Способ сборки резьбового соединения



Владельцы патента RU 2502591:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для сборки резьбовых соединений. Способ сборки резьбовых соединений включает предварительную затяжку резьбового соединения путем приложения крутящего момента к подвижному элементу резьбового соединения и воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями. По текущим значениям амплитуды и частоты колебаний определяют текущие значения коэффициента динамичности формируемого соединения. При достижении коэффициентом динамичности эталонного значения фиксируют соединение стопорящим моментом путем воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями с амплитудой, превышающей амплитуду колебаний предварительной затяжки резьбового соединения. Обеспечивается повышение стопорящих свойств формируемых резьбовых соединений. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при сборке резьбовых соединений.

Известен способ сборки резьбового соединения, включающий предварительную затяжку путем приложения крутящего момента к подвижному элементу резьбового соединения и воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями и окончательную затяжку с контролем качества соединения (а.с. SU №1505770, МПК B25B 21/00, 07.09.89. Бюл. №33).

Недостатком способа является низкая надежность соединений.

Наиболее близким по технической сущности является способ сборки резьбового соединения, включающий предварительную затяжку резьбового соединения путем приложения крутящего момента к подвижному элементу резьбового соединения и воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями, определение по текущим значениям амплитуды и частоты текущих значений коэффициента динамичности формируемого соединения, преобразование механических колебаний в электрический сигнал и окончательную затяжку резьбового соединения (патент РФ №2277041, МПК B25B 21/00, B23P 19/06; 27.05.2006. Бюл. №15).

Недостатком известного способа являются низкие стопорящие свойства формируемого резьбового соединения.

В процессе эксплуатации резьбовых соединений в условиях тепловых и вибрационных нагрузок в результате объемных пластических деформаций происходит самопроизвольное увеличение пластических микроконтактных деформаций в витках резьбы, что приводит к снижению стопорящих свойств и самоотвинчиванию.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении стопорящих свойств формируемых резьбовых соединений.

Технический результат достигается тем, что в способе сборки резьбовых соединений, включающем предварительную затяжку резьбового соединения путем приложения крутящего момента к подвижному элементу резьбового соединения и воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями, определение по текущим значениям амплитуды и частоты текущих значений коэффициента динамичности формируемого соединения, преобразование механических колебаний в электрический сигнал и окончательную затяжку резьбового соединения, дополнительно при достижении коэффициентом динамичности эталонного значения фиксируют соединение стопорящим моментом путем воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями с амплитудой, превышающей амплитуду колебаний предварительной затяжки резьбового соединения.

Ультразвуковые механические колебания используются одновременно для осуществления следующих полезных функций: во-первых, возбуждение резонансных колебаний приводит к снижению трения, устраняет перекосы и деформации в процессе свинчивания; во-вторых, механические колебания являются источником информации о параметрах динамического качества колебательной механической системы; в-третьих ультразвуковые колебания по окончании процесса свинчивания используются для формирования режима схватывания, повышая стопорящие свойства резьбовых соединений. Дополнительное введение механических колебаний в формируемое резьбовое соединение дает возможность совместить операции свинчивания и контроля качества, получать оперативную информацию о динамических параметрах качества соединения непосредственно в процессе сборки, а также предотвращать самоотвинчивание резьбовых деталей в процессе эксплуатации.

На рис.1 изображена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит неподвижный элемент 1 резьбового соединения (болт), подвижный элемент 2 резьбового соединения (гайку), собираемые детали 3 и 4, концентратор 5 колебаний, пьезокерамический преобразователь 6, который зажат посредством шпильки 7 между концентратором 5 и частотопонижающим элементом 8 (демпфером). Пьезокерамический преобразователь 6 набран из дискретных шайб осевой поляризации, которые механически соединены последовательно, а электрически - параллельно. На одной из собираемых деталей 4 закреплен датчик вибрации 9, выход которого подключен к согласующему усилителю 10. К выходу согласующего усилителя 10 подключены частотомер 11 и измеритель 12 амплитуды вибрации, с выходом которого соединены блок 13 определения резонанса и первый вход программного блока 14, Ко второму и третьему входам программного блока 14 подключены выходы блока 13 определения резонанса и частотомера 11. Первый выход программного блока 14 подключен к блоку выдачи информации 15, а второй выход соединен с генератором колебаний 16.

Способ ультразвуковой сборки резьбовых соединений реализуют следующим образом.

Производят предварительную затяжку резьбового соединения. В контролируемом изделии, состоящем из собираемых деталей 3 и 4, в процессе свинчивания возбуждают и принимают колебания. С помощью генератора электрических колебаний 16 в пьезокерамическом преобразователе 6 возбуждают механические колебания и усиливают по амплитуде концентратором 5. В процессе навинчивания гайки на болт резьбового соединения происходит обжатие собираемых деталей 3 и 4, что приводит к увеличению площади контактирования деталей и изменению жесткости и. демпфирования колебательной механической системы. А это в свою очередь ведет к изменению резонансной частоты и коэффициента динамичности. Колебания, прошедшие через испытуемое соединение (болт 1, гайка 2 и собираемые детали 3 и 4), воспринимаются датчиком вибрации 9 и преобразуются в электрический сигнал, который после усиления в согласующем усилителе 10 поступает на входы частотомера 11 и измерителя 12 амплитуды вибрации. Сигнал с выхода измерителя 12 амплитуды вибрации поступает в блок 13 определения резонанса и первый вход программного блока 14. В состав блока 13 определения резонанса входит пиковый детектор, при помощи которого амплитуда вибрации запоминается в строгом соответствии «амплитуда-частота». Текущие значения амплитуды и частоты, поступающие на первый и третий входы программного блока 14, дают возможность построить амплитудно-частотную характеристику колебательной системы и определить текущее значение коэффициента динамичности. В программном блоке 14 предварительно устанавливают эталонные значения коэффициента динамичности для данного типа резьбового соединения.

При достижении текущим значением коэффициента динамичности установленного эталонного значения программный блок 14 выдает сигналы на блок выдачи информации 15, на фиксацию (стопорение) крутящего момента Мкр и увеличение амплитуды сигнала с генератора электрических колебаний 16. По истечении заданной выдержки программный блок выдает команды на завершение процесса сборки.

Время выдержки и амплитуда ультразвуковых колебаний зависят от типа резьбового соединения. Так, в экспериментах для резьбы M10 достаточно надежное схватывание проявлялось при амплитудах ультразвуковых колебаний 6 мкм и времени выдержки 0,5-1,0 секунды.

Предлагаемый способ ультразвуковой сборки резьбовых соединений позволяет обеспечить гарантированное качество каждого соединения без ужесточения технологии изготовления и сборки деталей за счет использования дополнительных ультразвуковых колебаний и соответствующих средств контроля.

Способ сборки резьбового соединения, включающий предварительную затяжку резьбового соединения путем приложения крутящего момента к подвижному элементу резьбового соединения и воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями, определение по текущим значениям амплитуды и частоты текущих значений коэффициента динамичности формируемого соединения, преобразование механических колебаний в электрический сигнал и окончательную затяжку резьбового соединения, отличающийся тем, что при достижении коэффициентом динамичности эталонного значения фиксируют соединение стопорящим моментом путем воздействия на элементы резьбового соединения и собираемые детали ультразвуковыми колебаниями с амплитудой, превышающей амплитуду колебаний предварительной затяжки резьбового соединения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приводному инструменту с фрикционной муфтой. .

Изобретение относится к ручным машинам с насадками, таким как шуруповерт, гайковерт или дрель-шуруповерт. .

Гайковерт // 2473417
Изобретение относится к механизации технологических процессов и может быть использовано при монтаже резьбовых соединений. .

Изобретение относится к устройству ручной машины вращательного действия, в частности к механизму для управления скоростью выходного вала ручной машины. .

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при разборке резьбовых соединений с большим моментом затяжки и направлено на повышение возможного усилия поворота ключа.

Изобретение относится к области переносных инструментов. .

Изобретение относится к приводному ручному инструменту, используемому для сборки-разборки резьбовых соединений. .

Изобретение относится к ручным устройствам с пневматическим приводом для затяжки и разборки резьбовых соединений, в частности гайковертам. .

Гайковерт // 2506155
Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано на машиностроительных и других предприятиях при выполнении сборочных работ, требующих затяжки резьбовых соединений с регламентируемым моментом. Гайковерт содержит редуктор, имеющий корпус с проточками, в котором размещены ведущее и ведомое зубчатые колеса, выполненные с промежуточными элементами зацепления, расположенными на периферии ведущего колеса с возможностью сопряжения с поверхностью проточек, шпиндель, муфту, стойку, закрепленную на корпусе редуктора. Редуктор выполнен одноступенчатым, промежуточные элементы зацепления выполнены в виде роликов, имеющих форму усеченного конуса, высота которых больше толщины ведущего зубчатого колеса. Ролики выполнены выпуклыми со стороны больших оснований и имеющими цилиндрические впадины в их центральной части, в которых установлены подпружиненные упругим элементом шарики, сопряженные с гибким фиксирующим элементом, жестко закрепленным своей центральной частью на валу ведущего колеса. Шпиндель выполнен в виде многогранной призмы с коаксиально расположенным в нем устройством регулировки момента затяжки, муфта закреплена на шпинделе внутри корпуса редуктора и выполнена в виде кольца с элементами зацепления с ведомым зубчатым колесом, соединенным со шпинделем через подшипник, а стойка закреплена на корпусе редуктора одним краем коаксиально шпинделю, установленному внутри стойки и корпуса. Технический результат заключается в обеспечении длительного срока эксплуатации гайковерта с возможностью регулировки момента затяжки резьбового соединения и повышении надежности и эксплуатационных возможностей гайковерта. 2 ил.

Изобретение относится к электроприводному инструменту. Инструмент содержит электродвигатель, размещенный в корпусе, состоящем из двух частей, составную часть и поддерживающий элемент для подшипника, который закрывает внешнюю окружную поверхность подшипника электродвигателя и поддерживает подшипник снаружи в радиальном направлении. Подшипник и один конец поддерживающего элемента для подшипника в осевом направлении по меньшей мере частично вставлены в составную часть инструмента, расположенную соосно. Другой конец поддерживающего элемента для подшипника выполнен в виде выступающей части, которая выступает в осевом направлении от составной части инструмента и поддерживается размещающими частями двух частей корпуса. На выступающей части поддерживающего элемента для подшипника образована перегородка для корпуса. В результате уменьшается общая длина электроприводного инструмента. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к механизации технологических процессов и может быть использовано при монтаже резьбовых соединений. Многошпиндельный гайковерт содержит корпус, размещенный в нем двигатель 1, быстроходную маломоментную и тихоходную высокомоментную ветви вращения, шпиндели 13, 19, 27, 32, механизм переключения скоростей вращения по шпинделям, соединенный с двигателем 1, две муфты 10, 16, одна из полумуфт которых жестко закреплена на входном валу, а вторая установлена с возможностью возвратно-поступательного движения на выходном валу, механизмы прерывистого движения 47, 49, 51, 53, два дифференциальных механизма 7, 22 и редукторы 12, 18, 26, 31, кинематически связанные с дифференциальными механизмами 7, 22. Гайковерт снабжен дополнительными муфтами 24, 29, конечными выключателями 54, 55, 56, 57, контактирующими с каждой из муфт и датчиком 58 отсчета импульсов срабатывания одной из полумуфт муфты, установленным с возможностью взаимодействия с одной из муфт, при этом все муфты 10, 16, 24, 29 размещены после дифференциальных механизмов 7, 22 и кинематически связаны с редукторами 72, 18, 26, 31. Технический результат заключается в повышении точности затяжки резьбовых соединений с обеспечением герметичности стыков скрепляемых узлов или деталей. 1 ил.

Изобретение относится к ручным механизированным устройствам с пневматическим приводом для затяжки и разборки резьбовых соединений. Гайковерт пневматический с храповым колесом содержит пневмопривод, состоящий из двух силовых цилиндров с запрессованными в них гильзами, золотник, имеющий корпус с гильзой и с двумя заштифтованными стопорными дисками, пневмопривод с размещенными в нем двумя силовыми цилиндрами с запрессованными в них гильзами, и собачки. В цилиндрах с возможностью возвратно-поступательного движения установлены поршни, связанные с собачками посредством тяг. Храповое колесо имеет два зубчатых профиля и размещено с возможностью вращения вокруг своей оси в соосных отверстиях втулок, запрессованных в корпус и крышку. Поршни пневмопривода жестко связаны между собой тягами. Обе собачки механически связаны с двумя зубчатыми профилями храпового колеса. Технический результат заключается в повышении интенсивности рабочего цикла устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к механизации технологических процессов и может быть использовано при разработке сборочных устройств для групповой сборки резьбовых деталей. Многошпиндельный гайковерт содержит корпус 1, размещенные в нем привод и несколько подвижных шпинделей 10 с инструментом 11 для захвата шпильки. Гайковерт оснащен центральной шестерней 5, кинематически связанной с приводом, муфтами 7, кинематически связанными с центральной шестерней 5 с одной стороны и со шпинделями 10 - с другой стороны, зубчатыми передачами 8, расположенными на выходных валах муфт 7, подпружиненными карданными валами 9, шарнирно связанными со шпинделями 10 с одной стороны и с выходными валами зубчатых передач 8 с другой стороны, и рамой 13, закрепленной в зоне завинчивания. На раме 13 установлены с возможностью поперечного перемещения планки 14. На планках с возможностью продольного перемещения установлены пластины 15 с направляющими втулками под шпиндели 10. Технический результат заключается в возможности переналадки гайковерта на требуемые межцентровые расстояния и возможности завинчивания групповых резьбовых соединений с малыми межцентровыми расстояниями. 3 ил.

Изобретение относится к установочному инструменту для устанавливаемого анкерным крепежным средством в основании дюбеля изоляционного материала и направлено на упрощение зацепления отпущенной муфты. Установочный инструмент содержит первый приводной вал, который имеет простирающийся вдоль продольной оси стержень с первым поводковым средством передачи вращения для крепежного средства на первом конце и со вторым поводковым средством передачи вращения для установочного инструмента на втором, противолежащем первому концу конце, и расположенный коаксиально первому приводному валу второй приводной вал, который имеет полый стержень с третьим поводковым средством передачи вращения для дюбеля изоляционного материала на первом конце, а также с отпускаемой аксиальным давлением муфтой, которая расположена в одной зоне на расстоянии к первому концу второго приводного вала и включает по меньшей мере один блокировочный элемент, который для передачи вращательного момента от первого приводного вала ко второму приводному валу взаимодействует с по меньшей мере одной выемкой. Предусмотрена одна канавка для направления блокировочного элемента, которая примыкает к выемке и простирается, исходя из выемки, по меньшей мере по зонам спирально по окружности в направлении второго конца первого приводного вала. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ручным инструментам. Ручная машина с переключаемым механизмом, имеющим по меньшей мере два рабочих положения, устанавливаемых посредством элемента (11) управления, переводимого между двумя положениями переключения. Элемент (11) управления связан посредством соединительного элемента с перемещаемым переключающим элементом (13), воздействующим по меньшей мере на одну деталь переключаемого механизма (6), который при переводе элемента (11) управления между положениями переключения переключается между первым и вторым рабочими положениями. Соединительный элемент выполнен в виде соединительной пружины (12) с двумя устойчивыми состояниями, которая в обоих положениях переключения элемента (11) управления находится в устойчивом состоянии, а в промежуточном положении между положениями переключения - в неустойчивом состоянии. Соединительная пружина (12) выполнена в виде пружинной шайбы, имеющей по меньшей мере одну выступающую радиально внутрь лапку (16), находящуюся в контакте с переключающим элементом (13). Технический результат заключается в упрощении конструкции ручной машины. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ручным приводным инструментам. Технологическая машина, прежде всего ручная машина, содержит ограничитель (5) крутящего момента, включенный в кинематическую цепь привода ее шпинделя (4), расположенный в части (25) корпуса и регулируемый в отношении момента срабатывания посредством действующей в осевом направлении предохранительной муфты (6) зацепления, имеющей подпружинивающее устройство (13, 14), нагружающее по меньшей мере один соединительный элемент (10) предохранительной муфты (6) зацепления, опирающейся на корпус посредством опорного элемента (24), положение которого регулируется в осевом направлении. Соединительные элементы (10) и подпружинивающее устройство (13, 14) расположены с радиальным смещением относительно друг друга. Подпружинивающее устройство (13, 14) содержит по меньшей мере один пружинный элемент (16, 17), который упирается в радиально смещенные относительно него соединительные элементы (10) посредством промежуточного элемента (33), имеющего опорную полку (34), выступающую радиально внутрь и поддерживающую пружинный элемент (17), и консольную полку (35), выступающую радиально наружу и упирающуюся в осевом направлении в опорный элемент (24). Технический результат заключается в создании ручной технологической машины уменьшенных габаритов засчет компактного ограничителя крутящего момента. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к ручному приводному инструменту. Инструмент содержит корпус, электродвигатель, размещенный в корпусе, муфту, бесконтактный датчик крутящего момента, систему управления муфтой и механический ограничитель крутящего момента. Муфта предназначена для передачи крутящего момента и прерывания передачи крутящего момента между электродвигателем и рабочим органом инструмента. Бесконтактный датчик крутящего момента предназначен для определения крутящего момента, действующего на рабочий орган инструмента во время работы. Система управления муфтой предназначена для управления соединением и отсоединением муфты в соответствии со значением крутящего момента, определенным бесконтактным датчиком крутящего момента. Механический ограничитель крутящего момента предназначен для предотвращения перегрузки на рабочем органе инструмента и расположен на пути передачи крутящего момента между электродвигателем и рабочим органом инструмента. В результате обеспечивается защита конструктивных элементов инструмента, осуществляющих передачу крутящего момента, от перегрузки. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ручным инструментам для затяжки резьбовых соединений. Устройство затяжки резьбовых соединений с обеспечением точного крутящего момента при затяжке содержит комбинацию усилителя (100) крутящего момента с согласованным с ним и откалиброванным вместе с ним динамометрическим ключом (200). Динамометрический ключ (200) снабжен запоминающим устройством (250) для записи данных, характеризующих момент затяжки, и в запоминающем устройстве (250) хранится передаточное отношение (МА(МЕ)) усилителя (100) крутящего момента, определенное при калибровке. Способ калибровки устройства для затяжки включает определение передаточного отношения (МА(МЕ)) на основе по меньшей мере одного среднего значения, полученного по всему диапазону крутящего момента. Технический результат заключается в повышении точности при определении выходного крутящего момента. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-12-27 2013-12-26T17:54:09
Наверх