Čo je uťahovací moment a ako funguje

Ako si môžeme uťahovací moment predstaviť a akú úlohu zohráva pri použití alebo výbere náradia?

Pod pojmom „uťahovací moment“, ktorý sa uvádza v technických parametroch akumulátorových skrutkovačov, rozumieme moment sily. Moment sily je vektorová fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje otáčavý účinok sily.

Obr. 1. Podarí sa mu to? :-)

Veľkosť uťahovacieho momentu závisí od veľkosti pôsobiacej sily, dĺžky ramena páky, na ktorú táto sila pôsobí, a od uhla, ktorý zviera pôsobiaca sila a rameno. Maximálny moment sily je pri uhle 90° (obr. 1.).

Obr. 2. Definícia pojmu "uťahovací moment"

Ak teda pôsobí sila 100 N (ak zanedbáme zemepisnú šírku tak 100 N ≈ 10 kg) na rameno dĺžky 0,2 m pod uhlom 90°, výsledný moment sily je 20 Nm (obr. 2.).

Čím je uťahovací moment vyšší, tým viac výkonu produkuje a tým hlbšie zaskrutkuje skrutku do obrobku, resp. umožňuje vŕtanie s väčším priemerom.

Podľa druhu uťahovacieho mechanizmu môžeme skrutkovače rozdeliť na vŕtacie a rázové.

Princíp činnosti vŕtacieho skrutkovača

Maximálny uťahovací moment je pri akumulátorových vŕtacích skrutkovačoch do cca 150 Nm. Vŕtacie skrutkovače sa používajú na skrutkovanie skrutiek spravidla menších rozmerov. Tento typ náradia je vybavený väčšinou klasickým skľučovadlom a je vhodný aj na vŕtacie práce do rôznych stavebných materiálov.

Na rozdiel od rázového skrutkovača je pôsobiaca momentová sila vždy rovnomerná. Činnosť vŕtacieho skrutkovača (obr. 3.) je podmienená silou motora (1) a prevodovky (2) v závislosti od sily pružiny (4), ktorá pri dosiahnutí určitého momentu uvoľní prítlak na hnací hriadeľ (5) a skľučovadlo sa prestane otáčať. Cítime a počujeme typické „rapkanie“, keď prevodovka začne preklzovať na guličkách (3), čo je znak dosiahnutia nastaveného momentu.

Obr. 3. Princíp činnosti vŕtacieho skrutkovača

Obr. 4. Otočný prstenec (1)

Nastavenie veľkosti uťahovacieho momentu pri akumulátorových vŕtacích skrutkovačoch je spravidla riešené otočným prstencom (obr. 4.).

Polohy sú označené číselnými znakmi – vyššie číslo znamená vyšší uťahovací moment a opačne. Neoznačujú konkrétnu hodnotu krútiaceho momentu. Nastavením jednej z číselných značiek obmedzíme okamih, v ktorom sa nástroj prestane otáčať a budeme počuť charakteristické „klik-klak“.

Princíp činnosti rázového skrutkovača (uťahovača)

Rázové skrutkovače využívajú pre svoju činnosť „rotáciu rázovými údermi“, čo ich predurčuje na skrutkovanie alebo uvoľňovanie skrutiek väčších priemerov alebo tam, kde je potrebný väčší uťahovací moment.

Princíp činnosti (obr. 5.) využíva rotáciu rázovými údermi kladiva (3) na nákovu (4). Pri skrutkovaní do materiálu narazí nástroj (5) na odpor. Na prekonanie tohto odporu musí nástroj dodať vyšší krútiaci moment motora (1).

Obr. 5. Princíp činnosti rázového uťahovača

Keď sa odpor zvyšuje (7), pružina (6) pripevnená ku kladivu sa stiahne a ťahá kladivo späť od nákovy (obr. 6.). Skrutkovač sa počas tohto procesu naďalej otáča.

Obr. 6. Princíp činnosti rázového uťahovača

Pružina (8) následne uvoľní kladivo (9), ktoré sa posunie dopredu (obr. 7.). Pretože sa kladivo stále otáča, jeho ramená narážajú na ramená nákovy. Tieto „nárazy“ sa uskutočňujú približne 20-50 krát za sekundu a dodávajú skrutkovaciemu bitu veľkú rotačnú silu.

Obr. 7. Princíp činnosti rázového uťahovača

Vysoká úroveň krútiaceho momentu predurčuje tento typ uťahovačov pre veľmi náročné práce. Tento typ skrutkovačov môže dosiahnuť moment prevyšujúci 1000 Nm, nie sú však vhodné na vŕtacie práce.

Ako správne nastaviť veľkosť uťahovacieho momentu

Veľkosť uťahovacieho momentu závisí od množstva faktorov:

• typ skrutky,
• priemer a dĺžka skrutky,
• typ materiálu (kov, mäkké drevo, tvrdé drevo, a pod.),
• predvŕtaný otvor (ak máme predvŕtaný otvor, do ktorého budeme skrutkovať - budeme potrebovať menší krútiaci moment),
• a pod.

Existujú aj ďalšie termíny a témy spojené s uťahovacím momentom, ktoré budú námetom pre ďalší článok ako napríklad:

• uvoľňovací moment (angl. breakaway torque, nem. Losbrechmoment), ktorý je niekedy nesprávne udávaný ako záberový
• tvrdý a mäkký uťahovací moment
• predpísané uťahovacie momenty pre rôzne operácie atď.

Ak máte pochybnosti o správnom nastavení, vždy začnite s nízkou hodnotou uťahovacieho momentu a postupne ho zvyšujte.

Kľúčové slová: uťahovací moment, krútiaci moment, moment sily, aku uťahovačka, aku skrutkovač, razový uťahovák, vŕtací skrutkovač

Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti HERMAN
https://sk.eferrit.com/moment-vo-fyzike-definicia-a-priklad/

Mgr. Peter Halaj

Práca vo firme je mojím prvým zamestnaním a už 20 rokov nič lepšie nepoznám. Začínal som v montérkach ako technik pre záručné a pozáručné opravy HERMAN náradia, niekoľko rokov som riadil úsek servisu, potom som sa zahryzol do logistiky, IT, programovania a venujem sa aj manažérstvu kvality. Nadobudnuté skúsenosti uplatňujem v súčasnosti pri neustálom vylepšovaní a zdokonaľovaní interných procesov a služieb pre zákazníka. Hlavu si rád „prečistím“ pri manuálnej práci vo svojej dielni alebo v sedle bicykla hltaním nespočetných kilometrov u nás na Gemeri a okolí.