Rower i klucz dynamometryczny – małżeństwo z rozsądku

Czasy, kiedy częsci rowerowe przykręcało się „na wyczucie” definitywnie odeszły do lamusa wraz z wprowadzeniem komponentów z włókna węglowego. Użycie zbyt dużego momentu siły przy montażu może skończyć się pęknięciem elementu wykonanego z włókna lub uszkodzeniem gwintu i w rezultacie narazić nas na niemałe koszta. Zbyt mały moment z kolei skutkował będzie niestabilnym połączeniem.

Moment siły – tak dla jasności – to iloczyn wektorowy promienia wodzącego r o początku w punkcie O i końcu w punkcie przyłożenia siły, oraz siły F. Jednostką momentu siły jest niutonometr (Nm).

moment siły

Na komponentach rowerowych wykonanych z włókna węglowego producenci nanoszą oznaczenie maksymalnej wartości momentu siły z jakim można dany komponent mocować. Jeżeli nie znajdziemy takiego oznaczenia, to sięgamy po instrukcję lub kartę produktu. Gdybyśmy jednak takiej informacji nigdzie nie znaleźli, to świadczyć to może o tym, że producent być może nie zaprzątał sobie tym głowy i takowych obliczeń nie wykonał, a to już znak, że jego produkty powinniśmy omijać szerokim łukiem.

Inżynierowie z firmy Park Tool przeprowadzili ciekawe doświadczenie podczas targów Interbike w 2008 roku. Poprosili klientów odwiedzających ich stanowisko o dokręcenie testowej śruby „na wyczucie”. Okazało się, że średnio 1 na 9 osób mieściła się w granicach ±4% dla zadanej wartości 4,5 Nm, a klientom z „najcięższą” ręką udało się dojść do 30 Nm. Dowiodło to tego, że przy montażu komponentów wykonanych z włókna węglowego należy korzystać z pomocy kluczy dynamometrycznych.

Klucz dynamometryczny jest narzędziem umożliwiającym dokręcenie śrub/nakrętek z zadanym momentem siły. Wynalazł go w 1918 roku Conrad Bahr, pracownik nowojorskich wodociągów. W ciągu ostatniego wieku powstało kilka rodzajów kluczy dynamometrycznych, jednak te najczęściej stosowane przez mechaników rowerowych to:

  • wychylne klucze dynamometryczne,
  • nastawne klucze dynamometryczne,
  • elektroniczne klucze dynamometryczne.
park tool tw-1

Wychylne klucze dynamometryczne są tymi najprostszymi. Taki klucz zbudowany jest z ramienia ze skalą oraz wskaźnika. Wraz ze wzrostem momentu siły wskaźnik wychyla się, a na skali można odczytać aktualny moment siły. Zaletą takiego narzędzia jest jego prostota i brak potrzeby kalibracji (pod warunkiem, że nie wygniemy wskaźnika). Do jego wad należy zaliczyć niemożność kontroli położenia wskaźnika względem skali (a tym samym odczytu momentu siły) podczas dokręcania śrub w miejscach z utrudnionym dostępem, oraz dokładność odczytu ze skali. Jeżeli wyposażymy się w najtańsze klucze o zakresie momentu siły od 0 do 200 Nm, to przy rozdzielczości skali rzędu 10 Nm nie mamy co liczyć na dokładny pomiar momentu o wartości 4 Nm. Typowo kolarskie wychylne klucze dynamometryczne to Park Tool TW-1 (o zakresie od 0 do 7 Nm i końcówce ¼”) i TW-2 (o zakresie od 0 do 70 Nm i końcówce 3/8”), których cena oscyluje wokół 200 złotych. Na klucze te zakładamy nasadki o odpowiedniej wielkości chwytu (1/4” lub 3/8”). O wiele tańszym i prostszym rozwiązaniem jest klucz IceToolz Ocarina o zakresie od 0 do 10 Nm i cenie około 70 złotych lub klucz Topeak Combo Torq o zakresie od 3 do 12 Nm i cenie około 70 złotych. Więcej o kluczu dynamometrycznym IceToolz Ocarina przeczytacie tutaj.

3t

Nastawne klucze dynamometryczne to klucze, w których w główce napędu umieszczono odwracalną zapadkę ze sprężyna. Przed jego użyciem na skali ustawia się zadany moment siły. Po jego osiągnięciu sprężyna odciąga zapadkę wydając wyraźny dźwięk (kliknięcie), a klucz „łamie się” w główce. Co ważne, w momencie pierwszego kliknięcia należy przestać przykładać siłę (dokręcać), ponieważ klucz tego typu jedynie informuje nas o osiągnięciu zadanego momentu i w przypadku kontynuowania dokręcania przekroczymy zalecany moment siły. Wadą tych kluczy wynikająca z ich konstrukcji jest konieczność odsyłania ich do kalibracji co około 5000 użyć lub 12 miesięcy (lub jeżeli klucz taki dozna wstrząsu). Narzędzie możemy oddać do kalibracji w filiach Głównego Urzędy Miar (Obwodowe i Okręgowe Urzędy Miar), lub w prywatnych ośrodkach wsparcia technicznego (wystarczy w wyszukiwarce nazwę swojego miasta poprzedzić frazą „wzorcowanie klucza dynamometrycznego”), a koszt takiej usługi wynosi około 80 złotych (w ośrodkach państwowych 180 złotych). Po użyciu tego typu klucza należy bezwzględnie ustawić wartość zadanego momentu siły na wartość minimalną (około 20% wartości maksymalnej), aby zbytecznie nie rozciągać sprężyny, co prowadzi do szybszego rozkalibrowania narzędzia. Pomimo swoich wad klucze tego typu są bardzo wygodne w użyciu i zdecydowanie najpopularniejsze. Kupując nastawny klucz dynamometryczny z niepewnego źródła lub bez świadectwa kalibracji nie można mieć zaufania co do dokładności jego wskazań. Większość firm produjących narzędzia rowerowe ma w swojej ofercie nastawne klucze dynamometryczne, między innymi Park Tool (TW-5 i TW-6), 3T, BBB, czy PRO, które kosztują od stu kilkudziesięciu do przeszło pięciuset złotych.

topeak d-torq

Elektroniczne klucze dynamometryczne są najdroższymi z wymienionych, ale też najdokładniejszymi. Istnieją dwa podstawowe typy kluczy elektronicznych – z tensometrami lub ze sprężyną, a odczyt z nich w przeliczeniu na jednostki momentu siły prezentowany jest na wyświetlaczu. Użytkownik wybiera graniczną wartość momentu siły, przy której zostanie wizualnie lub dźwiękowo poinformowany o jej osiągnięciu. Najdroższe z tego typu klucze umożliwiają zapis osiągniętych wartości momentu siły we wbudowanej pamięci i ich transfer do komputera. Podobnie, jak nastawnych kluczy dynamometrycznych, klucze tego typu wrażliwe są na wszelkiego rodzaju wstrząsy. Wadą tego typu kluczy oprócz ceny jest konieczność okresowej kalibracji i wymaganie zasilania (baterie). Zaletą jest dokładność pomiaru. Elektroniczne klucze dynamometryczne w swojej ofercie posiadają firmy Topeak i Birzman, a ich cena zaczyna się od około pięciuset złotych.

Zniszczenie kierownicy, sztycy, czy rury sterowej poprzez zbyt mocne dokręcenie będzie o wiele kosztowniejsze od inwestycji w porządny klucz dynamometryczny. O ile sam aspekt finansowy może być bolesny dla portfela, to pęknięcie kierownicy podczas sprintu (z powodu zbyt mocnego przykręcenia do mostka, a wystarczy już tylko dziesięcioprocentowe przekroczenie zadanego momentu siły) może w katastrofalny sposób zaznajomić nas z nowym wymiarem bólu fizycznego. Oczywiście poprawne używanie klucza ustrzeże nas przed tymi nieszczęsnymi konsekwencjami i to niezależnie od jego rodzaju. Jeżeli natomiast kiedykolwiek spotkacie mechanika, który będzie twierdził, że jego nadgarstek jest najdokładniejszym kluczem dynamometrycznym, to nie powierzajcie mu swoich karbonowych rakiet, a najlepiej też żadnych innych. No i jeszcze jedna ważna sprawa – klucze dynamometryczne służą tylko i wyłącznie do dokręcania śrub, nigdy nimi niczego nie odkręcajcie!

Jeżeli nigdy do tej pory nie zwracaliście na różnorodność zalecanych wartości momentów siły dla poszczególnych komponentów to zapoznajcie się z tą listą zamieszczoną w instrukcji rowerów Cervelo.

cervelo 1
cervelo 2
el Kapitano

el Kapitano

editor

el Kapitano. Marynarz. Triathlonista. Więcej w zakładce "o mnie".

6 komentarzy

  1. el Kapitano
    el Kapitano

    Dystrybutorem marki Ice Toolz w Polsce jest Unibike, ale na ich stronie jeszcze nie ma w ofercie tego klucza. Pozostaje zakup poprzez eBay bezpośrednio z Tajwanu. Ja tak kupowałem. Po 2 tygodniach od momentu złożenia zamówienia klucz był u mnie w domu.

  2. piotr

    Jaka jest dokładność i użyteczność
    tego urządzenia ? Naciąg jest
    sprężynowy czy inny ?

    Pozdrawiam

  3. el Kapitano
    el Kapitano

    Jeżeli pytasz o dokładność wskazań, to bez problemu można okreslić, czy moment wynosi 4,5 Nm czy na przykład 5 Nm, ale już
    wartości 4,2 Nm ze zbyt dużą dokładnością nie określisz, bo to jest ograniczenie skali. Jeżeli pytasz o dokładność kalibracji
    przez producenta, to tutaj trzebaby się wybrać z konkretnym kluczem do Okregowego Oddziału Urzędu Miar i Wag, aby to
    sprawdzić.

    Nie ma z nim najmniejszych problemów podczas użytkowania. Pomimo posiadania nastawnego klucza 3T od czasu nabycia
    Ocariny praktycznie tylko jej używam.

    Naciąg nie jest sprzężynowy (stosowany jest tylko w kluczach nastawnych i niektórych elektrycznych). Jest to klucz wychylny,
    czyli do głowicy przytwierdzone jest ramię i wskaźnik. Naciskając na ramię aplikujesz mu moment przenoszony na głowicę, ale
    na wskaźnik ten moment nie działa. Z ramieniem połączona jest skala, która się razem z nim porusza. Tak więc obrót ramienia
    powoduje przesunięcie skali względem wskaźnika, co pozwala na odczyt aktualnej wartości momentu obrotowego.

  4. piotr

    Dzieki za info. Klucz jest dostepny
    rowniez w Europie w niektórych
    sklepach wysylkowych ze sprzetem
    rowerowym (np. Wlochy). Z opisu mozna
    wnosic ze calkiem fajna sprawa ten
    kluczyk.

    Pozdrawiam

Napisz komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *