Цифровой моментный ключ



Цифровой моментный ключ
Цифровой моментный ключ

 


Владельцы патента RU 2632053:

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 или оборудования. Цифровой моментный ключ для затяжки резьбовых соединений снабжен вторым и третьим блоками памяти и переключателем программ, информационные выходы второго блока памяти подключены ко вторым входам первого цифрового компаратора, информационные выходы третьего блока памяти подключены ко вторым входам второго цифрового компаратора, адресные входы второго и третьего блоков памяти и порта сопряжения с персональным компьютером соединены с выходами переключателя программ, а первый блок памяти снабжен дополнительными адресными входами, соединенными с выходами переключателя программ. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей ключа путем оперативной смены настроек ключа при затяжке резьбовых соединений с различными моментами и получении информации о качестве затяжки резьбовых соединений, выполненных оператором в течение смены. 1 ил.

 

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

Известен цифровой моментный ключ, содержащий преобразователь деформации упругого элемента, подключенный к входу усилителя, аналого-цифровой преобразователь, входом подключенный к выходу усилителя, а выходами - к первым входам первого и второго цифровых компараторов, выход первого цифрового компаратора подключен к S-входу первого триггера, выходом подключенного к первому входу элемента «И», а R-входом соединен с R-входом второго триггера, выход второго цифрового компаратора подключен к S-входу второго триггера, инверсным выходом подключенного ко второму входу элемента «И», выходом через первый элемент индикации подключенного к общей шине питания, выход второго триггера через второй элемент индикации также соединен с общей шиной питания, третий цифровой компаратор, регистр памяти, счетчик импульсов, первый блок памяти, элемент задержки, элемент «ИЛИ», второй элемент «И», выходом через третий элемент индикации соединенный с общей шиной питания, первый вход второго элемента «И» подключен к инверсному выходу первого триггера, а второй вход - к инверсному выходу второго триггера, информационные входы регистра памяти и первые входы третьего цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, информационные выходы регистра памяти подключены к вторым входам третьего цифрового компаратора, а выход третьего цифрового компаратора подключен ко входу «Запись» регистра памяти информационный вход счетчика импульсов и вход Запись» первого блока памяти через элемент задержки соединены с выходом первого триггера, информационные выходы счетчика импульсов соединены с адресными входами первого блока памяти, информационные входы первого блока памяти соединены с информационными выходами регистра памяти, а информационные выходы первого блока памяти и выходы счетчика импульсов подключены к порту сопряжения с персональным компьютером, первый вход элемента «ИЛИ» через кнопку управления соединен с шиной «Напряжение логической единицы», вторым входом с выходом элемента задержки, а выходом к R-входам счетчика импульсов, регистра памяти и первого и второго триггера (см. патент RU №2519363, кл. B25B 7/05/2013 г.).

Недостатком указанного моментного ключа являются недостаточно широкие технологические возможности, обусловленные необходимостью перепрограммирования ключа при затяжке резьбовых соединений с различными моментами. Особенно это актуально при конвейерной сборке машин и агрегатов, где одним ключом необходимо затянуть несколько резьбовых соединений с различными моментами затяжки и в конце смены получить информацию о качестве затяжки собранных узлов.

Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей ключа путем оперативной смены настроек ключа при затяжке резьбовых соединений с различными моментами и получение информации о качестве затяжки резьбовых соединений, выполненных оператором в течение смены.

Поставленный технический результат достигается тем, что цифровой моментный ключ, содержащий преобразователь деформации упругого элемента, подключенный к входу усилителя, аналого-цифровой преобразователь, входом подключенный к выходу усилителя, а выходами к первым входам первого и второго цифровых компараторов, выход первого цифрового компаратора подключен к S-входу первого триггера, выходом подключенного к первому входу элемента «И», а R-входом соединен с R-входом второго триггера, выход второго цифрового компаратора подключен к S-входу второго триггера, инверсным выходом подключенного ко второму входу элемента «И», выходом через первый элемент индикации подключенного к общей шине питания, выход второго триггера через второй элемент индикации также соединен с общей шиной питания, третий цифровой компаратор, регистр памяти, счетчик импульсов, первый блок памяти, элемент задержки, элемент «ИЛИ», второй элемент «И», выходом через третий элемент индикации соединенный с общей шиной питания, первый вход второго элемента «И» подключен к инверсному выходу первого триггера, а второй вход - к инверсному выходу второго триггера, информационные входы регистра памяти и первые входы третьего цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, информационные выходы регистра памяти подключены ко вторым входам третьего цифрового компаратора, а выход третьего цифрового компаратора подключен ко входу «Запись» регистра памяти, информационный вход счетчика импульсов и вход «Запись» первого блока памяти через элемент задержки соединены с выходом первого триггера, информационные выходы счетчика импульсов соединены с адресными входами первого блока памяти, информационные входы первого блока памяти соединены с информационными выходами регистра памяти, а информационные выходы первого блока памяти и выходы счетчика импульсов подключены к порту сопряжения с персональным компьютером, первый вход элемента «ИЛИ» через кнопку управления соединен с шиной «Напряжение логической единицы», вторым входом, с выходом элемента задержки, а выходом к R-входам счетчика импульсов, регистра памяти и первого, и второго триггера, снабжен вторым и третьим блоками памяти и переключателем программ, информационные выходы второго блока памяти подключены к вторым входам первого цифрового компаратора, информационные выходы третьего блока памяти подключены ко вторым входам второго цифрового компаратора, адресные входы второго и третьего блоков памяти и порта сопряжения с персональным компьютером соединены с выходами переключателя программы, первый блок памяти снабжен дополнительными адресными входами, соединенными с выходами переключателя программ.

На чертеже изображена блок-схема цифрового моментного ключа.

Цифровой моментный ключ содержит преобразователь 1 деформации упругого элемента, подключенный к входу усилителя 2, аналого-цифровой преобразователь 3, входом подключенный к выходу усилителя 2, второй 4 и третий 5 блоки памяти. Выходы аналого-цифрового преобразователя 3 подключены к первым входам первого 6 и второго 7 цифровых компараторов, выход первого 6 цифрового компаратора подключен к S-входу первого 8 триггера, выходом подключенного к первому входу элемента 9 «И», а R-входом соединен с R-входом второго 10 триггера, выход второго 7 цифрового компаратора подключен к S-входу второго 10 триггера, инверсным выходом подключенного ко второму входу элемента 9 «И», выходом, через первый 11 элемент индикации подключенного к общей шине 12 питания, выход второго 10 триггера через второй 13 элемент индикации также соединен с общей шиной 12 питания, третий 14 цифровой компаратор, регистр 15 памяти, счетчик 16 импульсов, первый блок 17 памяти, элемент 18 задержки, элемент 19 «ИЛИ», второй элемент 20 «И», выходом через третий 21 элемент индикации, соединенный с общей шиной 12 питания, первый вход второго 20 элемента «И» подключен к инверсному выходу первого 8 триггера, а второй вход - к инверсному выходу второго 10 триггера, информационные входы регистра 15 памяти и первые входы третьего 14 цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя 3, информационные выходы регистра 15 памяти подключены ко вторым входам третьего 14 цифрового компаратора, а выход третьего 14 цифрового компаратора подключен к входу «Запись» регистра 15 памяти, информационный вход счетчика 16 импульсов и вход «Запись» первого блока 17 памяти через элемент 18 задержки соединены с выходом первого триггера 8, информационные выходы счетчика 16 импульсов соединены с адресными входами первого блока 17 памяти, информационные входы первого блока 17 памяти соединены с информационными выходами регистра 15 памяти, а информационные выходы блока 17 памяти подключены к порту 22 сопряжения с персональным компьютером, первый вход элемента 19 "ИЛИ" через кнопку 23 управления соединен с шиной 24 «Напряжение логической единицы», вторым входом, с выходом элемента 18 задержки, а выходом к R-входам счетчика 16 импульсов, регистра 15 памяти и первого 8 и 10 второго триггера, переключатель 25 программ, информационные выходы второго блока 4 памяти подключены ко вторым входам первого цифрового компаратора 6, информационные выходы третьего блока 5 памяти подключены ко вторым входам второго цифрового компаратора 7, адресные входы второго и третьего блоков 4 и 5 памяти и порта 22 сопряжения с персональным компьютером соединены с выходами переключателя 25 программ, а первый блок 17 памяти снабжен дополнительными адресными входами, соединенными с выходами переключателя 25 программ.

Моментный ключ работает следующим образом. Предварительно в блоки 4 и 5 памяти записывают коды минимально допустимых значений крутящих моментов и коды максимально допустимых значений крутящих моментов по адресам, код которых задается переключателем программ. Таким образом каждому затягиваемому резьбовому соединению в собираемом изделии будет соответствовать своя программа с установленными допустимыми значениями крутящих моментов затяжки. Затем переключателем программ устанавливают требуемую программу и нажимают кнопку 23 управления. При этом на выходе элемента 19 «ИЛИ» появляется импульс напряжения, которым осуществляются сброс регистра 15 памяти, счетчика 16 импульсов и установка триггеров 8 и 10 в исходное состояние. Условие совпадения для элемента 20 «И» начинает выполняться: на его выходе появляется напряжение логической единицы и индикатор 21 загорается, чем осуществляется сигнализация о готовности ключа к затяжке. Ключ устанавливают на гайку и приступают к затяжке резьбового соединения.

При затяжке резьбового соединения в преобразователе 1 деформации упругого элемента появляется напряжение пропорциональное величине приложенного крутящего момента. Это напряжение поступает на вход усилителя 2, с выхода которого поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 3.

На выходах соответствующих разрядов аналого-цифрового преобразователя 3 появляется цифровой код, соответствующий величине приложенного крутящего момента.

Этот код поступает на информационные входы регистра 15 памяти и вторые входы цифровых компараторов 6, 7 и 14. На первые входы цифрового компаратора 14 поступает цифровой код с выходов регистра 15 памяти. При этом, если код на выходах регистра 15 памяти меньше кода с выходов аналого-цифрового преобразователя 3, то на выходе цифрового компаратора 14 появляется импульс, по которому код с выходов аналого-цифрового преобразователя 3 переписывается в регистр 15 памяти. Таким образом, на выходах регистра 15 памяти формируется код, пропорциональный максимальному значению крутящего момента при затяжке данного резьбового соединения.

На первые входы цифровых компараторов 6 и 7 поступает цифровой код с выходов блоков 4 и 5 памяти, соответствующий минимально допустимому и максимально допустимому значению крутящего момента для данного резьбового соединения.

Если код с выходов аналого-цифрового 3 преобразователя меньше кодов минимально допустимого и максимально допустимого момента затяжки, то на выходах цифровых компараторов 6 и 7 напряжение логического нуля, триггеры 8 и 10 находятся в «нулевом» состоянии, на выходе элемента 9 «И» также напряжение логического нуля и элементы 9, 13 индикации не горят, что свидетельствует о том, что крутящий момент ниже нормы.

При достижении моментом нижней установленной границы код с выходов аналого-цифрового преобразователя 3 становится больше кода с выходов блока 4 памяти, на выходе цифрового компаратора 6 появляется напряжение логической единицы, триггер 8 срабатывает, на его выходе появляется напряжение логической единицы, условие совпадения для элемента 20 «И» перестает выполняться и индикатор 21 гаснет, а условие совпадения для элемента 9 «И» начинает выполняться, на его выходе появляется напряжение логической единицы и загорается элемент 11 индикации, что свидетельствует о том, что крутящий момент достиг установленной величины. Оператор прекращает затяжку и снимает ключ с затянутого резьбового соединения.

Если по каким-либо причинам затяжка не прекратилась и момент на ключе превысил верхнюю установленную границу, то на выходе цифрового компаратора 7 появляется напряжение логической единицы, второй триггер 10 устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента 9 «И» перестает выполняться, элемент 10 индикации гаснет, а загорается элемент 13 индикации, сигнализирующий о превышении установленной величины крутящего момента затяжки.

При срабатывания триггера 8 начинается отсчет времени, определяемый элементом 18 задержки, которая устанавливается в зависимости от условия работы от 1 до 5 секунд. После окончания задержки, определяемой элементом 18, на его выходе появляется импульс, передним фронтом которого осуществляется запись в блок 17 памяти кода максимального значения момента при затяжке данного резьбового соединения, с выходов регистра 15 памяти, который является моментом затяжки данного резьбового соединения и номера затяжки с выходов счетчика 16 импульсов, а задним фронтом импульса с выхода элемента 18 задержки осуществляется сброс содержимого регистра 15 памяти увеличивается на единицу содержание счетчика 16 импульсов и осуществляется установка триггеров 8 и 10 в исходное состояние. При этом индикаторы 9 и 13 гаснут и загорается индикатор 21 сигнализирующий, что можно приступать к затяжке следующего резьбового соединения. Затем оператор производит переключение переключателя программ в следующее положение нажимает кнопку 23 управления и ключом можно производить затяжку следующего резьбового соединения с моментом, предельные величины которого записаны в блоках 4 и 5 памяти по соответствующим адресам.

После окончания рабочей смены через порт 22 можно подключить ключ к компьютеру и проконтролировать результаты затяжек. Введение в цифровой моментный ключ, содержащий преобразователь деформации упругого элемента, подключенный ко входу усилителя, аналого-цифровой преобразователь, входом подключенный к выходу усилителя, а выходами - к первым входам первого и второго цифровых компараторов, выход первого цифрового компаратора подключен к S-входу первого триггера, выходом подключенного к первому входу элемента «И», а R-входом соединен с R-входом второго триггера, выход второго цифрового компаратора подключен к R-входу второго триггера, инверсным выходом подключенного ко второму входу элемента «И», выходом через первый элемент индикации подключенного к общей шине питания, выход второго триггера через второй элемент индикации также соединен с общей шиной питания третьего цифрового компаратора третьего регистра памяти счетчика импульсов, блока памяти, элемента задержки, элемента «ИЛИ», второго элемента «И», выходом через третий элемент индикации соединенный с общей шиной питания, первый вход второго элемента «И» подключен к инверсному выходу первого триггера, а второй вход - к инверсному выходу второго триггера, информационные входы третьего регистра памяти и первые входы третьего цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, информационные выходы третьего регистра памяти подключены ко вторым входам третьего цифрового компаратора, а выход третьего цифрового компаратора подключен к входу «Запись» третьего регистра памяти, информационный вход счетчика импульсов и вход «Запись» блока памяти через элемент задержки соединены с выходом первого триггера, информационные выходы счетчика импульсов соединены с адресными входами блока памяти, информационные входы блока памяти соединены с информационными выходами третьего регистра памяти, а информационные выходы блока памяти подключены к порту сопряжения с персональным компьютером, первый вход элемента «ИЛИ» через кнопку управления соединен с шиной «Напряжение логической единицы», вторым входом - с выходом элемента задержки, а выходом к R-входам счетчика импульсов, третьего регистра памяти и первого и второго триггера, позволило получать информацию о качестве затяжки резьбовых соединений, выполненных оператором в течение смены.

Цифровой моментный ключ для затяжки резьбовых соединений, содержащий преобразователь деформации упругого элемента, подключенный к входу усилителя, аналого-цифровой преобразователь, входом подключенный к выходу усилителя, а выходами - к первым входам первого и второго цифровых компараторов, выход первого цифрового компаратора подключен к S-входу первого триггера, выходом подключенного к первому входу элемента «И», а R-входом соединенного с R-входом второго триггера, выход второго цифрового компаратора подключен к S-входу второго триггера, инверсным выходом подключенного ко второму входу элемента «И», а выходом через первый элемент индикации подключенного к общей шине питания, выход второго триггера через второй элемент индикации дополнительно соединен с общей шиной питания, при этом ключ содержит третий цифровой компаратор, регистр памяти, счетчик импульсов, первый блок памяти, элемент задержки, элемент «ИЛИ», второй элемент «И», который выходом через третий элемент индикации соединен с общей шиной питания, при этом первый вход второго элемента «И» подключен к инверсному выходу первого триггера, а второй вход - к инверсному выходу второго триггера, информационные входы регистра памяти и первые входы третьего цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, информационные выходы регистра памяти подключены ко вторым входам третьего цифрового компаратора, а выход третьего цифрового компаратора подключен к входу «Запись» регистра памяти, информационный вход счетчика импульсов и вход «Запись» первого блока памяти через элемент задержки соединены с выходом первого триггера, информационные выходы счетчика импульсов соединены с адресными входами первого блока памяти, информационные входы первого блока памяти соединены с информационными выходами регистра памяти, а информационные выходы первого блока памяти и выходы счетчика импульсов подключены к порту сопряжения с персональным компьютером, первый вход элемента «ИЛИ» через кнопку управления соединен с шиной «Напряжение логической единицы», а вторым входом - с выходом элемента задержки, а выходом - к R-входам счетчика импульсов, регистра памяти и первого и второго триггера, отличающийся тем, что ключ снабжен вторым и третьим блоками памяти и переключателем программ, информационные выходы второго блока памяти подключены ко вторым входам первого цифрового компаратора, информационные выходы третьего блока памяти подключены ко вторым входам второго цифрового компаратора, адресные входы второго и третьего блоков памяти и порта сопряжения с персональным компьютером соединены с выходами переключателя программ, а первый блок памяти снабжен дополнительными адресными входами, соединенными с выходами переключателя программ.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к измерительной технике и могут быть использованы 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 2÷4°, и измерение крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения, дополнительный поворот на заданный угол с измерением крутящего момента при достижении углом поворота заданного значения и определения крутящего момента затяжки.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в машиностроении, системах автоматического управления и использоваться для контроля затяжки резьбового соединения при воздействии на него как статических, так и динамических (вибрационных и ударных) нагрузок, а также при комплексном воздействии этих нагрузок.

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к контролирующим системам, и могут быть использованы для отслеживания целостности компонентов технологической установки.

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.

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 динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений. Ключ содержит стержень с упругим участком с установленными на последнем тензорезисторами, расположенные на концах стержня ключевую головку, корпус с контрольно-измерительным устройством и рукоятку с элементом питания, тензорезисторы включены в мостовую схему, первая диагональ тензометрического моста подключена ко входу контрольно-измерительного устройства, а вторая диагональ - к элементу питания.

Головка (25) устройства для клепки с использованием заклепок типа HI-LITE компонентов конструкции и с возможностью автоматической установки втулок (13) на штифты (11), предварительно введенные в конструкцию.

Изобретение относится к приводным инструментам. Приводной инструмент (1) содержит двигатель (3), связанный со шпинделем (6), понижающий скорость шпинделя зубчатый механизм (20) в трубчатом кожухе (9) зубчатых передач, который расположен перед двигателем (3), и трубчатый кронштейн (8), смонтированный на двигателе (3) для соединения двигателя (3) и трубчатого кожуха (9) зубчатых передач друг с другом.

Изобретение относится к приспособлениям для предотвращения перегрузки ручных приводных инструментов. Приспособление (100) для предотвращения перегрузки силового шуруповерта, расположенное между приводной частью (110) и выходной частью (102, 121), которое при превышении предельного крутящего момента выполнено с возможностью прерывания передачи крутящего момента между приводной частью (110) и выходной частью (102, 121).

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.

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.
Наверх