Erfahren Sie mehr über Drehmoment
Unsere Freunde von pinkbike.com haben Pedro's über die Bedeutung von Drehmomentspezifikationen und die Verwendung von Drehmomentschlüsseln für ihre technische Serie „To the Point“ interviewt. Werfen Sie einen Blick unten oder sehen Sie sich die Originalgeschichte hier an: Auf den Punkt gebracht: Drehmomentspezifikationen
Was ist Drehmoment? Wie wird es gemessen?
Einfach ausgedrückt ist das Drehmoment eine Verdrehkraft, die wahrscheinlich dazu führt, dass sich ein Gegenstand dreht. Das Drehmoment wird als Kraft multipliziert mit der Länge berechnet, wobei die Länge der Abstand zwischen der Rotationsachse und dem Punkt ist, an dem die Kraft ausgeübt wird. Das Drehmoment wird am häufigsten in den Einheiten Newtonmeter (Nm), Pfund-Zoll (lb-in) oder Pfund-Fuß (lb-ft) gemessen. Die letzten beiden sind in den USA üblich, werden aber oft als Zoll-Pfund und Fuß-Pfund bezeichnet. Newtonmeter sind bei den meisten Fahrradkomponenten Standard. In Bezug auf die Fahrradmechanik wird das Drehmoment am häufigsten mit Komponentenbefestigungen in Verbindung gebracht. Diese Befestigungselemente sind mit Gewinde versehen, wodurch das Drehmoment in eine lineare Kraft umgewandelt wird, die verwendet wird, um Komponenten an Ort und Stelle zu halten, oder um eine Klemmkraft bereitzustellen, um zwei Komponenten zusammenzuhalten. Ein gängiges Beispiel hierfür ist die Schnittstelle zwischen Vorbau und Lenker.
Warum ist es wichtig, die richtige Drehmomentspezifikation für Fahrradkomponenten zu kennen? Was passiert, wenn Sie eine Schraube zu fest anziehen?
Als von Menschen angetriebenes Fahrzeug trägt das Gewicht eines Fahrrads wesentlich zur Leistung bei. Dies erfordert, dass Ingenieure die Grenzen jedes Materials und Designs, das sie wählen, ausreizen. Der Ingenieur muss Materialeigenschaften, Teileform, Fahrbedingungen, Produktlebensdauer und mehr berücksichtigen. Die mit einem Fahrrad oder einer Komponente gelieferte Drehmomentspezifikation stellt sicher, dass die auf diese Teile ausgeübten Kräfte innerhalb der beabsichtigten Grenzen liegen. Wenn das Drehmoment zu niedrig ist, kann ein Bauteil durchrutschen oder abfallen. Wenn das Drehmoment dagegen zu hoch ist, können die Komponente oder die Befestigungselemente überbeansprucht werden und versagen. In beiden Fällen können erhebliche Verletzungen die Folge sein. Während Drehmomentspezifikationen bei allen Arten von Materialien wichtig sind, hat die wachsende Anzahl von Kohlefaserkomponenten zu einer zunehmenden Konzentration auf das Drehmoment und die Verwendung von Drehmomentschlüsseln geführt. Während Kohlefaser ein optimaleres Design ermöglicht und im Vergleich zu Stahl und Aluminium ein weitaus höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bietet, ist sie bei unsachgemäßem Aufbau auch anfälliger für Quetschungen und Risse. Einfach ausgedrückt, die Fehlerquote ist viel geringer. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines Drehmomentschlüssels unverzichtbar geworden.
Wie funktioniert ein Drehmomentschlüssel? Gibt es verschiedene Typen?
Das allgemeine Prinzip eines Drehmomentschlüssels besteht darin, dass, wenn ein Drehmoment auf ein Befestigungselement aufgebracht wird, der Drehmomentschlüssel einen kalibrierten Mechanismus verwendet, um das aufgebrachte Drehmoment anzuzeigen oder auf andere Weise anzuzeigen, wann ein bestimmtes Drehmoment erreicht wurde. Die drei gebräuchlichsten Arten von Drehmomentschlüsseln sind Balken-, Klick- und digitale Drehmomentschlüssel. Ein Drehmomentschlüssel vom Balkentyp verwendet zwei parallele Stangen, von denen eine der Schlüsselgriff ist und die zweite eine Drehmomentanzeigeskala hat. Die Griffstange ist so konstruiert, dass sie sich biegt, wenn ein Drehmoment auf das Befestigungselement ausgeübt wird. Die Drehmomentanzeigeskala bleibt ungebogen, sodass der relative Winkel zwischen den einzelnen Stangen das Drehmoment anzeigen kann. Dies sind die kostengünstigsten und einfachsten Arten von Drehmomentschlüsseln, verlassen sich jedoch darauf, dass der Benutzer ständig auf die Drehmomentskala schaut. Dies kann bei einigen Fahrradanwendungen, bei denen die Schraubenschlüsselpositionierung begrenzt ist, eine Herausforderung darstellen.
Ein Klick-Drehmomentschlüssel ist der in der Fahrradbranche am häufigsten angebotene Typ. Diese Art von Drehmomentschlüssel verwendet einen kalibrierten Kupplungsmechanismus und einen verbundenen Schwenkkopf, um anzuzeigen, wann ein voreingestelltes Drehmoment erreicht wurde. Beim Erreichen der Drehmomenteinstellung verschiebt sich der Kopf leicht und macht dadurch ein Klickgeräusch. Klick-Drehmomentschlüssel sind mit fester Einstellung, spezifisch für einen einzelnen Drehmomentwert, und einstellbarer Einstellung, die auf eine Reihe von Drehmomentwerten eingestellt werden kann, erhältlich. Pedro's Demi Torque Wrench und Pro Torque Wrench sind Klickschlüssel, die von 3 Nm bis 15 Nm bzw. 6 Nm bis 30 Nm einstellbar sind. Wir haben uns für diese Art von Drehmomentschlüssel entschieden, weil wir der Meinung waren, dass dies die beste Mischung aus Genauigkeit, Benutzerfreundlichkeit, einfacher Kalibrierung und Wert ist. Ein digitaler Drehmomentschlüssel verwendet einen Dehnungsmessstreifen, der an einem Torsionsstab befestigt ist, um das Drehmoment zu messen und es mit einem Prozessor in die gängigen Drehmomenteinheiten umzuwandeln. Die digitalen Drehmomentschlüssel arbeiten nach ähnlichen Prinzipien wie ein Balken-Drehmomentschlüssel, sind jedoch fortschrittlicher und zeigen den Drehmomentwert digital an, wenn das Befestigungselement festgezogen wird. Darüber hinaus schlagen viele digitale Drehmomentschlüssel einen digitalen Alarm, wenn ein voreingestellter Drehmomentwert erreicht wird. Diese Typen sind die teuersten.
Was ist die richtige Technik für die Verwendung eines Drehmomentschlüssels?
Die Technik zur Verwendung jedes Drehmomentschlüsseltyps ist unterschiedlich, aber die allgemeinen Prinzipien sind dieselben. Lesen Sie zuerst alle bereitgestellten technischen Dokumente, um die vom Hersteller angegebene Drehmomentspezifikation und Gewindebehandlung zu bestimmen. Stellen Sie zweitens Ihren Drehmomentschlüssel auf das angegebene Drehmoment ein und überprüfen Sie die Drehmomenteinheiten. Es gibt einen großen Unterschied zwischen 10 Zoll Pfund und 10 Fuß Pfund! Ein praktischer Trick, wenn auch etwas pingelig, ist, dass die Google-Suche Einheitenumrechnungen für Sie durchführt. Probieren Sie es aus, indem Sie „5 Newtonmeter in Pfundzoll“ eingeben und sehen, was Sie bekommen. Im schlimmsten Fall finden Sie viele kostenlose Konvertierungstools. Drittens, wenden Sie eine Behandlung, wie z. B. Fett oder Schraubensicherung, auf die Befestigungsgewinde an, falls dies vom Hersteller gefordert wird. Viertens, während Sie den Drehmomentschlüssel an seinem Griff halten, beginnen Sie, das Befestigungselement festzuziehen. Wenn das korrekte Drehmoment erreicht ist, wie durch die Drehmomentskala bei einem Balkentyp oder durch das Klicken/die Warnung bei Klick- oder digitalen Typen angezeigt, hören Sie auf, das Befestigungselement festzuziehen. Ziehen Sie das Befestigungselement nicht weiter an. Dies ist besonders wichtig bei Klick-/Digitaltypen, da das Fortsetzen über das eingestellte Drehmoment hinaus den Drehmomentschlüssel beschädigen kann.
Diese vier Schritte behandeln die Grundlagen der Verwendung eines Drehmomentschlüssels. Beim Anziehen von Komponenten mit mehreren Befestigungselementen, wie es üblicherweise bei Vorbauten zu finden ist, ist es sehr wichtig, sie abwechselnd anzuziehen, indem man sie um eine halbe Umdrehung oder weniger anzieht, bevor man zum anderen Befestigungselement zurückkehrt, und dies wiederholt, bis beide mit dem angegebenen Drehmoment angezogen sind . Dies ist wichtig, denn wenn ein Befestigungselement festgezogen wird, löst es die anderen. Mit einem Drehmomentschlüssel sollte jedes Befestigungselement mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen und dann erneut auf Drehmoment überprüft werden, nachdem die anderen Befestigungselemente angezogen wurden, wobei dies für jedes Befestigungselement wiederholt wird, bis alle das angegebene Drehmoment erreichen.
Ebenso wichtig ist, dass diese abwechselnde Methode auch beim Entfernen von drehmomentspezifischen Hardware verwendet wird, da beim Lösen einer Schraube die andere angezogen wird, was zu einer Beschädigung des Gewindes führen kann. Wenn vier oder mehr Befestigungselemente vorhanden sind, sollten sie über Kreuz angezogen werden, indem nach Möglichkeit zum Befestigungselement gegenüber dem gerade angezogenen bewegt wird. Dies ist die gleiche Technik, die zum Anziehen von Radmuttern an einem Autorad verwendet wird, um eine gleichmäßige Spannung an allen Befestigungselementen zu gewährleisten.
Was ist mit der Speicherung? Muss ein Drehmomentschlüssel eine bestimmte Einstellung haben, bevor er weggelegt wird?
Als geeichtes Gerät sollten alle Drehmomentschlüssel mit Sorgfalt verwendet und in einer Schutzhülle aufbewahrt werden. Bei einstellbaren Drehmomentschlüsseln mit Klickfunktion sollte der Schlüssel auf die niedrigste Drehmomenteinstellung oder etwa 20 % des maximalen Drehmoments eingestellt werden. Zum Beispiel sollte das Pedro's Demi Torque für die Lagerung auf 3 Nm eingestellt werden, da dies 20% des maximalen Drehmoments von 15 Nm sind. Wenn der Schraubenschlüssel längere Zeit nicht verwendet wurde, stellen Sie den Schraubenschlüssel auf 50 % des maximalen Drehmoments ein und betätigen Sie den Klickmechanismus fünf- bis zehnmal, bevor Sie den Schraubenschlüssel an einem Befestigungselement verwenden. Dies wird auch vor dem ersten Gebrauch eines neuen Drehmomentschlüssels empfohlen.
Wie oft muss ein Drehmomentschlüssel kalibriert werden? Wie wird das gemacht?
Die Kalibrierung ist für Klick-Drehmomentschlüssel am wichtigsten. Der genaue Prozess variiert von Schlüssel zu Schlüssel, aber der Prozess beinhaltet typischerweise das Einstellen der Vorspannung an einer kalibrierten Feder im Inneren des Schlüssels. Der Schraubenschlüssel wird dann mit einem Gerät mit bekanntem und kalibriertem Drehmoment verglichen. Wir empfehlen, die Drehmomentschlüssel von Pedro bei starker (täglicher) Beanspruchung alle drei bis sechs Monate kalibrieren zu lassen. Der gelegentliche Benutzer könnte wahrscheinlich länger warten, wenn der Schraubenschlüssel gut behandelt wird und nicht fallen gelassen oder missbraucht wurde. Wir empfehlen Schlüsselschlüsselbesitzern auch dringend, mit einem professionellen Kalibrierdienst zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass die richtige Ausrüstung und Technik eingesetzt wird. Wir hatten viel Glück mit ESSCO Lab in Massachusetts, aber jeder ähnliche Kalibrierdienst sollte in der Lage sein, eine Kalibrierung bereitzustellen oder zumindest festzustellen, ob der Schraubenschlüssel innerhalb der Toleranz kalibriert ist.
Gelegentlich hört man jemanden sagen: „Ich brauche keinen Drehmomentschlüssel – ich merke einfach, wann er fest genug ist.“ Irgendwelche Gedanken zu dieser Aussage?
Die meisten Mechaniker machen sich schuldig, zumindest zeitweise keinen Drehmomentschlüssel zu verwenden. Allerdings haben sich das Fahrrad und das Fahren selbst in kürzester Zeit stark verändert. In Anbetracht der Variablen Befestigungsmaterial, Mehrfachbefestigungsklemmen, Komponentenmaterial, Schlüsselgröße, Gewindebehandlung, Komponentendesign usw. gibt es einfach keine Möglichkeit, eine korrekte Drehmomentspezifikation nach Gefühl zu erhalten. Viele Mechaniker sind immer noch anderer Meinung und argumentieren, dass ihre jahrelange Erfahrung ihnen das „Gefühl“ gegeben hat, das für das richtige Anziehen von Hardware erforderlich ist, aber Tests nach Tests haben gezeigt, dass dies selten zutrifft.