Co je utahovací moment a jak funguje

Jak si můžeme utahovací moment představit a jakou roli hraje při použití nebo výběru nářadí?

Pod pojmem „utahovací moment“, který se uvádí v technických parametrech akumulátorových šroubováků, rozumíme moment síly. Moment síly je vektorová fyzikální veličina, která vyjadřuje otáčivý účinek síly.

Obr. 1. Podaří se mu to? :-)

Velikost utahovacího momentu závisí na velikosti působící síly, délce ramene páky, na kterou tato síla působí, a na úhlu, který svírá působící síla a rameno. Maximální moment síly je při úhlu 90° (obr. 1.).

Obr. 2. Definice pojmu "utahovací moment"

Působí-li tedy síla 100 N (pokud zanedbáme zeměpisnou šířku tak 100 N ≈ 10 kg) na rameno délky 0,2 m pod úhlem 90°, výsledný moment síly je 20 Nm (obr. 2.).

Čím je utahovací moment vyšší, tím více výkonu produkuje a tím hlouběji zašroubuje šroub do obrobku, resp. umožňuje vrtání s větším průměrem.

Podle druhu utahovacího mechanismu můžeme šroubováky rozdělit na vrtací a rázové.

Princip činnosti vrtacího šroubováku

Maximální utahovací moment je u akumulátorových vrtacích šroubováků do cca 150 Nm. Vrtací šroubováky se používají ke šroubování šroubů zpravidla menších rozměrů. Tento typ nářadí je vybaven většinou klasickým sklíčidlem a je vhodný i pro vrtací práce do různých stavebních materiálů.

Na rozdíl od rázového šroubováku je působící momentová síla vždy rovnoměrná. Činnost vrtacího šroubováku (obr. 3.) je podmíněna silou motoru (1) a převodovky (2) v závislosti na síle pružiny (4), která při dosažení určitého momentu uvolní přítlak na hnací hřídel (5) a sklíčidlo se přestane otáčet. Cítíme a slyšíme typické „řepání“, když převodovka začne prokluzovat na kuličkách (3), což je znak dosažení nastaveného momentu.

Obr. 3. Princip činnosti vrtacího šroubováku

Obr. 4. Otočný prstenec (1)

Nastavení velikosti utahovacího momentu u akumulátorových vrtacích šroubováků je zpravidla řešeno otočným prstencem (obr. 4.).

Polohy jsou označeny číselnými znaky – vyšší číslo znamená vyšší utahovací moment a opačně. Neoznačují konkrétní hodnotu točivého momentu. Nastavením jedné z číselných značek omezíme okamžik, ve kterém se nástroj přestane otáčet a uslyšíme charakteristické „klik-klak“.

Princip činnosti rázového šroubováku (utahovače)

Rázové šroubováky využívají pro svou činnost „rotaci rázovými údery“, což je předurčuje ke šroubování nebo uvolňování šroubů větších průměrů nebo tam, kde je zapotřebí větší utahovací moment.

Princip činnosti (obr. 5.) využívá rotaci rázovými údery kladiva (3) na kovadličku (4). Při šroubování do materiálu narazí nástroj (5) na odpor. K překonání tohoto odporu musí nástroj dodat vyšší točivý moment motoru (1).

Obr. 5. Princip činnosti rázového utahováku

Když se odpor zvyšuje (7), pružina (6) připevněná ke kladivu se stáhne a táhne kladivo zpět od kovadly (obr. 6.). Šroubovák se během tohoto procesu nadále otáčí.

Obr. 6. Princip činnosti rázového utahováku

Pružina (8) následně uvolní kladivo (9), které se posune dopředu (obr. 7.). Protože se kladivo stále otáčí, jeho ramena narážejí na ramena kovadly. Tyto „nárazy“ se uskutečňují přibližně 20-50 krát za sekundu a dodávají šroubovacímu bitu velkou rotační sílu.

Obr. 7. Princip činnosti rázového utahováku

Vysoká úroveň točivého momentu předurčuje tento typ utahovačů pro velmi náročné práce. Tento typ šroubováků může dosáhnout momentu převyšujícího 1000 Nm, nejsou však vhodné pro vrtací práce.

Jak správně nastavit velikost utahovacího momentu

Velikost utahovacího momentu závisí na řadě faktorů:

• typ šroubu,
• průměr a délka šroubu,
• typ materiálu (kov, měkké dřevo, tvrdé dřevo, apod.),
• předvrtaný otvor (máme-li předvrtaný otvor, do kterého budeme šroubovat - budeme potřebovat menší točivý moment),
• a pod.

Existují i další termíny a témata spojená s utahovacím momentem, které budou námětem pro další článek jako například:

• uvolňovací moment (angl. breakaway torque, něm. Losbrechmoment), který je někdy nesprávně udáván jako záběrový
• tvrdý a měkký utahovací moment
• předepsané utahovací momenty pro různé operace atd.

Máte-li pochybnosti o správném nastavení, vždy začněte s nízkou hodnotou utahovacího momentu a postupně jej zvyšujte.

Klíčová slova: utahovací moment, kroutící moment, moment síly, aku utahovačka, aku šroubovák, rázový utahovák, vrtací šroubovák

Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
https://sk.eferrit.com/moment-vo-fyzike-definicia-a-priklad/

Mgr. Peter Halaj

Práce ve firmě je mým prvním zaměstnáním a už 20 let nic lepšího neznám. Začínal jsem v montérkách jako technik pro záruční a pozáruční opravy HERMAN nářadí, několik let jsem řídil úsek servisu, pak jsem se zakousl do logistiky, IT, programování a také se zabývám manažmentem kvality. Nabyté zkušenosti uplatňuji v současnosti při neustálém vylepšování a zdokonalování interních procesů a služeb pro zákazníka. Hlavu si rád „pročistím“ při manuální práci ve své dílně nebo v sedle kola hltáním nesčetných kilometrů u nás na Gemeru a okolí.