Динамометрический ключ

 

Изобретение относится к инструментальной промышленности и может быть использовано при выполнении механосборочных работ. Сущность: измеритель динамометрического ключа выполнен в виде фотоэлектрического автоколлиматора с укрепленным на внутреннем торце упругого элемента отражателем, изготовленным в виде триппель-призмы, у которой один из трех двухгранных углов изготовлен с отклонением от прямого, при этом на некотором расстоянии от торца упругого элемента к его внутренней стенке прикреплен корпус автоколлиматора, фотоприемное устройство которого выполнено четырехплощадочным и в центре имеющим отверстие для прохода светового потока излучателя, а фотоприемные диаметрально расположенные площадки соединены и подключены к вычитающему устройству, соединенному с индикатором, выполненным в виде цифрового, через блок АЦП. Технический результат: изобретение позволяет в одном исполнении осуществлять контроль момента свинчивания в широком диапазоне диаметров резьбы. 1 ил.

Изобретение относится к инструментальной промышленности и может быть использовано при выполнении механосборочных работ.

Известны динамометрические ключи, выпускаемые промышленностью, содержащие сопряженную с крепежом сменяемую втулку, вставляемую без возможности поворота в гнездо упругого элемента, измеритель, индикатор в виде стрелки, жестко установленной на одном конце упругого элемента, а на его втором конце установлена шкала и ручка для приложения момента свинчивания (см., например, ОРГ-8928 ТУ 050.001.118-87).

Эти устройства обладают тем недостатком, что в одном исполнении невозможно осуществлять контроль момента свинчивания в широком диапазоне диаметров резьбы.

Технический результат позволяет создать динамометрический ключ, исключающий этот недостаток.

Этот технический результат достигается тем, что в динамометрическом ключе, содержащем сопряженную с крепежом сменяемую втулку, вставляемую без возможности поворота в упругий элемент, измеритель, индикатор и ручку поворота, в соответствии с данным изобретением измеритель выполнен в виде фотоэлектрического автоколлиматора с укрепленным на внутреннем торце упругого элемента отражателем, изготовленным в виде триппель-призмы с известным отклонением одного из трех ее прямых двугранных углов, при этом на некотором расстоянии от внутреннего торца упругого элемента к его внутренней стенке прикреплен корпус автоколлиматора, фотоприемное устройство которого выполнено четырехплощадочным и в центре имеющим отверстие для прохода светового потока излучателя, а фотоприемные диаметрально расположенные площадки соединены и подключены к вычитающему устройству, соединенному с индикатором, выполненному в виде цифрового, через АЦП.

На чертеже показан динамометрический ключ.

Динамометрический ключ содержит излучатель 1, четырехплощадочное фотоприемное устройство 2 с центральным отверстием 3, объектив 4, содержащий контрзеркало 5, главное зеркало 6 и линзу 7. Отражающий элемент выполнен в виде триппель-призмы 8, у которой один из трех двухгранных углов 9 изготовлен с отклонением от прямого. На четырехплощадочном фотоприемном устройстве сформированы два осесимметричных автоколлимационных изображения 10 и 11 отверстия 3 (марки). Четырехплощадочное фотоприемное устройство подключено к вычитающему устройству 12 и через блок АЦП 13 к цифровому индикатору 14. Триппель-призма установлена на торец упругого элемента 15, а корпус 16 автоколлиматора жестко установлен на внутренней стенке 17 упругого элемента. Втулка 18 установлена в гнезде 19, на стенках упругого элемента 20 жестко установлена ручка 21.

Работает предлагаемый динамометрический ключ следующим образом.

Световой поток от излучателя 1 формируется отверстием 3 (маркой) и, отражаясь от контрзеркала 5, главного зеркала 6 проходит линзу 7 объектива 4 в виде параллельного потока, падающего на триппель-призму 8. Поскольку один из трех двухгранных углов 9 выполнен с отклонением от прямого, то отраженный от нее световой поток разделяется на два осесимметричных направления, оставаясь в каждом из них параллельными. Данные два потока, пройдя объектив, образуют на четырехплощадочном фотоприемном устройстве 2 на расстоянии R, равном произведению фокусного расстояния объектива на тангенс угла β отклонения отраженного потока, два автоколлимационных изображения 10 и 11 отверстия 3 (марки). Разность сумм сигналов диаметрально расположенных площадок фотоприемного устройства 2 пропорциональна как взаимному развороту сечения I-I и I-II, так и моменту свинчивания, прикладываемому к ручке 21. Далее сигнал разности оцифровывается в блоке АЦП 13 и передается в цифровой индикатор 14. При приложении момента свинчивания к ручке 21 стенки упругого элемента 20 имеют сложное нагружение (кручение и изгиб) и, следовательно, как сечения I-I и II-II, так и внутренний торец упругого элемента и корпус 16 автоколлиматора не только поворачиваются друг относительно друга, но и наклоняются друг относительно друга. Однако при наклоне сечений, ввиду того что в качестве отражателя установлена триппель-призма, на фотоприемном устройстве автоколлимационные изображения марки не смещаются. Расположение отверстия 3 в центре фотоприемного устройства позволяет не только избавиться от светоделителя, необходимого для известных автоколлиматоров, но и сделать объектив более компактным в виде зеркально-линзового. Фотоэлектрические автоколлиматоры, освоенные промышленностью при световом диаметре объектива до 10 мм с фокусным расстоянием до 25 мм позволяют измерять положение энергетического центра автоколлимационного изображения с точностью до 0,01 микрона, что позволяет производить измерение разворота сечений I-I и II-II с точностью до 1 угл. секунды, а это обеспечивает измерение момента при свинчивании резьб от МЗ до МЗО.

Формула изобретения

Динамометрический ключ, содержащий сопряженную с крепежом сменяемую втулку, вставляемую без возможности поворота в упругий элемент, измеритель, индикатор и ручку поворота, отличающийся тем, что измеритель выполнен в виде фотоэлектрического автоколлиматора с укрепленным на внутреннем торце упругого элемента отражателем, изготовленным в виде триппель-призмы, у которой один из трех двухгранных углов изготовлен с отклонением от прямого, при этом на некотором расстоянии от торца упругого элемента к его внутренней стенке прикреплен корпус автоколлиматора, фотоприемное устройство которого выполнено четырехплощадочным и в центре имеющим отверстие для прохода светового потока излучателя, а фотоприемные диаметрально расположенные площадки соединены и подключены к вычитающему устройству, соединенному с индикатором, выполненным в виде цифрового, через блок АЦП.

РИСУНКИ

Рисунок 1