Главная –  Инструмент – Крутящий момент шуруповерта: теория и практика

Крутящий момент шуруповерта: теория и практика

Очень часто на форумах люди задаются вопросом, какой мощности им следует выбрать шуруповерт, чтобы спокойно заворачивать саморезы или шурупы такого-то диаметра и длинны? Или, другими словами, какой у шуруповерта должен быть крутящий момент в Н·м для тех или иных задач?

Ответы на эти вопросы люди получают разные. Чаще всего звучат предложения от «всезнающих спецов» купить дорогие полупрофессиональные 18-вольтовые модели. Мол, им точно все по плечу. Но стоит ли переплачивать вдвое, если вдруг окажется, что младшие модели на 10-14 вольт также хороши? А если есть разница, то какова?

шуруповерты

Постараемся кратко рассказать о теории и перейти к практике.

Теория

В нашей статье по «выбору лучшего шуруповерта» мы уже касались этой темы, но сейчас расскажем чуть подробнее, но так, чтобы ни у кого не закипела голова от формул.

Основным показателем мощности шуруповерта является вращающий момент (крутящий момент), который измеряется в Н·м. Образно говоря, 1 Н·м будет эквивалентен вращающей силе, создаваемой гирей в один килограмм, закрепленной на рычаге в один метр, другой конец которого жестко прикреплен к валу, который и будет вращаться.

Крутящий момент шуруповерта

Для полупрофессиональных моделей шуруповертов, а также предназначенных для домашних мастеров, типичное значение крутящего момента составляет от 10 до 60  Н·м. Если брать «среднюю температуру по больнице», то можно аккуратно предположить, что некий средний шуруповерт имеет характеристику крутящего момента в 25 Н·м.

Однако тут не все так просто, поскольку на практике выдаваемое значение крутящего момента у электромоторов не постоянно и зависит, в первую очередь, от оборотов – чем выше обороты, тем ниже момент на валу. В идеале график линейный с небольшим наклоном – самый низкий момент будет на максимальных оборотах, самый высокий – при неподвижном вале. Но в последнем случае возникнет ситуация, фактически, короткого замыкания обмоток электромотора. За сколько секунд сгорит мотор, зависит от того, из чего сделаны его обмотки. Но будьте уверены, дым и запах гари будут вам обеспечены.

Чтобы не доводить до «греха», дорогие модели имеют систему автоматического отключения при перегрузке, когда соотношение количества оборотов в секунду по отношению к потребляемому току вдруг превысит опасный порог. Однако у нас тут вопрос совсем в другом – какова грань, за которую переходить нельзя, т.е каковы минимальные обороты двигателя, а, следовательно, крутящий момент, при котором он будет работать без перегрева и дальнейшего ущерба для самого себя?

Иными словами, мы уже оперируем двумя значениями крутящего момента. Как вы думаете, какой из них указывается производителем в технических характеристиках шуруповерта? Нет, не угадали. У каждого производителя своя методика измерения и свое понятие об этой характеристике. Деталей никто не раскрывает, и общего стандарта не существует. Потому очень часто можно наблюдать ситуацию, когда более слабый по характеристикам шуруповерт оказывается заметно мощнее более сильного.

Выходом из этой ситуации могут быть только практические испытания в одинаковых условиях.

Сколько Н·м нужно чтобы завернуть шуруп

Прежде чем дать точный ответ, необходимо уточнить, какой шуруп/саморез и куда. В последнем случае имеет значение плотность и твердость материала. Табличка ниже даст вам представление о некоторой ориентировочной средней плотности и твердости отдельных пород древесины при влажности 12-15%. На самом деле, плотность одной и той же породы древесины может меняться в относительно широких пределах, потому обычно принимают к сведению некие типичные значения:

Порода дерева Плотность, г/см3 Твердость по шкале Янка
Пихта сибирская 0,39 420
Ель 0,45 660
Осина 0,51 420
Сосна 0,52 380-1240
Липа 0,53 400
Береза 0,65 1260
Бук 0,66 1300
Лиственница 0,66 1200
Дуб 0,69 1360
Тис 0,75 1200
Ясень 0,75 1320
Слива 0,8 ~1200
Яблоня 0,9 ~1200
Самшит 0,96 2100

Это означает, что для работы с березой, например, понадобится усилие примерно вдвое выше, чем при работе с елью. Однако связь тут не совсем прямая. Более смолистая древесина будет легче подвергаться обработке.

Теперь перейдем к шурупам. Для нас имеет значение диаметр, длинна, форма и характер резьбы. Например, для тонких саморезов при закручивании в средние по твердости породы дерева (сосна) мы имеем следующую картину:

Размеры шурупа, мм Максимальный крутящий момент, Н·м
4х50 3,56
4х90 4,92
5х50 5,36
5х90 7,24

Источник: «ДрельДоДыр»

Глянув в таблицу, можно подумать, что для саморезов 5х90 подойдет любой из шуруповертов, имеющихся в продаже. Но это не совсем так, о чем в практической части материала.

Подытожим теорию:

  1. мы не знаем, с какого «потолка» взяты цифры характеристик крутящих моментов шуруповертов, указанных производителем;
  2. также Капитан Очевидность подсказывает, что используемый материал оказывает заметное влияние на весь процесс, равно как и параметры шурупов.

 

Практика

Для практических упражнений мы взяли три разных шуруповерта и два разных типа шурупов/саморезов и будем закручивать их в сухой сосновый брус, попутно фиксируя успешность операции и затраченное время.

Вот названия моделей шуруповертов и их и краткие технические характеристики:

DeFort DCD-12-6 Bosch PSR 960 Hitachi DS 14DCL
крутящий момент, Н·м 10 12 31
частота вращения, об/мин 0-500 0-550 0-450
0-1250
аккумулятор Ni-Cd, 12 В, 1,2 А·ч Ni-Cd, 9,6 В, 1,2 А·ч Li-ion, 14,4 В, 1,5А·ч

Два «старичка» (Bosch и DeFort) тут оказались неслучайно. Эти маломощные модели сразу дадут понять, насколько вся вышеизложенная теория была верна, и достаточно ли абсолютно любого шуруповерта, чтобы успешно работать с саморезами 5х90 мм и подобными. А середнячок Hitachi просто дополнит нам картину и выполнит роль некого современного инструмента.

В отношении шурупов мы мелочиться не стали и взяли для пробы тонкий черный 4,8 х 127 мм и, для полноты ощущений, мощный белый 6 х 150 мм. Чтобы закрутить последний в сосновый брус, предположительно, необходим максимальный момент около 11 Н·м.

шурупы

Итак, в качестве итогов предлагаем вам посмотреть короткий видеоролик, на котором мы запечатлели весь процесс.

Тонкий саморез (4,8 х 127 мм) оказался посильной задачей для всех шуруповертов без исключения, хотя было видно, что Bosch он дался не так легко. Затраченное шуруповертами время составило: 5,3 секунды для DeFort, 7 секунд Bosch и 2,9 секунд Hitachi. Мы не ставили задачу точного сравнения времени и повторяемости, нам был важен только конечный результат. Потому мы сделали лишь по одному дублю для каждой из моделей.

Белый «крепыш» оказался по зубам уже не всем. Как и в предыдущем случае, DeFort начал очень бодро, но последний сантиметр ему так и не покорился.

Bosch, хотя и решил поставленную задачу, но запах подгоревших обмоток дал однозначно понять, что такие нагрузки этому инструменту категорически противопоказаны.

Ну а для мощного Hitachi оба самореза – как игрушки. Вот что показал секундомер: 13,3 секунд у DeFort (не довернул 1 см), 20,7 секунд Bosch и 4,3 секунды Hitachi. Вдобавок отметим, что работал Hitachi во время теста на второй скорости, где момент как минимум на треть ниже максимального заявленного в характеристиках.

Есть у нас к практической части еще одно важное замечание: в нашем тесте участвовали шуруповерты старых моделей (Hitachi не в счет), у которых нет системы защиты от перегрузки. Большинство современных моделей такую систему имеют, потому не дадут так издеваться над инструментом, как это можно наблюдать на видеоролике с шуруповертом Bosch. Это также означает, что система защиты не даст завернуть такой шуруп до конца с первого раза. Вам придется еще несколько раз включать инструмент до момента очередного срабатывания защиты (обычно это 1-2 секунды), пока шуруп не будет закручен. Но чтобы так не издеваться над инструментом, разумеется, надо покупать шуруповерт с определенным запасом мощности!

Выводы

Что касается оптимальной мощности (крутящего момента) для работы с шурупами 6 х 150 мм, то, по нашему мнению, она находится в районе 20-30 Н·м. Также можно однозначно сказать, что домашнему мастеру, который шурупов 6 х 150 в глаза никогда не видел, нет никакого смысла тратить деньги на «монстров» с моментом в 40 и более Н·м. Ну разве что только вас привлечет в них большая емкость аккумулятора в ватт-часах (за счет более высокого вольтажа и большего количества «банок») или какие-либо другие особенности.

 

Статьи по теме:
Какой шуруповерт купить и как правильно его выбирать
Тест шуруповерта Deko 18 V: китайцы знают где схитрить
Лучший шуруповерт в диапазоне 2-7 тыс. рублей (Q1 2017)

Оценка статьи: (1 голосов, среднее: 1,00 из 5)
Загрузка...



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.