Как я ломал гаечные ключи
Это как бы развернутый ответ на Ответ на пост «Чем только люди в ютубе не занимаются)»
Ломанием ключей занимался в журнале "Инструменты" в далеком 2008-м году.
Из-за замены компьютера, фото не сохранил, так как для каждого номера журнала съемок было очень много, то удалял уже вышедшее. Но текст сохранился, поэтому поделюсь, как ответом про ломание ключей.
Текст просто скопировал из своего личного архива, без правок.
Тест разводных ключей
Конструкция разводных ключей появилась давно и они выпускаются великим множеством фирм. Разница между ключами только в качестве изготовления и применямых сталях и их обработке.
На тест мы просили у фирм ключи, с размахом губок 25 мм или общей длиной 250 мм, но ряд полученных ключей был немного больше. Зато мы получили ключи самого популярного размера - 10 дюймов, или 250 мм, способные захватывать 25 или 30 мм гайки. Сразу заметим, что длина ключа - параметр не произвольный, а зависит от его "зева", и подбирается так, чтобы человек средней физической силы прикладывал к завинчиваемой гайке желательный для ее затяжки крутящий момент.
Но длина рукоятки разводного ключа делается под затяжку наибольшей возможной гайки.
Для справки, приведу таблицу длин рожковых ключей:
Диаметр болта, мм, Длина ключа, мм
6 - 100
8 - 125
10 - 140
12 - 170
14 - 210
16 - 240
18 - 270
20 - 380
27 - 300
30 - 330
36 - 400
42 - 450
О зависимости крутящего момента от диаметра болта стоит помнить, чтобы не срывать мелкий крепеж.
Особенности ключей и их тестирования
Как правило, ключи делают из углеродистой или хром-ванадиевой стали, которая склонна к ржавлению, поэтому ключи как правило покрывают защитными покрытиями - хромируют, оксидируют, фосфатируют, реже - паркеризация. Часть ключей имеют на рукоятках резиноподобное покрытие для удобства работы, особенно в холодную погоду. Но ключ без покрытия долговечнее. Многие ключи имеют линейку на неподвижной губке, которая нелишняя - выставить ключ на нужный размер, а потом "подлезать" с ним к гайке и затягивать ключ на ней, или грубо измерить размер гайки, прутка или чего-то еще. Специального ухода механизмы гаечных ключей не требуют, разве что вытереть от грязи, если испачкаются.
Конструкция и форма всех разводных ключей очень похожи, но только так и может быть - назначение определяет форму, поэтому про каждый отдельный ключ что-то особое сказать трудно. Одинаковая общая компоновка, двутавровое с закругленными краями сечение рукояток, дающее максимальную опору руке и прочность при минимальной массе, похожие шаги червяков, обусловленные опять же прочностью, похожая, а вернее оптимальная форма губок, и что остается в итоге?
Да то же самое - качество стали, включающее как ее химический состав, так и механическую (ковка) и термическую обработку, рассчитанные допуски и технологическая дисциплина.
Полимерные рукоятки, где они есть, тоже схожи - их сечение близко к овалу, а фактура материала либо "мягкая и гладкая", чтобы не натирать рук при небольшом проскальзывании, либо фактурная, чтобы исключить это самое проскальзывание.
По мнению автора, металлическая рукоятка ключа все же удобнее покрытой полимером, так как ключ занимает чуть меньше места в возимом ремнаборе, и металл меньше портится от соседства с другими угловатыми предметами. А что до удобства для руки, то при тяжелой работе или плохой погоде все равно лучше надеть рукавицы или перчатки.
Список участников теста:
Bahco 9072 257mm
Brigadier 51 231 12inch
Kamasa-tools K7272 12"
KWB 1980-00 12"-300mm
Matrix 15549 200mm
Meister 8521050 200mm
RemoColor 43-1-210 250mm
RemoColor 43-1-212 300mm
Rubbermaid 10503681 250mm
Арсенал 200 мм
Энкор "Механик" арт.19073
Энкор "Механик" арт.19076 - переворотная губка
Кратон арт.2 12 04 004 - 200 мм
"Нонейм 130р" - 10"/250mm (куплен для теста на рынке)
Сначала все ключи нагружали крутящим моментом 180 Нм, предписанным для ключей с зевом 24 мм. Уцелевшие нагружались моментом 320 Нм, предписываемым для ключей на 30.
Затем следовал опыт с нагружением до разрушения, последовательно 500 Нм и 515 Нм, последня величина относится к ключам на 36, а некоторые участники теста раскрываются на эту величину. Как и предписано ГОСТом, каждой нагрузкой воздействовали три раза по пять-шесть секунд.
Опыт с замачиванием ключей в морской воде на двое суток показал, что все покрытия хорошо противостоят ей, ржавеют только те участки ключей, на которых покрытие было сорвано в ходе предидущих опытов.
Машинное масло повредило только рукоятку ключа "нонейм", фирменные ключи не попортились.
По соотношению цена-качество, по мнению автора, оптимально показали себя ключи примерно за 250 р, конечно более дорогие ключи прослужат дольше, но, как говорят американцы "сколько качества вам нужно", более дорогой инструмент скорее всего оправдан для индустриального использования.
Методика тестирования:
Измерение геометрических размеров, действительного размаха и длины губок.
Измерение твердости.
Измерение самоторможения "винт-подвижная губка" (нагружение инструмента и замер расхождения губок под нагрузкой).
Испытание нагрузкой на прочность по ГОСТу. Измерение раскрытия зева ключа под нагрузкой, измерение величины разрушающей нагрузки и ее последствий. Нагрузка 180 Нм, соответствующая ключам на 24, прилагается после затягивания ключа на оправке в виде шестигранника на 24 мм, а 320 и 515 Нм прилагали после зажимания ключа на оправке 30 мм. Под нагрузкой губки ключа немного расходятся, и если это расхождение носит характер упругой деформации, то после снятия нагрузки ключ сохраняет пригодность к работе. Пластические же деформации необратимы и ключ выходит из строя. Ключ считается не выдержавшим нагрузку, если он провернулся на оправке или разрушился.
Выяснение стойкости ключа (или того, что от него останется) к ржавлению, а рукоятки - к бензину и растворителям.
BAHCO 9072
предоставлен компанией Bahco
РАЗМЕРЫ: размер: 32мм., глубина зева: 28 мм., общая длина 258 мм.
СТАЛЬ: хромванадиевая
ТВЕРДОСТЬ: 45,6 HRC
РУКОЯТКА: обрезиненная "ERGO" с фактурной поверхностью
ВЕС: 500 г
ОСОБЕННОСТИ: мерная шкала до 31 мм. поперечный люфт губки почти отсутствует
ЦЕНА: 1185 р
Когда-то именно фирма Bahco запустила в производство изобретение основателя - разводной ключ, и качеству ключей фирма уделяет большое внимание.
Этот ключ легко выдержал 180 Нм, отчего губки разошлись на 25,5 мм, но вот под усилием 320 Нм при третьем нагружении губки разошлись на 27 мм, и только автор хотел снять нагрузку, как произошел скол червяка и ключ отлетел от испытательной машины.
Ржавление - незначительные точки, оттерты промасленной ветошью, остались только мельчайшие черные точки.
Brigadier 51 231 12inch
РАЗМЕРЫ: размер: 37 мм., глубина зева: 35мм., общая длина 300 мм
СТАЛЬ: хром-ванадиевая, никелерованная рабочая часть и черный хром на рукоятке
ТВЕРДОСТЬ: 45,5 HRC
РУКОЯТКА: сталь, шершавая
ВЕС: 750 г
ОСОБЕННОСТИ: мерная шкала до 34 мм
ЦЕНА: 490 р
Этот ключ легко перенес нагрузки: при 180 Нм он разошелся всего на 24,5 мм, при 320 - на 31 мм, при 515 Нм - на 32 мм, но выдержал испытания и остался пригоден к работе.
Ржавление - белесые пятна на хромированной части, удалены ветошью.
Kamasa-tools K7272 12"
РАЗМЕРЫ: размер: 37мм., глубина зева: 32мм., общая длина 300 мм
СТАЛЬ: не указана
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: обрезиненная
ВЕС: 650г
ОСОБЕННОСТИ: мерная шкала до 39 мм, вырезы в губках и отверстия в ручке для облегчения, крупный рельеф на подвижно губке для более надежного хвата. На рукоятке выдавлена стрелка в направлении вращения ключа.
ЦЕНА: розничная 1140 рублей, пожизненная гарантия.
Под нагрузкой 180 Нм разошелся на 25,0 мм, под 320 - на 31,5 мм, и выдержал 515 Нм без потери работоспособности.
Ржавление - двое суток в соленой воде не повредили покрытие ключа
Kraftool 27265-25
РАЗМЕРЫ: размер зева: 33мм., глубина зева: 30, общая длина 255мм
СТАЛЬ: легированная
ТВЕРДОСТЬ: 42 HRC
РУКОЯТКА: обрезиненная зеленая
ВЕС: 395 г
ОСОБЕННОСТИ: шкала до 33 мм, облегченный корпус, на рукоятке стрелкой указано направление приложения нагрузки
ЦЕНА: 530 руб
Под нагрузкой моментом 180 Н·м размер зева - 25,3 мм (размер зажимаемой ключом оправки 25 мм), под нагрузкой моментом 320 Н·м размер зева - 31,5 мм, предельную нагрузку в опытах моментом 515 Н·м ключ выдержал, несмотря на небольшое подклинивание, ключ не утратил свою работоспособность. Коррозионные испытания – следы коррозии на корпусе ключа после испытаний не обнаружены.
KWB 1680-00
Ключ гаечный разводной, производство KWB(Германия),арт. 1680-00 12"-300mm
РАЗМЕРЫ: длина 12"(300 мм.), макс.расстояние между губками 1 1/4"(32
мм.)
СТАЛЬ: хромванадиевая , полирован.
ТВЕРДОСТЬ: 46,5-53,5 HRCэ
РУКОЯТКА: сталь, эргономичная пластиковая насадка из двухкомпонентного
полимера.
ВЕС: 700 г
ОСОБЕННОСТИ: прост в обращении, практичен, универсален.
ЦЕНА: 295 рублей
Под действием 180 Нм разошелся до 25 мм, 320 Нм раскрыли его до 31,5, и 515 Нм он тоже выдержал без повреждений. Механические испытания пройдены в соответствии с требованиями.
Ржавление - незначительное потемнение в местах механических повреждений
Matrix 15549 200mm
РАЗМЕРЫ: размер: 31мм., глубина зева: 31мм., общая длина 217 мм
СТАЛЬ: хром-ванадиевая
ТВЕРДОСТЬ: 41 HRC
РУКОЯТКА: черный полиамид
ВЕС: 300 г
ОСОБЕННОСТИ: мерная шкала до 29 мм, гладкая рукоятка овального сечения
ЦЕНА: 365 р.
Червяк этого ключа имеет небольшой люфт вдоль оси и под углом к ней, очевидно что диаметр отверстия в червяке больше диаметра оси.
25 мм расхождения на 180 Нм, под действием 320 Нм ключ раскрылся и провернулся на оправке, но после снятия с нее сохранил работоспособность, то есть деформации остались в пределах упругих.
Ржавление - заржавел, в местах повреждений - сильно.
Meister 8521050 200mm
РАЗМЕРЫ: размер: 24 мм., глубина зева: 25 мм., общая длина 204 мм
СТАЛЬ: хром-ванадиевая
ТВЕРДОСТЬ: 48 HRC
РУКОЯТКА: сталь, хромированая
ВЕС: 250 г
ОСОБЕННОСТИ: нет шкалы
ЦЕНА: 186 рублей
Раскрылся уже под нагрузкой 180 Нм, но сохранил работоспособность, хотя и с небольшим заеданием червяка.
Ржавление - побеление покрытия, сильно заржавел срез, сделанный для замера твердости.
RemoColor 43-1-210 250mm
РАЗМЕРЫ: размер: 31мм., глубина зева: 27мм., общая длина 257 мм.
СТАЛЬ: хром-ванадиевая
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: сталь
ВЕС: 500 г
ОСОБЕННОСТИ: мерная шкала до 30 мм
ЦЕНА: 240 р
Разошелся на 25,6мм под 180 Нм, и на 33 мм под 320 Нм, и раскрылся с проворотом на оправке при 515 Нм, заклинил и стал непригоден для работы.
Ржавление - только в поврежденных местах, неповрежденное покрытие не изменило цвет.
Кроме этого ключа, мы получили на тест и более крупный, чтобы узнать, насколько он будет прочнее.
RemoColor 43-1-212 300mm
РАЗМЕРЫ: размер: 37 мм., глубина зева: 35мм., общая длина 308 мм
СТАЛЬ: хромванадиевая
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: сталь
ВЕС: 700 г
Цена: 323 р
Под 320 Нм разошелся на 31,5 мм, перенес 515 Нм без последствий, сохранив работоспособность.
Ржавление - то же самое.
Rubbermaid 10503681 250mm
РАЗМЕРЫ: размер: 31 мм., глубина зева: 26 мм., общая длина 261 мм
СТАЛЬ: хром ванадий
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: обрезиненая синим пластиком, подпальцевые выемки
ВЕС: 500г
ОСОБЕННОСТИ: две шкалы в мм и дюймах, очень плавный ход червяка
ЦЕНА: 250 рублей
При 180 Нм раскрылся на 25,2 мм, при первом нагружении ручка тихо потрескивала в точке опоры на установку.320 Нм ключ перенес с раскрытием до 31мм, и в третьей попытке на оправке 30 мм в опыте с 320 Нм ключ соскочил с нее из-за небольшой глубины зева, опыты с ним прекратили, ключ сохранил работоспособность и стойкость к разрушению.
Ржавление - покрытие побелело, где его нет - металл посерел.
Stanley 87-470
РАЗМЕРЫ: размер: 32 глубина зева:29 общая длина 255 мм
СТАЛЬ: хромванадиевая
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: сталь
ВЕС: 440 г
ОСОБЕННОСТИ: шкалы нет, очень плавный ход червяка.
ЦЕНА: 290р
Разошелся до 25,1 мм под 180 Нм, до 31,5 при 320 Нм, при дальнейшем нагружении при 400Нм ключ раскрылся и заклинило червяк.
Ржавление - покрытие выдержало, ржавление только в местах повреждения.
Stanley 87-793
РАЗМЕРЫ: размер: 31 глубина зева: 31 общая длина 261 мм
СТАЛЬ: не указана
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: обрезиненая черная с желтым пояском, рифление для руки
ВЕС: 460 г.
ОСОБЕННОСТИ: шкалы до 32 мм и дюймовая, очень плавный ход червяка, поперечный люфт губки почти отсутствует
ЦЕНА: 750р
Разошелся до 25,6 под 180 Нм, до 32,3 при 320 Нм, а при 400 Нм раскрылся с проворотом на оправке, но сохранил работоспособность.
Ржавление - посерение покрытия, места повреждений - ржавые.
Vira art311021 10"
РАЗМЕРЫ: размер: 31 мм., глубина зева: 31мм., общая длина 257 мм
СТАЛЬ: инструментальная CS
ТВЕРДОСТЬ: 35 HRC
РУКОЯТКА: двухкомпонентный пластик
ВЕС: 500 г
ОСОБЕННОСТИ: эргономичная рукоятка, шкала до 30 мм,
ЦЕНА: 163 рубля
При 180 Нм разошелся до 25,5мм с небольшим подклиниванием червяка, при 320 Нм разошелся до 33 мм и "закусил" червяк с небольшой деформацией. А при 400 Нм раскрылся с проворотом на оправке, разрушение гребенки, заклинивание.
Ржавление - сильно заржавело место поломки гребенки, поврежденные места.
"Арсенал" 200 мм
РАЗМЕРЫ: размер: 27 мм., глубина зева: 24 мм., общая длина 204 мм
СТАЛЬ: хром-ванадиевая
РУКОЯТКА: сталь
ВЕС: 300г
ОСОБЕННОСТИ: мерная шкала в дюймах и мм, до 25 мм
ЦЕНА: 300 р.
При 180 Нм разошелся до 26,5, при 320 Нм раскрылся с проворотом на оправке, но сохранил работоспособность.
Ржавление - слабое, только в повреждениях
Энкор "Механик" арт.19073 - 250 мм
РАЗМЕРЫ: размер: 37 мм., глубина зева: 32мм., общая длина 260 мм
СТАЛЬ: не указана
ТВЕРДОСТЬ: 31 HRC
РУКОЯТКА: черный пластик
ВЕС: 500 г
ОСОБЕННОСТИ: шкала до 34 мм
ЦЕНА: 197 р.
При 180 Нм разошелся до 25,7, но при 320 Нм на третьем нагружении раскрылся с деформацией рейки и заклиниванием.
Ржавление - сильное в поврежденных местах, покрытие выдержало
арт.19073 - 197 руб.
арт.19076 - 248 руб.
Энкор "Механик" арт.19076
РАЗМЕРЫ: размер: 40 мм., глубина зева: 30 мм, общая длина 263 мм
СТАЛЬ: не указана
ТВЕРДОСТЬ: 44,5 HRC
РУКОЯТКА: черный шершавая резина, похожая на неопрен
ВЕС: 500 г
ОСОБЕННОСТИ: шкала до 34 мм, подвижная губка может полностью выниматься и переставляться другой стороной, на которой имеются насечки для лучшего захвата труб.
ЦЕНА: 248 р
При 180 Нм разошелся до 25,6. При 320 Нм раскрылся на третьем нагружении, деформация рейки и заклинивание.
Ржавление - только в поврежденных местах и на срезе.
Кратон арт.2 12 04 004 - 200 мм
РАЗМЕРЫ: размер: 31 мм., глубина зева: 25 мм., общая длина 208 мм
СТАЛЬ: не указана
ТВЕРДОСТЬ: 45 HRC
РУКОЯТКА: оранжевая обрезиненая
ВЕС: 300 г
ОСОБЕННОСТИ: шкала до 30 мм,
ЦЕНА: 180 р.
Выдержал 180 Нм, 26,7 мм, а при 320 Нм раскрылся с проворотом на оправке, но сохранил работоспособность.
Ржавление - только по повреждениям, покрытие выдержало
"Нонейм 130р"
РАЗМЕРЫ: размер: 30 мм, глубина зева: 31 общая длина 250мм
СТАЛЬ: не указана
ТВЕРДОСТЬ: 30 HRC
РУКОЯТКА: красная обрезиненая
ВЕС: 500 г
ОСОБЕННОСТИ: очень большой люфт червяка, шкала до 30 мм, большой, более 2 мм поперечный люфт подвижной губки
Этот ключ не выдержал и 180 Нм - раскрылся с проворотом на отправке, неподвижная губка в деформировалась по пазу под подвижную, раскрывшись и выйдя из строя.
Ржавление - сильное по повреждениям и всем кромкам, где слезло покрытие
Общее мнение
Боковой люфт губки в той или иной мере присутствует у всех моделей, и по мнению автора, он допустим или даже в какой-то степени необходим. Во-первых, ключом работают далеко не в стерильных условиях, и зазоры нужны, чтобы ключ не заклинивал от малейше пылинки. Во-вторых, при больших нагрузках подвижная губка может "оставить след" на неподвижной, подштамповав ее, и при абсолютно точной подгонке это будет означать заклинивание ключа. Ну и наконец допуски на изготовление.
Осмотром ключей выявился другое важное отличие между разными ключами - величина люфта подвижной губки вокруг оси, параллельной поверхности губки. Таким способом можно выявить, насколько зубчатая рейка подвижной губки соразмерна прорези под нее.
Еще раз напоминаю, что текст 2008 года, и цены тогдашние. Но не стал убирать их, так как они имеют некий исторический интерес как показатель инфляции.