扭矩扳手作为螺栓紧固常用工具,要求耐用、易于操作,更重要的是要有较高的精度。就现在而言,数显式扭力扳手作为精度最高且易操作的手动扭力扳手,以它为例进行说明,再适合不过了。
前言
在这之前,我们先讲一下“质量”和“重量”的区别。经常听有人说,施加3kg的扭力、5kg的扭力,这是不确切的,因为kg是质量单位,而且在不同地区的人来看,物体的重量也是会改变的,所以,“质量”和“力”的用语在很长一段时间内都是错误的。
“质量”指物体固有的量,它在地球的任何地方,甚至在失重状态下也不会改变,而“重量”则指重力加速度作用于物体后感觉到的“量”。
因此,在失重状态下,会变得“感觉不到重量”和“无重量”。此外,即使在同一地球表面上,由于纬度或高度的不同,产生的重力加速度也不同,也就是说“重量”会发生改变。
例如,质量为1kg的砝码,在海平面和在日本富士山顶进行重量比较,会发现约有1g的差异。这是因为山顶比海平面海拔要高的多,地球自转产生的离心力较大,而重力加速度较小的缘故。
注:国际标准,重力加速度为9.80665,那么重力(万有引力,也就是质量所产生的力)F=质量kg x 加速度9.80665,而扭矩=作用力x力臂的长度,所以你可以说一个鸡蛋重量的施加力,而不能说这个力是N.m,因为扭力还有力臂这个变量。
1、什么是扭矩?
扭矩=力x力臂
转动物体所需的力,即“力矩”和“转矩”,称为扭矩。
扭矩(T = F x L)
2、重量和质量
A、力的单位
[N] (牛顿)SI(国际单位制)单位
在质量为1kg的物体上,作用1m/s²的加速度时产生的力为1牛顿[N]的力。
B、质量单位
[kg] (千克)
C、力臂单位
[m] (米)
3、扭矩的单位
A、国际单位制单位(N.m)
B、公制单位(重力单位)(kgf.cm)
C、美制单位(lbf.in)
D、单位换算
1N.m=1000mN.m=100cN.m=10200gf.cm=10.2kgf.cm=0.102kgf.m=142ozf.in=8.85lbf.in=0.738lbf.ft
4、扭力工具的精度
使用测量仪器校准扭力扳手或扭力螺丝刀时,将被测量仪器刻度的指示值对准测量点,读取测量仪器的数值。
As(%):扭力工具的计算偏差
Xa:扭力工具的指示值
Xr:参考值(校准设备)
计算示例 As(%) Xa=10.05 Xr=10.00
因为数显式扭力扳手精度一般需要达到±1%,所以这个点的精度是符合要求的。(一把扳手的精度需要多点多次测量求平均值,这里就不过多赘述)
注:以上测试扳手来源:AWG数显扭矩扳手,2MDJ扭力扳手检定仪
5、扭力扳手的选择
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6、数显扭力扳手可换头及转接头
注:扭力扳手头分可拆卸和固定棘轮头,上述可换头扳手为MDS数显扭力扳手
说明1:扳手标配棘轮头情况下可接六角套筒、内六角旋具接头、十字接头等接头使用,如图:
六角套筒 内六角旋具接头
说明2:扳手为可换头,可将棘轮头拆下,换上特殊接头,如:开口头、梅花头、管钳头、勾型头、活动开口头等,如图:
开口头 梅花头 管钳头
勾型头 活动开口头
7、扭力扳手使用方法
以下两种数显扭力扳手都以按键说明
模式:1、跟踪(数值随力变化而变化)。2、峰值(显示某一次测量的最高值)。3、预置(可预设数值,扭力达到报警)
单位:三种扭矩单位,N.m、lbf.ft、lbf.in
存储:峰值模式下,储存一次检测的测量值
选择:预置模式下,00:00,选择数值的个位、十位,预设扭矩
设置:跟单位键组成上下键,在使用过程中查看预设的扭矩
开关:开关机,数值清零
M:单位、模式等等功能的设置键
>:上下键
C:开关机,数值清零
ok:峰值模式测试值的保存
总结:数显扭力扳手因为主要功能都差不多,按键也是围绕这些来设置的,例如:模式、单位、预设数值报警,具体是单功能键还是组合键,取决于厂家的设定。
8、扭力扳手的维护
1、扳手需要定期校准,依使用频次而定,一般是1年一次,校准方法有两种:一是送到国家计量部门专业检测并校准,可开具计量报告。二是自己购买专业扭力扳手校准仪器,在确保校准仪器精度的情况下,可以自己标定。(专业性较强可咨询厂家)
2、使用过程注意量程范围,不要当榔头敲,扭力扳手属于精密仪器,需轻拿轻放。作用力施加的过程注意扳手力臂线的位置,施力过程尽量使扳水平。