Таблиця переведення крутного моменту: Н·м, кгс·м, lb-ft і lb-in

Під час роботи з болтовими з’єднаннями, гідравлічними гайковертами, динамометричними ключами та іншим силовим інструментом значення крутного моменту може бути вказане в різних одиницях. У європейській технічній документації найчастіше використовують ньютон-метри (Н·м), у старих посібниках можна зустріти кгс·м, а виробники обладнання зі США та Великої Британії часто вказують момент у lb-ft або lb-in.

Щоб щоразу не шукати окремий конвертер, нижче наведена таблиця переведення крутного моменту між Н·м, кгс·м, lb-ft і lb-in. Вона підходить для швидкого перерахунку моменту затягування болтів і гайок, налаштування динамометричного інструменту та порівняння характеристик обладнання різних виробників.

Таблиця переведення крутного моменту

Н·м (N·m)	кгс·м (kgf·m)	lb-ft	lb-in
1	0,102	0,738	8,85
5	0,510	3,688	44,25
10	1,020	7,376	88,51
20	2,039	14,751	177,01
25	2,549	18,439	221,27
50	5,099	36,878	442,54
75	7,648	55,317	663,81
100	10,197	73,756	885,07
150	15,296	110,634	1327,61
200	20,394	147,512	1770,15
250	25,493	184,391	2212,69
300	30,591	221,269	2655,22
400	40,789	295,025	3540,30
500	50,986	368,781	4425,37
750	76,479	553,172	6638,06
1000	101,972	737,562	8850,75
1500	152,957	1106,343	13276,12
2000	203,943	1475,124	17701,49
3000	305,915	2212,686	26552,24
5000	509,858	3687,811	44253,73
10000	1019,716	7375,621	88507,46

Значення в таблиці округлені для зручності практичного використання. Для точних інженерних розрахунків краще застосовувати коефіцієнти переведення, наведені нижче.

Основні коефіцієнти переведення крутного моменту

Вихідна одиниця	Переведення
1 Н·м	0,101972 кгс·м
1 Н·м	0,737562 lb-ft
1 Н·м	8,850746 lb-in
1 кгс·м	9,80665 Н·м
1 lb-ft	1,355818 Н·м
1 lb-in	0,112985 Н·м
1 lb-ft	12 lb-in

Що таке крутний момент

Крутний момент показує здатність сили обертати об’єкт навколо певної осі. Якщо говорити простіше, це зусилля, з яким ми повертаємо вал, болт, гайку або інший обертовий елемент.

Величина крутного моменту залежить не лише від прикладеної сили, а й від довжини важеля:

M = F × L

де:

• M — крутний момент;
• F — прикладена сила;
• L — відстань від осі обертання до точки прикладання сили.

Наприклад, якщо до кінця важеля довжиною 1 метр прикласти перпендикулярно силу 100 Н, буде створено крутний момент 100 Н·м.

Якщо той самий важіль зробити вдвічі довшим, для отримання аналогічного моменту знадобиться вдвічі менша сила. Саме цей принцип лежить в основі роботи звичайних ключів, динамометричного інструменту та механічних мультиплікаторів крутного моменту.

Що означає Н·м

Ньютон-метр (Н·м або N·m) — основна одиниця, що використовується для позначення крутного моменту в Міжнародній системі одиниць. Один ньютон-метр відповідає моменту, створеному силою 1 Н, прикладеною перпендикулярно до важеля довжиною 1 метр.

Саме в Н·м сьогодні найчастіше вказують:

• моменти затягування болтових з’єднань;
• характеристики гідравлічних і пневматичних гайковертів;
• налаштування динамометричних ключів;
• крутний момент електродвигунів;
• характеристики приводів і редукторів;
• технічні параметри промислового обладнання.

У промисловості значення можуть відрізнятися в десятки тисяч разів. Для невеликого кріплення момент може становити кілька Н·м, тоді як під час монтажу фланців, енергетичного обладнання, металоконструкцій або великих машин болтові з’єднання можуть затягуватися моментом у кілька тисяч і навіть десятки тисяч Н·м.

Переведення Н·м у кгс·м

Кілограм-сила-метр — позасистемна одиниця крутного моменту, яку досі можна зустріти в старій технічній документації, посібниках із ремонту та характеристиках обладнання.

Для переведення Н·м у кгс·м використовується формула:

кгс·м = Н·м × 0,101972

Наприклад, потрібно перевести 500 Н·м у кгс·м:

500 × 0,101972 = 50,986 кгс·м

Отже:

500 Н·м ≈ 50,99 кгс·м

Для швидкого розрахунку без калькулятора можна використовувати приблизне співвідношення:

10 Н·м ≈ 1,02 кгс·м

Однак під час налаштування точного динамометричного обладнання краще використовувати повний коефіцієнт переведення.

Переведення кгс·м у Н·м

Зворотне переведення виконується за формулою:

Н·м = кгс·м × 9,80665

Наприклад, якщо в технічній документації вказано момент затягування 25 кгс·м:

25 × 9,80665 = 245,17 Н·м

Тобто момент 25 кгс·м приблизно відповідає 245 Н·м.

Тут важливо не плутати кгс·м із кг·м. Кілограм — одиниця маси, а кілограм-сила характеризує силу. Тому технічно правильне позначення крутного моменту — саме кгс·м або kgf·m.

Переведення Н·м у lb-ft

lb-ft — поширена одиниця крутного моменту в американській та британській технічній документації. Її часто можна побачити в інструкціях до автомобілів, промислового обладнання, двигунів, динамометричних ключів та інструменту американських виробників.

Щоб перевести Н·м у lb-ft:

lb-ft = Н·м × 0,737562

Наприклад:

300 Н·м × 0,737562 = 221,27 lb-ft

Отже:

300 Н·м ≈ 221,27 lb-ft

Ще кілька поширених значень:

Н·м	lb-ft
50	36,88
100	73,76
200	147,51
500	368,78
1000	737,56
2000	1475,12
5000	3687,81

Переведення lb-ft у Н·м

Якщо момент вказаний у фунт-футах, а інструмент має шкалу в Н·м, використовується зворотна формула:

Н·м = lb-ft × 1,355818

Наприклад, значення 150 lb-ft:

150 × 1,355818 = 203,37 Н·м

Тобто:

150 lb-ft ≈ 203,4 Н·м

Для орієнтовного перерахунку іноді використовують коефіцієнт 1,36, але під час роботи з відповідальними болтовими з’єднаннями бажано виконувати розрахунок із більшою точністю.

Переведення Н·м у lb-in

Для невеликих значень крутного моменту в американських специфікаціях часто застосовується одиниця lb-in — фунт-дюйм. Вона особливо поширена для кріплення невеликого діаметра, приладів, електротехнічного обладнання, компактних механізмів і невеликих динамометричних ключів.

Формула переведення:

lb-in = Н·м × 8,850746

Наприклад:

20 Н·м × 8,850746 = 177,01 lb-in

Отже:

20 Н·м ≈ 177 lb-in

Інший приклад:

100 Н·м ≈ 885,07 lb-in

Переведення lb-in у Н·м

Щоб перевести фунт-дюйми в ньютон-метри, значення потрібно помножити на 0,112985:

Н·м = lb-in × 0,112985

Наприклад, виробник вказує момент затягування 250 lb-in:

250 × 0,112985 = 28,25 Н·м

Отримуємо:

250 lb-in ≈ 28,25 Н·м

Як перевести lb-ft у lb-in

Між фунт-футом і фунт-дюймом існує особливо просте співвідношення:

1 lb-ft = 12 lb-in

Тому для переведення lb-ft у lb-in достатньо помножити значення на 12.

Наприклад:

25 lb-ft × 12 = 300 lb-in

Для зворотного перерахунку значення в lb-in потрібно поділити на 12:

300 lb-in ÷ 12 = 25 lb-ft

Швидка таблиця переведення lb-ft у Н·м

lb-ft	Н·м
1	1,36
5	6,78
10	13,56
20	27,12
25	33,90
50	67,79
75	101,69
100	135,58
150	203,37
200	271,16
250	338,95
500	677,91
750	1016,86
1000	1355,82
2000	2711,64
5000	6779,09

Швидка таблиця переведення кгс·м у Н·м

кгс·м	Н·м
1	9,81
2	19,61
5	49,03
10	98,07
20	196,13
25	245,17
50	490,33
100	980,67
200	1961,33
500	4903,33
1000	9806,65

Чому момент затягування важливо переводити правильно

Під час звичайного побутового ремонту невелика похибка іноді не має критичного значення. У промисловості ситуація зовсім інша. Момент затягування визначає зусилля, що виникає в болтовому з’єднанні, тому помилка під час переведення одиниць може призвести або до недостатнього, або до надмірного затягування.

Якщо момент занадто малий, з’єднання може не забезпечити необхідний притиск. Під впливом вібрації, циклічного навантаження або перепаду температури кріплення може поступово послабитися.

Надмірне затягування також небезпечне. Болт може отримати надлишкове розтягувальне напруження, різьба — пошкодження, а з’єднувані деталі — деформацію. Для фланцевих з’єднань неправильне затягування додатково підвищує ризик нерівномірного стискання прокладки та порушення герметичності.

Тому значення з технічної документації слід переводити в одиниці вимірювання інструменту, не змінюючи заданий виробником момент.

Де доводиться переводити одиниці крутного моменту

Необхідність перевести Н·м у lb-ft, кгс·м або lb-in виникає значно частіше, ніж може здатися. Причина проста: промислове обладнання та інструмент випускають виробники з різних країн, а єдиного формату позначення моменту на практиці дотримуються не всі.

Наприклад, паспорт обладнання може містити значення в Н·м, а шкала імпортного динамометричного ключа — у lb-ft. У старому технічному керівництві момент може бути вказаний у кгс·м. В інструкції американського виробника для невеликого кріплення нерідко використовуються lb-in.

Особливо часто перерахунок потрібен під час:

• монтажу та обслуговування фланцевих з’єднань;
• затягування високоміцних болтів;
• ремонту промислового обладнання;
• обслуговування енергетичного обладнання;
• робіт на залізничному транспорті;
• монтажу металоконструкцій;
• використання гідравлічних гайковертів;
• роботи з механічними та гідравлічними мультиплікаторами моменту;
• налаштування динамометричних ключів.

Н·м і Дж — це одне й те саме?

Це один із моментів, який іноді викликає плутанину. З погляду розмірності 1 Н·м відповідає 1 джоулю, однак використовувати ці одиниці як взаємозамінні позначення некоректно.

Ньютон-метр застосовують для крутного моменту, тобто обертальної дії сили. Джоуль використовується для позначення енергії та роботи.

Тому в технічних характеристиках гайковерта або моменті затягування болта правильно писати, наприклад, 500 Н·м, а не 500 Дж.

lb-ft, ft-lb і lbf·ft: чи є різниця?

У каталогах і технічній документації можна зустріти кілька позначень: lb-ft, ft-lb, lbf·ft або ft·lbf. Коли йдеться саме про момент затягування, ними зазвичай позначають фунт-фут.

З інженерного погляду позначення lbf·ft найнаочніше показує, що йдеться про добуток фунт-сили на фут довжини важеля.

Водночас важливо враховувати контекст документа. Подібна розмірність використовується і для енергії, тому саме позначення без розуміння того, яка фізична величина описується, може вводити в оману.

Як користуватися таблицею під час роботи з динамометричним інструментом

Припустімо, в інструкції до обладнання вказано, що болтове з’єднання потрібно затягнути моментом 680 Н·м, а наявний інструмент має шкалу лише в lb-ft.

Використовуємо формулу:

680 × 0,737562 = 501,55 lb-ft

Отже, потрібне значення становить приблизно 502 lb-ft.

Якщо ж шкала динамометричного ключа розмічена в кгс·м:

680 × 0,101972 = 69,34 кгс·м

Головне правило — спочатку точно визначити одиниці, вказані виробником, потім виконати перерахунок і лише після цього встановлювати значення на інструменті.

Крутний момент гідравлічних гайковертів

Для гідравлічного гайковерта крутний момент є однією з основних робочих характеристик. Залежно від моделі інструмент може розвивати від кількох сотень до десятків тисяч ньютон-метрів, тому точний перерахунок одиниць тут особливо важливий.

Крім того, у гідравлічного гайковерта оператор зазвичай не встановлює момент безпосередньо на самому інструменті. Необхідне значення досягається завдяки певному тиску гідравлічної станції. Для кожної моделі виробник надає власну таблицю залежності «тиск — крутний момент».

Наприклад, якщо для виконання роботи потрібно отримати 3000 Н·м, недостатньо просто встановити довільний тиск. Потрібно знайти необхідні 3000 Н·м у таблиці конкретного гайковерта та визначити відповідний їм робочий тиск.

Якщо ж таблиця виробника наведена в lb-ft, спочатку можна перевести необхідний момент:

3000 Н·м ≈ 2212,69 lb-ft

Після цього потрібне значення визначається вже за таблицею крутного моменту конкретної моделі обладнання.

Крутний момент і мультиплікатори

Під час роботи з великими болтовими з’єднаннями необхідний момент може значно перевищувати можливості звичайного ручного інструменту. У такому випадку застосовуються мультиплікатори крутного моменту.

Мультиплікатор збільшує вхідний момент завдяки передавальному механізму. Умовно, якщо інструмент має коефіцієнт підсилення 5:1, то прикладений до його входу момент збільшується приблизно в п’ять разів з урахуванням конструктивних особливостей і ККД конкретного пристрою.

Під час підбору такого обладнання важливо порівнювати характеристики в однакових одиницях. Якщо максимальний вихідний момент мультиплікатора вказаний у Н·м, а завдання — у lb-ft, спочатку слід виконати переведення. Це дає змогу уникнути помилки вже на етапі вибору інструменту.

Чи варто округлювати крутний момент

Кількість знаків після коми залежить від завдання. Для попереднього порівняння характеристик обладнання зазвичай достатньо одного-двох знаків. Наприклад, 100 lb-ft можна прийняти як 135,6 Н·м.

Під час роботи з відповідальними з’єднаннями краще використовувати точніше значення та враховувати вимоги виробника обладнання, точність самого інструменту й методику затягування.

Водночас немає практичного сенсу встановлювати значення 135,5818 Н·м, якщо похибка динамометричного інструменту становить кілька відсотків. Мета точного коефіцієнта переведення — не створювати хибну точність, а не додавати додаткову помилку ще на етапі перерахунку.

Коротка пам’ятка з переведення моменту

Для швидкого перерахунку достатньо запам’ятати кілька основних співвідношень:

• 1 Н·м = 0,102 кгс·м;
• 1 Н·м = 0,738 lb-ft;
• 1 Н·м = 8,851 lb-in;
• 1 кгс·м = 9,807 Н·м;
• 1 lb-ft = 1,356 Н·м;
• 1 lb-in = 0,113 Н·м;
• 1 lb-ft = 12 lb-in.

Н·м, кгс·м, lb-ft і lb-in описують одну й ту саму фізичну величину — крутний момент, але належать до різних систем одиниць. У сучасній європейській технічній документації основною одиницею є ньютон-метр, тоді як фунт-фут і фунт-дюйм широко зустрічаються в англомовній документації, а кгс·м продовжує використовуватися в деяких старих посібниках і специфікаціях.

Під час роботи з болтовими з’єднаннями правильне переведення одиниць особливо важливе: помилка впливає вже не лише на цифру в розрахунку, а й на фактичне зусилля затягування з’єднання. Тому для швидких перевірок зручно використовувати таблицю переведення крутного моменту, а для точних розрахунків — відповідні коефіцієнти.

Якщо роботи виконуються з великими моментами затягування, промисловими фланцями та високоміцним кріпленням, додатково необхідно враховувати рекомендації виробника обладнання, клас кріплення, стан різьби, наявність мастила та обрану технологію затягування.