Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления



Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления
Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2598974:

Закрытое акционерное общество "ИНСТРУМ-РЭНД" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования. Технический результат заключается в повышении точности контроля угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа. Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключается в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения. При этом угол поворота гайки определяется как Wп=Wг-к(M-My), где Wп - угол поворота гайки, Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота, М - крутящий момент затяжки, Му - установленный крутящий момент, к - коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа. Для реализации способа предложен цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, аналого-цифровой преобразователь, первый регистр памяти, блок индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер. Для достижения технического результата ключ снабжен двумя устройствами вычитания, устройством умножения, двумя цифровыми компараторами и тремя регистрами памяти. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования.

Известен способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключающийся в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения (см. патент RU №2400718).

Однако использование этого способа не позволяет точно определить угол поворота гайки, так как вносится погрешность от упругой деформации элементов конструкции ключа.

Технический результат изобретения повышения точности контроля угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа.

Поставленный технический результат достигается тем, что согласно способу затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключающемуся в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения, угол поворота гайки определяется как

Wп=Wг-к(M-Mу), где

Wп - угол поворота гайки,

Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,

М - крутящий момент затяжки,

Му - установленный крутящий момент,

к - коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа.

Известен цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к к шине "Напряжение логической единицы" (см. патент RU №2400718).

Недостатком указанного ключа является недостаточно высокая точность измерения угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения, из-за упругой деформации элементов конструкции ключа.

Технический результат изобретения - повышение точности измерения угла поворота гайки, путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа.

Поставленный технический результат достигается тем, что цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", снабжен двумя устройствами вычитания, устройством умножения, двумя цифровыми компараторами и тремя регистрами памяти, информационные выходы датчика угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства вычитания, входами вычитаемого соединенного с выходами устройства умножения, первые входы устройства умножения подключены к выходам второго вычитающего устройства, вторые входы к выходам второго регистра памяти, входы уменьшаемого второго устройства вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, первые входы к выходам третьего регистра памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика угла, первые входы второго цифрового компаратора подключены к выходам первого вычитающего устройства, вторые входы к выходам четвертого регистра памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового динамометрического ключа.

Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя 2, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра 3 памяти, выходами подключенного к входам блока 4 индикации, датчик 5 угла с цифровым выходом, триггер 6, выходом через элемент 7 индикации подключенный к общей шине 8 питания, R-вход триггера 6 соединен с R-входом первого регистра 3 памяти и через кнопку 9 управления подключен к шине 10 "Напряжение логической единицы", два устройства вычитания 11 и 12, устройство 13 умножения, два цифровых компаратора 14 и 15 и три регистра памяти 16, 17 и 18, информационные выходы датчика 5 угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства 11 вычитания, входами вычитаемого соединенное с выходами устройства 13 умножения, первые входы устройства 13 умножения подключены к выходам второго устройства 12 вычитания, вторые входы к выходам второго регистра 16 памяти, входы уменьшаемого, второго устройства 12 вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя 2, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра 17 памяти, вторые входы первого цифрового компаратора 14 подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя 2, первые входы к выходам третьего регистра 17 памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика 5 угла, первые входы второго цифрового компаратора 15 подключены к выходам первого устройства 11 вычитания, вторые входы к выходам четвертого регистра 18 памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра 3 памяти и S-входу триггера 6.

Способ затяжки резьбового соединения осуществляется следующим образом.

На резьбовое соединение одевают ключевую головку динамометрического ключа (не указана) и начинают производить затяжку резьбового соединения. При достижении крутящим моментом величины, с которой начинают отсчет угла поворота, начинают контролировать угол поворота гайки. При этом угол поворота гайки определяется как

Wп=Wг-к(M-Mу), где

Wп - угол поворота гайки,

Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,

М - крутящий момент затяжки,

Му - установленный крутящий момент,

к - коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа.

При достижении углом поворота гайки установленной величины угла поворота гайки затяжку прекращают и измеряют крутящий момент. Цифровой динамометрический ключ работает следующим образом.

Предварительно в регистр 16 памяти заносят код величины коэффициента угловой упругости элементов конструкции ключа, в регистр 17 код величины крутящего момента при достижении которого при затяжке начинается отсчет угла поворота гайки, а в регистр 18 памяти записывают код величины угла поворота, при достижении которого необходимо измерять величину крутящего момента (не указано).

Затем ключевой головкой (не указана) ключ устанавливают на резьбовое соединение (не указано) и нажимают кнопку 9 управления. При этом осуществляется сброс содержимого регистра 3 памяти и установка триггера 6 в единичное состояние, на его выходе появляется напряжение логической единицы, элемент 7 индикации загорается, чем осуществляется индикация о том, что можно осуществлять затяжку резьбового соединения.

При затяжке резьбового соединения на выходе датчика 1 момента появляется напряжение, пропорциональное величине приложенного крутящего момента. Напряжение с выхода датчика 1 момента поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2. При этом на выходах аналого-цифрового преобразователя 2 формируется цифровой код, соответствующий величине приложенного крутящего момента. Цифровой код с выходов аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на вторые входы цифрового компаратора 14, на первые входы которого поступает код с выходов регистра 17 памяти, соответствующий величине крутящего момента, при достижении которой начинается отсчет угла поворота. При достижении крутящим моментом этой величины на выходе цифрового компаратора 14 напряжение логической единицы пропадает, а появляется напряжение логического нуля. Напряжение логической единицы пропадает с R-входа гироскопического цифрового датчика 5 угла и на его выходах начинает формироваться цифровой код, соответствующий углу поворота гайки. С выходов аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на входы уменьшаемого устройства 12 вычитания, на входы вычитаемого которого поступает цифровой код с выходов регистра 17 памяти. При этом на выходах устройства 12 вычитания формируется цифровой код, соответствующий разности величин текущего момента и момента при достижении которого начинается отсчет угла поворота гайки, который поступает на первые входы устройства 13 умножения, на вторые входы которого поступает цифровой код с выходов регистра 16 памяти, соответствующий коэффициенту угловой упругости элементов конструкции ключа. На выходах устройства 13 умножения формируется цифровой код, соответствующий произведению разности текущего значения крутящего момента и крутящего момента начала отсчета угла поворота на коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа, соответствующий погрешности, вносимой упругими деформациями элементами конструкции ключа при данной величине крутящего момента, приложенного к ключу. С выходов устройства 13 умножения цифровой код поступает на входы вычитаемого устройства 11 вычитания, на входы уменьшаемого которого поступает цифровой код с выходов датчика 5 угла. На выходе устройства 11 формируется код величины угла поворота гайки с учетом погрешности, вносимой величиной упругих деформаций элементов конструкции ключа. Этот код поступает на первые входы цифрового компаратора 15, на вторые входы которого поступает цифровой код с выходов регистра 18 памяти, соответствующий величине угла поворота гайки, при достижении которого необходимо произвести измерение крутящего момента. При достижении углом этого значения на выходе компаратора 15 появляется импульс, которым осуществляется запись цифрового кода с выходов аналого-цифрового преобразователя 2 в регистр 3 памяти.

Импульсом с выхода компаратора 15 триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, напряжение логической единицы на его выходе пропадает, элемент 7 индикации гаснет, чем осуществляется индикация, что затяжку необходимо прекратить.

Таким образом в регистре 3 памяти записывается цифровой код величины приложенного крутящего момента при достижении углом поворота гайки заданного значения. Этот код поступает в блок 4 индикации, которым осуществляется индикация величины крутящего момента.

Состояние индикаторов блока 4 не будет изменяться до тех пор, пока не будет нажата кнопка 9 управления. После ее нажатия триггер 6 и регистр 3 памяти возвращаются в исходное состояние, индикатор 7 загорается и можно осуществлять затяжку следующего соединения.

Введение в цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы" двух устройств вычитания, устройства умножения, двух цифровых компараторов и трех регистров памяти, информационные выходы датчика угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства вычитания, входами вычитаемого соединенного с выходами устройства умножения, первые входы устройства умножения подключены к выходам второго устройства вычитания, вторые входы к выходам второго регистра памяти, входы уменьшаемого второго устройства вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, первые входы к выходам третьего регистра памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика угла, первые входы второго цифрового компаратора подключены к выходам первого устройства вычитания, вторые входы к выходам четвертого регистра памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера, позволило повысить точность измерения угла поворота гайки, путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа.

1. Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключающийся в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения, отличающийся тем, что угол поворота гайки определяется как
Wп=Wг-к(M-My), где
Wп - угол поворота гайки,
Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,
М - крутящий момент затяжки,
Му - установленный крутящий момент,
к - коэффициент угловой упругости ключа.

2. Цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", отличающийся тем, что ключ снабжен двумя устройствами вычитания, устройством умножения, двумя цифровыми компараторами и тремя регистрами памяти, информационные выходы датчика угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства вычитания, входами вычитаемого соединенного с выходами устройства умножения, первые входы устройства умножения подключены к выходам второго устройства вычитания, вторые входы к выходам второго регистра памяти, входы уменьшаемого второго устройства вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, первые входы к выходам третьего регистра памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика угла, первые входы второго цифрового компаратора подключены к выходам первого устройства вычитания, вторые входы к выходам четвертого регистра памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для испытаний резьбовых соединений и настройки гайковертов. Устройство содержит установочную плиту 1, размещенные на ней опору 2, кронштейны 3 и 4, а также корончатую втулку 5, установленную на опоре 2, вспомогательные втулки 6 и 7, сменные втулки 8 и 9.

Способ выбора наилучшего образца гайки для обеспечения прочности резьбового соединения может найти применение при исследовании ответственных резьбовых соединений, например резьбовых соединений, предназначенных для гидроагрегатов ГЭС или для сосудов, работающих под высоким давлением.

Изобретение относится к ручному инструменту, а именно к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений. Способ затяжки резьбовых соединений, заключающийся в приложении к гайке крутящего момента, измерения текущего значения момента, поворот гайки на заданный угол после достижения гайкой установленного значения крутящего момента, останов процесса завинчивания после поворота гайки на заданный угол, отвинчивание гайки и повторная затяжка до достижения требуемого значения момента, что при повторной затяжке производится измерение угла поворота гайки, после достижения гайкой установленного значения крутящего момента, при этом, если после окончания повторной затяжки угол поворота гайки попадает в поле допуска образованного значениями минимально допустимого и максимально допустимого углов поворота гайки, то соединение считается затянутым качественно, если же угол поворота гайки вышел из поля допуска образованного минимально допустимыми и максимально допустимыми значениями углов поворота гайки, то считается, что соединение затянуто с дефектом.

Изобретение относится к области соединения или предотвращения относительного смещения деталей машин или элементов конструкций и направлено на возможность осуществления сплошного контроля натяжения болта.

Изобретение относится к оборудованию для приемосдаточных испытаний механизированного инструмента. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей путем выявления гайковертов, у которых смещена настройка.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крутящего момента затяжки резьбовых соединений. Способ заключается в приложении к затянутому резьбовому соединению крутящего момента, перевод резьбового соединения из состояния покоя в состояние движения, поворот на заданный угол, не превышающий 8÷10°, и измерение крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения.

Группа изобретений относится к способу контроля качества резьбового стержневого компонента, имеющего часть с наружной резьбой, или резьбового отверстия, а также калибру и набору калибров для контроля качества, которые применяются согласно способу.

Изобретение относится к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения крутящих моментов. Техническим результатом изобретения является повышение стабильности рабочего цикла.

Изобретение относится к ударной дрели-шуруповерту. Ударная дрель-шуруповерт содержит шпиндель, планетарный зубчатый понижающий скорость механизм, муфтовый механизм, кулачковый механизм, выполненный с возможностью выборочного приложения осевого вибрационного движения к шпинделю, и вибрационной механизм.

Изобретение относится к ручному инструменту, а именно к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области машиностроения. Система для измерения удлинения шпилек при одновременной затяжке гайковертом по значению момента содержит гайковерт с блоком передач с приводами с электронным управлением и штангами (53).

Изобретение относится к импульсно-силовой ручной машине. Ручная машина содержит двигатель, ударник, планетарный механизм для передачи вращения ударнику от ротора двигателя и наковальню, установленную спереди ударника.

Изобретение относится к импульсно-силовой ручной машине. Ручная машина содержит двигатель, приводимый в действие в прерывистом режиме, соединенный с двигателем ударник, наковальню, ударяемую ударником для сообщения вращения/ударов рабочему инструменту, и блок управления.

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).

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.

Изобретение относится к ручным инструментам. Гаечный ключ (1) для обеспечения наибольшего крутящего момента на винте или гайке содержит по меньшей мере одну вытянутую металлическую деталь (3), образованную вдоль продольной оси и снабженную зафиксированным концом (4) и толкающим концом (5), головку (6), прикладывающую крутящий момент, на которую воздействует толкающий конец (5).

Изобретение относится к ручному инструменту, а именно к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к вращающемуся ударному инструменту. Инструмент содержит ударник, вращающийся при получении вращающей силы электродвигателя, наковальню, вращающуюся при получении вращающей силы ударника, концевой инструмент, прикрепленный к наковальне, средство обнаружения удара, средство переключения скорости, переключающее скорость вращения электродвигателя, и основной переключатель.
Наверх