Способ сборки резьбовых соединений и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способам сборки резьбовых соединений и устройствам для их осуществления, а именно, к механизированному инструменту для сборки резьбовых соединений с нормированным моментом затяжки. Целью изобретения является повышение точности. Способ сборки резьбовых соединений заключается в том, что предварительную затяжку производят до половины величины требуемого крутящего момента на щпинделе, а окончательную затяжку - при величине крутящего момента, определяемого как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины JS ± U .Н 5-1 крутящего момента предварительной затяжки . Устройство для сборки резьбовых соединений содержит двигатель 1, электромагнитную муфту 2 с катушкой 3 возбуждения, шпиндель 4 с рабочей головкой 5. связанный с электромагнитной муфтой 2 посредством редуктора 6, датчик 7 крутящего момента , установленный на шпинделе 4. Устройство снабжено узлом 8 управления, включающим блок 9 питания, делитель 10 напря- , первый 11 п второй 12 компараторы , первый 13 и второй 14 элементы И, первый 15 и второй 16 тр1 ггеры, первый элемент НЕ 17, транзисторный ключ 18. тивибратор 19, блок 20 памяти максимума крутящего момента, блок 21 вычигания. Устройство имеет блок 22 возведения в квадрат, масштабный усилитель 23, второй элемент НЕ 24 и элемент ИЛИ 25. Для повышения точности контроля требуемого крутящего момента необходимо нметь опережение на отключение двигателя 1 гайковерта, которое определяется для каждо1 о конкретного резьбового соединения исходя пз его жесткости. Нри достижении предварительной затяжки, соответствующей половине требуемого крутящего момента, происходит отключение двигателя 1 и за счет его накопленной кинетичеекой энергии - дозатяжка резьбового соединения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. S (Л со сд 4: о:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

) ,.с- .И.,»»!

su 4 В 25 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21! 4153424/25-28 (22) 27.11.86 (46) 07.11.88. Бюл. ¹ 41 (71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ «Мехинструмент» (72) В. В. Устинов (53) 621.883 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 254409, кл. В 25 В 21/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 1196250, кл. В 25 В 21/00, 1983. (54) СПОСОБ СБОРКИ РЕЗЬБОВЪ|Х СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам сборки резьбовых соединений и устройствам для их осуществления, а именно, к механизированному инструменту для сборки резьбовых соединений с нормированным моментом затяжки. Целью изобретения является повышение точности. Способ сборки резьбовых соединений заключается в том, что предварительную затяжку производят до половины величины требуемого крутящего момента на шпинделе, а окончательную затяжку— при величине крутящего момента, определяемого как корень квадратный из разности

1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины

ÄÄSUÄÄ 1435416 А1 крутящего момента прсдваригельной затяжки. Устройство для сборки резьбовых соединений содержит двигатель 1, электромагнитную муфту 2 с катушкой 3 возбуждения, шпиндель 4 с рабочей головкой 5, связанный с электромагнитной муфтой 2 посредством редуктора 6, датчик 7 крутящего момента, l oòàíoâëoHHûé на пп1индслс 4. Ус.— ройство снабжено узлом 8 управления. включающим блок 9 питания, делитель 10 напряжения, первый 11 и второй 12 компараторы, первый !3 и второй 14 элементы 11, первый 5 и второй 16 трliггеры. псрвыи элемент НЕ 17, транзисторный клк>ч 18, мультивибратор 19. блок 20 памяти максимуA!d крутящего моментd, блок 21 вычигания. УсTройство имеет блок 22 возведения в квадрат, » масштабный усилитель 23, второй элсмснт Я

HF 24 и элемент ИЛИ 25. |ля повып.ения точности контроля гребуемого крутящсl о момента необходимо иметь опережение II;!

oTK1ючение QBHI ITc 1 1 гайковсpT2, koTopoo ( определяется для каждого конкретного рсзьбового соединения исходя из его жесткости.

При достижении предварительной затяжки, соответствующей половине требуемого крутящего момента, происходит отключение lliHгателя 1 и за счет его накопленной ки- ив нетической энергии — дозатяжка резьбового С,Г1 соединения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. и

6 фее!

>3.-4!6

Изобретение относитс я ". Сч(особам сборки резьбовых соединений и устройствам д.(я их осуществления, а именно Y механизироВа Hном >> и нcTp мp(! i м для сборки p< .:3!>60В» ix соединений с нормирован:.(ым моме(г.ом заT5l>KKH резьбы

Цель изоор(тсния — Новы(пение "o .нос Ги

:33 счет:-(акопления кинетической =нгргии двигателем, в результате: (.(Орой сонерп(а ется работа по дозатяжке ргзьбоного "0(, .èпения.

На чертеже изображена фу.IKIEèo«3 !HaÂß схема устройства для осуществлгния cli!)(,)62 сборки резьбовых соединений.

Устройство содержит дни(атель 1,:-:.!PК!ромагнитную муфту 2 с кату(пкой 3 Возбуждения, шпиндель 4 с рабочей головкой 5. СВЯзанной с электромагнитной муф (ой 2 щ:срс,.ством редуктора 6, датчик 7 крутяпцч э xf:;— мента, установленный на (пинделе 4. Ус(— ройство снабжено узлом 8 у (равления, В:-:,.1!0чающим блок 9 питания, делитель !,? и«пряжения, первый !1 и второй !2 ком!!араторы, первый 13 и Второй 14 элгмгнг:, И, первый 15 и второй 16 тригl сры,:(сpH!>!ll элемент НЕ 17, транзисторный ключ 18, муль(ивибратор 19, блок 20;(амяти макс;(мум- . Крутя(пего момента, блок 2! Выч и I;if и я.

Первый компаратор 1; (.Одкли>ч ll HHlxoдом к установочному вход, пер ioго х рH! I Pра 15. Второй компаратор !2 со< Eli!1(!I выходом с первыM входом первого элс .(гита

И 13, ПодКЛЮЧ< ННОГÎ !, V CÃс(НОВОЧНОМ1

Вхо,» второго триггера 16. Связанного и!1Вер Hb! M выходом с первы..а Вхо;,ом Второго элемента И 14, вторым в<одом согдинг! ного с выходом первого элгмм«!fra :IE 1., В:»ходом — c х прав 121011!Н1! Вхо,<ОМ транзисTopHol клlо (а 1<), эмит Гppом подк.!юч(ifного к общей !(улевой !Нин<, ко,.fjipê!<.ром — через катушку 3 Воз<>хждгl:HH с I ()ложительным выводом бло а 9 HH.Iaпия.

Блок 20 памяти максимума кр T>llll(.го момента выходом соединен с вторым Входом блока 21 вычитания, связа:.(Нц>го пс!)Вым ВходOM С ВЫXО 10. 1 !,P.". ИТОЛ 5I 1 0:.I l ll p Rж .i И 51.

Устройство снаожено бл:)KO>, 22 В(>звс;ц— (ия в квадрат, масlllтабHû угиa«I<ëpv> 2, 3, BTopE>l м элементом 1 Е. 2 t " э, I; х! г н ГО,.

ИЛИ 25. Датчик 7 момг:I . I> c»>lзан !! !v!)дом с входом блока 22 Возвгде(ия H кна,(рат, соединенного выходом < !x:>;!Ом бл<— ка 20 памяти максимума кру ">I:j,",. I (> мо Ipfiта и первыми входами первогс 11:1:,(00<.:. > 2

Ko>>llI3paTopoH je;IHTP, 1ü 0 >iaIl!)5i>KP;illß В(,ходом подключен чер(3 масl!IT36)H! Ii! у<:,— литель 23 с Вторым входом пс пногO . . ».— паратора 11. Второй компара гор 12 со<сlil!I",fl вторым входом с вы<одом 6(ока 21 и(чч— тания. Мультивиоратор 19 СВ5(з(!и Вхо,(ом

Выходом перво(о триггера 15, В» хо ц>11 г первым входом элемента 1 ;IИ 25, В(О!>ы" I входом подклк>ченного к инне»гн<>м< В:,Ix(>,(1 первого триггера !5, Вых(); ov к 1Н1)ачля(ощему НхО 11 блока 2! Нам>ггн максll мума крутянцго моме!Ггd и входу второго

-лемента !!Е 24. !Io. !coP;;Híåííîãо выходом к Второму входу псового элемента И 13, а первый элем )IT HE I . Входо.(соединен с

Вь:ходом мультиаиб1)2 Гора 1 ."..

Устройство. реали !ую(цее предлагаемый способ сборки резьбовых соединений, раоо Гает след>лю11(,и. .! 0602зом.

P26;)>l iK> п>ло=.к, гтанав. HBdloT на гайи 1 pPBE>бовог .> 00P;i!: ч(и Я > fP I!i ка за но), ! с>

Включаю(двигатель, и узел Е5 управле-! (ня. При этом григгср 16 устанавливаетСЯ В НУЛ(ВОС СОСТОЯ.-,.ИС И 1<2 P!X) ИНВЕПСНО>, ВХ<>, IP. П(>Я ВЛ 5> -, СЯ На ПР5: >К НИЕ 10(НЧЕС кой «!» )!a Выходг эл, мегт- И 1 появC

Г(H!".т(я та к же !13 . ..)яж г!! Нс, . О! и ческои <<1 ». ! р(1.(зис ГО()ньl(< КГ(к)" i < > 0 Kpa>1 H катуlпка 3

Возб, жден><я Io J K., Yd÷c-на и 6;ë0ку 9 п!ГГания, э,!г ". >ма. Нит: ая муфта 2 Включена и переда<. т Вращение двигателя че )ез редуктор 6 .сО

f13 рабочую головку 5. Haчинается навинчивание резьбового согдинения. После соприкосновения торца гайки резьбового сое.<и«гния с торцовой понг(!>хностью собирасxr0H Ep",а.<и (!<г показано? (.ачинается npoIIccc предварительной затяя<ки резьбового

25 соединения, который производят до (>оловины требуем:>го крутящего момс!Ta. Момент на рабо-гсй Головке 5 начина(т Во:pacraть, сле!

ОВВТГ IЬ!10 Н ВЧ И На(Т ВОЗР3<.. с Ti: HdilОЯЖЕ

:(иг. снимаемое с Hbiхода дагчика 7 момента, пропорциональное Величине крутящего момен Га !!ii!Hн;(еля 4. <. Выхода да-чика 7

foM(нта !(апряжения поступает I а Вход блока 22 возведеi(HH В квадрат. на в !хо,!р которого форм и рус, cя напряже,! Hp, пропорциои:-;5Iüf!0p KH3др;;ту величины напряжения на

В <О >> 6 10Kd 22, С В!,I X(), (с! КО (OpÎI O H 3 lip>Iжение поступас 12 1 ервыг Hvo.(I l комii3 pa r0p0i! 1 1 и 12.

1!2 H!орой Вход ко лиар; тора 1! (ерез мас:птабный уси.!итель 23, коэффициент ко(орогo равен 0,20, поступает напряжение

40 с Выхо;Eà дели.еля 10 напря)кения, регулировкой K()Top!! I o II его выходе устанав..ИВВЮт Нс!Пр>1>(.ЕНИС. HpoliOpцИОНаЛЬНОЕ 1,25

КHH!EðaT,< Величины -ребуемого крутя(цего мом(!ITi! Н;-.Tÿæ«l I >pH (ост(лжении >>апряжеИ !Ia ВЫХО;< 6), IOKH 22 1»Р. IH>IÈНЬ(, рав

ff:>é 0,25 М ., г;>26; тывает (срвый коv<23;.;!тор l:,ia сгn «.ivo,(г ноя(.;:.яется напряжение л<;гине(кой «1», которым триггер 15 ус Г;1((,> HËИH3(. Т< 51 В < 1И Н ИЧНО(СО ТОЯ НИС . На ВЪ|v0>,;< (риг: ср;! 15 f эяв.iH(xã! я напряжение л >гичг !<(. «!.> . когоры".,I осх цг тв".5 ется за-!! ..ск мулnTHf)h<>l)310;2 . -. и .: Выходе когорого

I ОH!!,!5IC! СЯ Hмllм,;i>i„ .(,"ИTPЛI>!(о T Y>) 0.15 — — О.Я C

l1;)И с->тОМ:(а и(>. О.ц ЭЛГМЕ>Г;3 Г(Е 17 ПОяВл .Ipòc>! Ilа и ря ж(>il I г Г!»Гii чсско(0 «>,, с !ÎHHp

i" i>I I (с(i!f H д 1 Я э, P ".! i Гс. r I и ",) PT3Pт .>.э — ПО.(НЯ 51>! и, > >3;IHH(>,>. ..Ii., I . !> Г> . а )Ы !

I>. . l!H >.1(i!! .) . 112 I il lf . Пс . >I 1 >., . T> . ОТК.! 10>

Ч;(((Г51 >а СЧ(>1 Ki< НГГ И1(! КОИ -;, IPP I H И,(а KO II.< (!((>и a, òðî,,виг;<(.—: 1 1, 11!> ", ilT!la рабо(" .(! Гi>Г!(> ВK! 5 I р(>TO, ж с (> В<, Hp -iстf ь, ма к—

1435416

15

30

40

50

Формула изооретени»

55 симальная величина крутящего момента запоминается в блоке 20 памяти. После того, как кинетическая энергия, накопленная двигателем 1, передается резьбовому соединению, момент на рабочей головке уменьшается ло нуля и осуществляется сброс нагрузки.

После окончания времени действия импульса мультивибратора 19 предварительная затяжка резьбового соединения и контроль ее момента заканчивается. При этом условие совпадения для элемента И 14 вновь начинает выполняться, что приводит к повторному включению электромагнитной муфты 2 устройства. Начинается окончательная затяжка резьбового соединения с моментом, величина которого определяется как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента предварительной затяжки.

На управляющем входе блока 20 памяти максимума крутящего момента напряжение логического «О» и блок 20 переходит в режим хранения. С его выхода напряжение, пропорциональное квадрату величины момента первоначальной затяжки, поступает на вход вычитаемого блока 21 вычитания, на вход уменьшаеx1010 — напряжение с Bblx0да делителя 10, которое пропорционально

1,25 величины требуемого крутящего момента. На выходе блока 21 формируется цапряжение, пропорциональное разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента первоначальной затяжки. Это напряжение поступает на второй Вход комцаратора !2, на Выходе которого при равенстве напряжения с выхода блока 22 Возведения В квадрат 0 напряжением с Выхода блока 21 вычитания появляется напряжение логической «!», которым триггер 16 устанавливается В е;синичное состояние. На его инверсноvl 13hlxi)ле появляется напряжение логического «0», условие совпадения для элемента И 14 перестает выполняться, транзисторный ключ !8 закрывается и отключает катушку 3 возбуждения электромагнитной муфты 2 от блока 9 питания. Муфта 2 отключается и дотяжка ло требуемой величины крутящего момента затяжки осуществляется за c÷åò накопленной двигателем 1 кинетической энергии. Затеч устройство отводят î. собранного резьб>овог0

СОЕЛИНЕНИЯ.

1. (.пособ сборки резьбовых соединений, заключак>щийся в предварительной затяжке резьбовых соединений с одновременным контролем крутящего момента и окончательной затяжке резbáÎвых соединений, от.1 пчглюисиися тем, что, с целью повышения точности, предварительную затяжку производят до половины величины требуемого крутящего момента, а окончательную затяжку при BEëè÷èíc крутящего момента, определяемой как корень квадратный из разности 1,25 квадрата BEë Ii ÷ B íû требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутясцего моме1па предварительной затяжки.

2. Устройство лля сборки резьбовых соединений, содержащее двигатель, электромагнитную муфту с катушкой возбуждения, шпиндель с рабочей головкой, кинематически связанный с двигателем, датчик кру тящего момента, установленный на шпинде ле, и узел управления, включающий блок питания, делитель напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй элементы И, первый и второй триггеры, первый элемент НЕ, транзисторный ключ, мультивпбратор, о IOI памяти максимума крутящего момента, блок Вычитания, первый компаратор подключен Выходом и установочному входу первого триггера, второй компаратор соединен выходом с первым входом первого элемента И, подключенного к установочному Входу второго триггера, связанного инверсным Выходом с первым входом второго элемента 11, Вторым Входом соединенногo с 1311xo;;Ом первого элемента НЕ, выходом — — с управляющим входом транзисторного ключ ., эмиттером подключенного b об!пей нулевой шине, коллектором через катуц ку возбуждения к положительному ВыВо jx блока пита! ня, блок памяти максимума крутящего момента Выходом соединен с. В т О р ы м В х О л 0 31 б. 1 О и B hl ч и т а н и я . с и я 3 и иного первым Входом с выходом делителя напряжения, с>г1инак>и!еесн тем. что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком возвелсния В квадрат, масштабным усилителем, в-,орым элементом НЕ и элементом ИЛИ, датчик момента связан выходом с входом блока ВозвеЛения в квадрат, соединенного выходом с входом блока памяти максимуxlB крутящеlo момента и первыми входами первого il второгO компараторов, делите;lь на пряж!. пня BblxO;10%1 IIo.!Ii,lючен через масппабсый усилитель с вторым Входом первого компаратора, второй компаратор соедине:-! Вторым вхо сом с выходом блока вычитания. мультивпбратор связан Входом с выходом первого триггера, Выхс>л031 с первым в;ол03 элемента «И, I11», Вторым вхс>дои! полклк>ченного и инверсному и lxoлу первого триггер11, Выхолом к управляl011\c 31ó Вхолу блока памяти xlакспмума

K p 3 Т Я ill+ Г 0 М О М С. 11 Т И Б X 0, Ãi !3 Т О р О ГО Э, I с. М Е I lта НЕ, цолсос iil»eiiiinго Вы;одом к ВгороМ ВХ043 110 р ВО !,1 -!. 10 31с н 1 а 1 1, сl Ill. р 131) . 11 э, l емент H1: 13хо ц1м сс.O.ëèiioli . Вы,0,1031 31%.!ьтп Вибратор;!.