLUTCH — самый простой, не слишком надежный, зато с достаточно низкой вибрацией;
• ROCKING DOG — мощный и надежный, но с сильной вибрацией, от которой быстро устаешь, а также весьма шумный;
• PIN LESS — нечто среднее между первыми двумя вариантами;
• HAMMER — для профессионального использования, способный выдержать большие нагрузки.

Гайковерты также можно классифицировать по развиваемому крутящему моменту:

• до 180 Нм — для бытового применения;
• от 180 до 300 Нм — для мебельного производства и сборки легких металлоконструкций из тонкого листа;
• от 300 до 450 Нм — для ремонтных работ и автомастерских;
• от 450 до 800 Нм — для промышленного применения;
• от 800 Нм и более — для обслуживания грузового транспорта и сложных задач.

Для оценки возможностей инструмента можно использовать таблицы рекомендованных значений предварительной затяжки метрического крепежа. Так, например, каленый высокопрочный болт М24 необходимо посадить на место с нагрузкой на 1220 Нм, а сырой М10 затягивают всего на 28 Нм.

Что примечательно, нельзя выделить прямую и однозначную связь между развиваемым крутящим моментом и мощностью электродвигателя на сетевых и аккумуляторных гайковертах. Инструмент, развивающий 550 Нм, потребует мощности в 1100 Вт, а модель иного производителя, чей диапазон расширен до 850 Нм, работает при аналогичных 1050 Вт.

Как правило, подавляющее большинство бытовых и полупрофессиональных гайковертов имеет Г-образную форму, близкую к шуруповертам и дрелям. Для более удобной работы на переднюю часть надевают дополнительную ручку, чтобы можно было держать инструмент двумя руками в процессе затяжки. Устройства, рассчитанные на высокий крутящий момент, изготавливают прямыми, продолговатой конструкции, с перпендикулярной контрольной ручкой около патрона и захватом на заднем торце. По принципу удержания они ближе к отбойным молоткам.

Отдельное место на рынке занимают динамометрические гайковерты — с возможностью жесткого контроля предельного момента затяжки. Они встречаются гораздо реже, преимущественно на машиностроительных производствах, иногда — в автомобильных мастерских. На строительных площадках в них возникает необходимость лишь при сборке высоконагруженных и ответственных металлоконструкций.

Сменные головки для гайковерта

Без вспомогательной оснастки может работать только узкоспециализированный инструмент, рассчитанный на контакт с каким-то конкретным типоразмером. Гайковерты же обычно рассчитаны на определенный диапазон действия, который подразумевает возможность применения в отношении широкого перечня гаек и с разными поверхностями под ключ. Покупать отдельные устройства под метизы на М8, М10 и М12 было бы слишком расточительно.

Сменные головки представляют собой условный переходник между рабочим концом приводного вала-шпинделя на гайковерте и посадочным местом на затягиваемом крепеже. Такие детали имеют двустороннюю форму, с двумя разными гнездами с обоих концов. Наружная поверхность может быть цилиндрической, одно- или двухступенчатой, а также же с коническим заострением.

На головках для гайковертов также присутствуют вспомогательные элементы — узкие проточки и отверстия для посадки стопорных колец. Они необходимы для предотвращения осевого смещения головки относительно приводного вала в процессе эксплуатации. Стопорное кольцо по своей форме очень близко к шплинту: его устанавливают в сквозное поперечное отверстие, а усы — оборачивают вокруг цилиндра снаружи.

При знакомстве со сменными головками можно руководствоваться международными стандартами DIN 3129 и ISO 2725. В России также действует ГОСТ Р 57977-2017, описывающий требования и конструктивные характеристики торцевых насадок как для ручного слесарного, так и для механизированного инструмента.

Головки для гайковертов изготавливают цельными, поскольку в работе они воспринимают достаточно значимые нагрузки. Для их производства выбирают инструментальные легированные стали — хромованадиевые и хромомолибденовые. Изделия подвергают объемному улучшению, чтобы повысить прочность и стабилизировать достигнутые механические характеристики. Продукция также проходит процедуру химического оксидирования или фосфатирования, приобретая характерный темный оттенок поверхностей. Такая обработка защищает металл от коррозии.

Сменные головки для гайковертов делятся на ударные и безударные, по аналогии непосредственно с самим инструментом. Ударные головки — более тяжелые и массивные, поскольку испытывают не только крутящую, но и продольную нагрузку.

По конструктивным особенностям и области применения изделия классифицируют на несколько групп:

• стандартные (общего назначения);
• глубокие (с увеличенной высотой, для затяжки высоких гаек и работы в углублениях впотай);
• удлиненные головки для гайковерта (с тонким хвостовиком, для работы в труднодоступных местах);
• шиномонтажные (глубокие и тонкостенные, дополнительно оснащенные защитными пластиковыми колпачками, чтобы исключить риск царапания автомобильных дисков);
• с встроенным магнитом (для удержания метизов в процессе сборки);
• торсионные (с дополнительной регулировкой затяжки);
• шарнирные (разделенные на два элемента на гладкой оси, с возможностью компенсации осевого перекоса).

Нужно отметить, что в большинстве случаев аналогичные сменные головки применяются как для гайковертов, так и для динамометрических ключей и мультипликаторов. Можно использовать общий набор оснастки для всех этих инструментов.

Посадочное место на головке может иметь разную форму:

• квадрат;
• шестигранник;
• двенадцатигранник;
• Е-профиль (шестиконечная звездочка со скругленными концами).

При подборе сменных головок для гайковертов российский потребитель может столкнуться с тем, что каталоги многих производителей содержат размеры в дюймах, хотя метрическая система подразумевает указание размера под ключ в миллиметрах. Это частая проблема, требующая ручного пересчета.

Иногда также всплывает классификация головок для гайковертов по соотношению между габаритной длиной и условным размером сечения:

• короткая серия;
• полудлинная серия;
• длинная серия.

Нужно понимать, что пускай удлинители и позволяют подобраться к гайкам, к которым никак не дотянешься обычным ключом, но при вращении длинного переходника неизбежно возникает биение, усложняющее затяжку. Эту проблему обычно решают работой на низких оборотах.

Нет радикальной разницы, для какого типа гайковерта — сетевого, аккумуляторного или пневматического — вы подбираете головки. Определяющими параметрами выступает величина предельной нагрузки, схема ее восприятия и геометрия изделия.

Что примечательно, при изготовлении сменной оснастки для механизированного инструмента используют те же базовые принципы, что и при производстве крепежа. Базовую форму изделия получают горячей объемной штамповкой на высадочных станках. Для коротких головок могут прошивать центральное сквозное отверстие. Позже его с двух сторон расплескивают пуансоном, повторяющим форму и размеры хвостовика приводного вала с одной стороны и гайки под затяжку — с другой.

Исключение из технологического процесса обработки со снятием стружки и формообразование сугубо за счет пластической деформации позволяет достигнуть высоких показателей прочности и выносливости конечного изделия. Недаром в производстве ручного инструмента лезвийные операции под запретом — либо ковка, либо штамповка.

Что стоит учесть при выборе головок для гайковертов

1. «Точкой отсчета» при выборе сменной оснастки должна стать специфика вашей работы — собственно, то, для чего вам понадобится такая техника. В машиностроении и мебельном производстве достаточно головок общего назначения, для автомобильного сервиса нужны, в том числе, глубокие и шиномонтажные. Сразу определитесь с тем, на какую область применения должен быть рассчитан инструмент.
2. Потратьте время и составьте список основных размеров резьбы, с которой вы регулярно сталкиваетесь. Исходя из этого, выпишите рабочий диапазон размеров под ключ с указанием, с какими именно гайками приходится работать наиболее часто. Соберите набор насадных головок под каждый вариант, а на самый «ходовой» имеет смысл взять еще и одну запасную (на случай внезапной поломки). Рассмотрите также вопрос, рационально ли сразу расширить диапазон возможностей и купить одну головку на размер меньше нижнего предела рабочего диапазона и еще одну — больше.
3. Помимо размеров, обратите внимание на форму поверхности под ключ. Шестигранник — самый частый вариант, но если в вашей деятельности периодически попадаются метизы с квадратом, шлицами или Е-профилем, то стоит приобрести и головки того же типа.
4. Уточните параметры вашего гайковерта: ударный или безударный принцип работы, максимальный крутящий момент, форма и размеры гнезда под посадку сменной головки. Используйте эти данные для дальнейшего подбора оснастки по каталогу или в магазине. Помните, что головки для гайковертов ударного и безударного типов существенно различаются по конструкции из-за восприятия нагрузок.



5. Поинтересуйтесь, из какой стали выполнены сменные головки. Ответственный производитель не указывает точную марку, но дает хотя бы общую характеристику класса материала. По этой информации можно сделать общий вывод о прочностных свойствах продукции.
6. Обратите внимание на наличие и характеристики защитного покрытия. Оно обязательно должно быть, ведь коррозия способна за короткий срок сделать непригодным даже совсем новый набор инструментов. Головки для гайковертов обычно оксидированные или фосфатированные, т.е. темные и матовые. Блестящее цинковое или хромовое покрытие больше присуще насадкам для ручного, а не механизированного инструмента.

Заключение

Гайковерт способен за считанные секунды сделать то, на что у слесаря, вооруженного обычным гаечным ключом, ушла бы минута, ато и две. Скорость, надежность, повышенный крутящий момент — это именно то, за что так ценят этот инструмент на сборочном производстве, и почему в современных машиностроительных цехах, на стройплощадках и в автомобильных мастерских гайки уже не затягивают вручную.

Чтобы адаптировать гайковерт к применению в отношении широкого перечня метизов, вам понадобится набор специальных принадлежностей — насадных головок, рабочая полость в которых повторяет определенный размер под ключ. Разносторонне подобранный комплект позволит эффективно затягивать крепеж с разной резьбой, с шестигранными, квадратными или звездообразными головками. Для перехода на новый тип метизов понадобится лишь сменить насадку.

Качественный инструмент с широким перечнем сменных насадок существенно упрощает работу. Посадить гайки на место или снять прикипевшие после длительной эксплуатации — любая задача перестанет быть проблемой, если вооружиться гайковертом и арсеналом головок к нему.