Стенд для испытаний резьбовых соединений и настройки гайковертов

 

Изобретение относится к устройствам для испытаний резьбовых соеди .нений и настройки гайковертов и может быть использовано в любой отрасли промышленности при сборке и разборке резьбовых соединений. Целью изобретения является повышение точности и расширение технологических возможностей Стенд для испытания резьбовых соединений и настройки гайковертов содержит установочную плиту 1, размещенные на ней опорную втулку 2, корончатую втулку 3, съемные диски 4 и втулку 5. Б корончатой втулке 3 установлен упорный подшипник 8, на который опираются диск 9 и сменная планка 10. Во втулке 5 размещен упорный подшипник 11, на который опираются вспомогательная втулка 12 и сменная втулка 13. Испытываемый болт 15 опирается головкой на сменную втулку 13, а гайка 16 - на сменную планку 10, В опорной втулке 2 размещены две фис (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИК

11 А1 (19) (И) (51) 4 В 25 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ХУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4212705/25-28 (22) 19.03.87 (46) 07..09.88. Бюн. )) 33 (71) Пензенский политехнический институт. (72) А.Н ° Мартынов и А.В. Ланщиков (53) 621.883(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ж 925620, кл. В 25 В 21/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1045019, кл. В 25 В 21/00, 1983, (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РЕЗЬБОВЫХ

СОЕДИНЕНИЙ И НАСТРОЙКИ ГАЙКОВЕРТОВ (57) Изобретение относится к устройствам для испьгганий резьбовых соеди. нений и настройки гайковертов и мо жет быть использовано в любой отрасли промышленности при сборке и разборке реэьбовых соединений. Целью изобретения является повышение точности и расширение технологических возможностей. Стенд для испытания резьбовых соединений и настройки гайковертов содержит установочную плиту 1, размещенные на ней опорную втулку 2, корончатую втулку 3, съемные диски 4 и втулку 5. В корончатой втулке 3 установлен упорный подшипник 8, на который опираются диск 9 и сменная планка 10. Во втулке 5 размещен упорный подшипник 11, на который опираются вспомогательная втулка 12 и сменная втулка 13. Испьггываемый болт 15 опирается головкой на сменную втулку 13, Я а гайка 16 — на сменную планку 10 °

В опорной втулке 2 размещены две фи1421515 ф-лы, 2 ил. г ур ные ст ойки 1 7, на к оторых пла нкамн 19 удерживается динамометр 20, ножка 21 которого установлена по отношению к болту 15 небольшим натягом.

Упругие элементы 22 с тензодатчиками, регистрирующими момент на торце болта 15, закреплены соответственно на призмах 25 и кронштейнах 26. Упругие элементы 29 с тензодатчиками 30, реГистрирующими момент в резьбовом сопряжении болт 15 — гайка 16, закреплены на диске 9 и кронштейнах 33. На установочной плите 1 установлен индикатор 35 на магнитной стойке, фиксирующий возможные контактные деформации элементов стенда, Стенд снабжен реостатным датчиком, выполненным в виде каркаса 38 с втулкой 39, установленным на внутреннем кольце подшипниИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для испытаний резьбовых соединений и настройки гайковертов, и может быть использовано в любой отрасли промышленности при сборке и разборке резьбовых соединений.

Цель изобретения — повышение точности и расширение технологических возможностей за счет испытания резь- 10 бовых соединений различной длины и диаметров, а также за счет прогноза напряженного состояния затягиваемого резьбового соединения. На фиг. 1 изображен стенд, продоль-1 ный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Стенд для испытаний резьбовых соединений и настройки гайковертов содержит установочную плиту 1, обеспе- 20 чивающую возможность .установки стенда в вертикальной и горизонтальной плоскости, размещенные на ней опорную втулку 2, корончатую втулку 3, съемные диски 4 и втулку 5. Опорная

2 и корончатая 3 втулки соединены штифтами 6, а корончатая втулка 3 и втулка 5 — штифтами 7. В корончатой втулке 3 установлен упорный подшипник 8, на который опирается диск

9 и сменная планка 10. Во втулке 5 ка 37, изолятором 40, вспомогательным 41 и токосъемным 42 кольцами, закрепленными специальной гайкой 43, размещенными на вспомогательной втулке 12 резисторным элементом 44 с токосъемной пружиной 45 и щеткой 46.

При затяжке испытываемого болта 15 щетка 46 скользит rio резисторному элементу 44 и выдает сигнал напряжения в систему управления гайковертом, пропорциональный углу поворота болта 15. Полученные значения моментов на торце болта 15 и резьбовом сопряженин болт — гайка угла поворота болта 15, усилия затяжки, удлинения элемента резьбового соединения дают полную силовую характеристику испытыемого резьбового соединения. 1 э.п °

2 размещен упорный подшипник 11, на который опирается вспомогательная втулка 12 и сменная втулка 13, которые соединены винтами 14. Испытываемый болт 15 опирается головкой на сменную втулку 13, а гайка 16 — на сменную планку 10, выполненные из той же марки стали и с чистотой обработанной поверхности, что и реальное резьбовое соединение. В опорной втулке 2 размещены две фигурные стойки 17, жестко установленные на пли- те 1 с помощью болтов 18 на которых планками 19 удерживается динамометр

20, ножка 21 которого по отношению к болту 15 установлена с небольшим натягом.

Упругие элементы 22 с тензодатчиками 23, регистрирующими момент на торце болта 15, закреплены болтами

24 соответственно на призмах 25 и кронштейнах 26, которые с помощью винтов 27 и 28 установлены на втулке 5 и вспомогательной втулке 12.

Упругие элементы 29 с тензодатчиками

30, регистрирующими момент в резьбовом сопряжении болт 15 — гайка 16, закреплены болтами 31 и 32 соответственно на диске 9 и кронштейнах 33 а последние болтами 34 прикреплены к корончатой втулке 3. На установоч1421 515

45 ной плите 1 установлен индикатор 35 на магнитной стойке, фиксирующий возможные контактные деформации соответствующих элементов стенда при прове- 5 девин измерений. Для обеспечения жест-.

- кости стенда при его эксплуатации в .горизонтальной плоскости к установочной плите 1 приварена опора (не показана), на которую может опираться 10 втулка 5. В отверстии стойки 36, прикрепленной к плите 1 болтами (не показаны), эапрессован радиальный подшипник 37. Стенд снабжен реостатным датчиком, вьптолненным в виде каркаса 15

38 с втулкой 39, установленным на внутреннем кольце подшипника 37, изолятором 40, вспомогательным 41 и,токосъемным 42 кольцами, закрепленными специальной гайкой 43, размещенным 20 на вспомогательной втулке 12 резисторным элементом 44 с токосъемной пружиной 45 и щеткой 46. Токосъемная пружина 45 установлена на токосъемном коль.це 42, а ее щетка 46 при затяжке испы- Б туемого болта 15 при повороте накидного ключа 47 скользит по резисторному элементу 44, закрепленному на вспомо.гательной втулке 12 винтами.48. В системе управления (не показана) цепи 30 ттитания реостатного датчика, тензодатчиков 23 н 30, электросекундомера и

/ клапана дпя управления двигателем гайковерта (не показаны) сблокированы и включаются общим выключателем.

Стенд работает следующим образом.

Установочную плиту .1 закрепляют на фундаменте в горизонтальной или вертикальной плоскостях. Испытываемый

40 бопт 15 пропускают через отверстия сменной втулки 13, диска 9 и сменной планки 10, а на его резьбовой участок навинчивают до.упора гайку 16. Подводят ножку 21 динамоментра 20 до соприкосновения с.испытываемым болтом 15, индикатор 35 на магнитной стойке устанавливают на установочной плите 1, а ножку индикатора 35 подводят до соприкосновения с защитным кожухом динамометра 20. Токосъемную.

-пружину 45 со щеткой 46 устанавливают в левое крайнее положение. В отверстие каркаса 38 устанавливают динамометрический ключ или рабочую головку гайковерта .в зависимости от режима работы стенда.

Режим испытаний резьбовых соединений (статический) .

От динамометрического ключа крутя;щий момент через каркас 38, накидной ключ 47 передается íà испытываемый болт 15 и расходуется на преодоление моментов в резьбовом сопряжении болт — гайка и на торце болта 15.

Момент на торце испытываемого болта 15 при затяжке возникает от взаимодействия его опорной головки и сменной втулки !3,. передается через вспомогательную втулку 12, нронштейн 26 на уттругие элементы 22, которые изгибаются и формируют сигнал рассогласования с мостовой схемы тензодатчиков 23, поступающий в усилитель и показывающий прибор (цифроВоН индикатор или светолучевой осциллограф). Кроме того, изгиб упругих элементов 22 относительно втулки 5, соответствующий возникающему моменту на торце болта 15, возможно фиксировать индикатором часового типа на магнитных стойках (не показан); . Момент в резьбовом сопряжении . болт — гайка при затяжке возникает от взаимодействия резьбовых поверхностей испытываемого болта 15 и гайки 16 (или резьбовой втулки, которая может устанавливаться как имитатор резьбы в корпусе), передается через диск 9, сменную планку 10 на упругие элементы 29, которые изгибаются и формируют сигнал рассогласования с мостовой схемы тензодатчиков 30, поступающий далее в усилитель и показывающий прибор (цифровой индикатор или светолучевой осциллограф) . Кроме того, изгиб упругих элементов 29 относительно корончатой втулки 3, соответствующий возникающему моменту в резьбовом сопряжении балт — гайка, возможно фиксировать индикатором часового типа (не показан) .

Угол поворота испытываемого бол- та 15 возникает при вращении последнего вокруг своей оси и оси сменной втулки 13 и реализуется как перемещение токосъемной пружины 45 со щеткой 46 из начального положения по резистивному элементу 44, формируя на выходе реостатного преобразователя,сигнал, поступающий далее в усилитель и показывающий прибор. Вместо резистивного элемента 44 на вспомогательной втулке 12 возможна установка обычной съемной шкалы, тогда отсчет угла поворота ведется прямым считыванием, как разность между на142151 чальным и конечным положением стрелки, усилие затяжки и удлинение испытываемого болта 15 возникают от при5 ложения внешнего крутящего момента к рукоятке динамометрического ключа и регистрируются динамометром 20, ножка 21 которого перемещается и изменяет положение стрелки на шкале.

Погрешности отсчета с динамометра

20 от действия контактных деформаций в элементах устройства учитываются индикатором 35 на магнитной стойке, установленным на плите 1.

Полученные значения моментов на торце болта 15 и резьбовом сопряжении болт - гайка, угла поворота, усилия затяжки, удлинения элемента резьбового соединения дают полную сило- 2о вую характеристику испытываемого резьбового соединения в статике, что соответствует ручной затяжке.

Режим настрой и гайковерта (динамический) . 25

Производится замена испытываемого болта 15, сменных втулок 13 и планок 19, а также гайки 16. В каркасе

38 реостатного преобразователя устанавливают шпиндель гайковерта и кажи- ЗО мается общий выключатель. При этом одновременно срабатывают: клапан подвода энергии к гайковерту, приводя в движение накидной ключ 47, включается электросекундомер, фиксирующий временные показатели процесса, реостатный преобразователь, отсчитывающий угол, поворота, тензодатчики 23 и 30, регистрируюшие моменты в резьбовом сопряжении болт - гайка и на торце болта 15.

Затем производится регулировка мощности двигателя гайковерта на требуемое значение затяжки по задаваемым значениям контролируемьм пара- 45 метров. Например „ для наиболее прогрессивйьм типов резьбозавертывающих гайковертов такими параметрами являются чаще всего крутящий момент, угол поворота и удлинения болтов, значения 5 которых закладываются в первичные

5 6 преобразоватеии гайковертов и его систему управления (если таковая имеется) .

Практическое использование стенда позволяет значительно повысить точность измерений контролируемых параметров и учесть фактические условия реализации процесса как ручной, так и механизированной затяжки. Область применения стенда распространяется на гайковерты статического действия всех типов, практически на все известные способы контроля затяжки, заложенные в конструкции последних, а также на резьбовые соединения любьм размеров.

Формула изобретения

1. Стенд для испытаний резьбовых соединений и настройки гайковертов, содержащий установочную плиту, опорную втулку, размещенный в ней динамометр, корончатую втулку с расположенными в ней упорным подшипником, диском, упругим элементом для регист рации момента в резьбовом сопряжении болт — гайка, сменной планкой для имитавии одной из собираемых деталей, втулку с упорным подшипником, установленными на нем вспомогательной втулкой с упругим элементом для регистрации момента на торце болта и сменной втулкой для имитации другой из собираемых деталей, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей, он снабжен реостатным датчиком, выполненным в виде каркаса, размещенным на вспомогательной втулке резисторным элементом с токосъемной пружиной и щеткой, изолятором и вспомогательным и токосъемным кольцами, закрепленными специальной гайкой.

2. Стенд по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен установленной на установочной плите магнитной стойкой с закрепленным на ней индикатором часового типа.

1421515

Составитель И. Лихачев

Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Редактор Е. Папп

Заказ 4370/13

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 908 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

14