Способ контроля затяжки при сборке резьбовых соединений ударными гайковёртами

Изобретение относится к области метрологии, а именно к силоизмерительной технике, и может быть использовано для контроля усилий или момента ударной затяжки резьбовых соединений. Затяжку выполняют в несколько этапов (ударов), а силовые параметры измеряют после каждого этапа затяжки, при этом силовые параметры определяют по углу поворота гайки за каждый удар. Возможность расширения области применения за счет того, что затяжку резьбового соединения выполняют в несколько этапов - за несколько ударов, а силовые параметры измеряют после каждого этапа затяжки. Причем силовые параметры определяют по углу поворота гайки или ключа гайковерта за каждый удар. Данное изобретение позволяет расширить область использования известных способов за счет возможности его применения к резьбовым соединениям с различной податливостью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области метрологии, а именно к силоизмерительной технике, и может быть использовано для контроля усилий или момента ударной затяжки резьбовых соединений.

Известен способ контроля усилий затяжки резьбовых соединений, заключающийся в постепенной затяжке гайки от начального положения до заданного усилия, которое контролируют по углу поворота гайки [1, 2].

К недостаткам данного способа относится низкая точность контроля, т.к. использование этого способа ограничивается соотношением между длиной и диаметром болта d: если , способ - неприемлем. А это означает, что в случае коротких болтов возможны значительные погрешности при регистрировании этого силового контролируемого параметра.

В качестве прототипа выбран способ контроля затяжки при сборке резьбовых соединений ударными гайковертами, предусматривающий затяжку резьбового соединения от исходного состояния до установленного значения силовых параметров на шпинделе гайковерта и последующее их измерение [3]. Конечное усилие определяют в соответствии с известными аналитическими зависимостями.

Общими существенными признаками известного и заявляемого способов является затяжка резьбового соединения ударными гайковертами, предусматривающая затяжку резьбового соединения от исходного состояния до установленного значения силовых параметров на шпинделе гайковерта.

Однако известный способ применим лишь для контроля затяжки однотипных резьбовых соединений с одинаковыми параметрами резьбы и одинаковой податливостью всех элементов соединения. Этот недостаток значительно сужает область применения указанного способа.

В основу изобретения поставлена задача расширения области применения известного способа.

Эта достигается тем, что затяжку резьбового соединения выполняют в несколько этапов (за несколько ударов), а силовые параметры измеряют после каждого этапа затяжки. Причем силовые параметры определяют по углу поворота гайки (или ключа гайковерта) за каждый удар.

Предложенное решение обеспечивает расширение области применения за счет возможности использования предлагаемого способа для резьбовых соединений с различной податливостью элементов соединения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими графиками, на которых изображено:

фиг. 1 - зависимости момента затяжки от угла поворота гайки для резьбовых соединений с различной податливостью при традиционном способе затяжки;

фиг. 2 - зависимости момента затяжки от угла поворота гайки для резьбовых соединений с различной податливостью при контроле по углу поворота гайки за каждый удар.

На фиг. 1 показаны реальная зависимость момента затяжки от угла поворота гайки (кривая 1) и расчетная зависимость (прямая 2) для резьбовых соединений с различной податливостью. Энергии, необходимые для затяжки таких резьбовых соединений до требуемого момента, равны площадям заштрихованных участков. Очевидно, что эти площади существенно отличаются, что сказывается на точности контроля при известном способе.

Предлагаемый способ контроля момента затяжки базируется на зависимости между текущим значением момента Mi и углом поворота ϕi после каждого i-го удара. Такая зависимость имеет место для каждого конкретного гайковерта (для редкоударных гайковертов энергия единичного удара Ае указывается в паспорте гайковерта), при этом энергия единичного удара Ае тратится на работу поворота гайки АГ и на работу упругого закручивания шпинделя гайковерта и стягиваемых деталей АУ.

Работу, израсходованную на поворот гайки АГ, можно приблизительно вычислить по следующей формуле:

Следует отметить, что зависимость (1) будет тем точнее, чем меньше угол ϕi.. Поскольку в конце затяжки угол поворота гайки довольно мал, то соотношение (1) с достаточной точностью отражает величину АГ.

На фиг. 2 также приведены зависимости момента затяжки от угла поворота гайки для резьбовых соединений с различной податливостью (кривая 3 и кривая 4), для предлагаемого способа контроля. Из фиг.2 видно, что при одинаковом значении угла поворота гайки за один удар ϕ1i2i работа, израсходованная на поворот гайки за один удар, отличается незначительно (указанная работа равняется площади заштрихованного участка) при любом характере зависимости момента от общего угла поворота гайки. Также незначительно отличаются и соответствующие моменты затяжки.

Работа, которая расходуется на упругое закручивание шпинделя гайковерта, может быть определена по известной формуле:

где с - приведенная крутильная жесткость элементов гайковерта (для конкретного гайковерта эта величине постоянная).

Тогда энергия единичного удара Ае определится зависимостью:

Отсюда угол поворота гайки после каждого удара окажется равным:

Итак, измеряя величину ϕi можно судить о величине М, момента затяжки.

Например, для редкоударного гайковерта модели ИЭ3115А с учетом формулы (4) зависимость углов поворота и соответствующих моментов затяжки приведена в таблице 1.

Предложенное изобретение - способ контроля затяжки при сборке резьбовых соединений ударными гайковертами, позволяет расширить границы применения ударных гайковертов и повысить надежность собираемых резьбовых соединений.

Источники информации

1. Биргер И.А. Резьбовые и фланцевые соединения. / И. А. Биргер, Г.Б. Иосилевич. - М.: Машиностроение, 1990. - С. 327-329.

2. Водолазська Н.В. Моделi, алгоритми i технiчi засоби забезпечення якостi складання рiзьбових з’еднань: // Монографiя. Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ». - 2013. - С.24-25.

3. RU 2360786 С2, В25В 21/02 (2006.01), В25В 23/14 (2006.01), 10.07.2009. Способ контроля качества затяжки при сборке резьбовых соединений ударным гайковертом и устройство для его осуществления / Устинов В.В. (RU).

1. Способ контроля затяжки при сборке резьбовых соединений ударными гайковертами, предусматривающий затяжку резьбового соединения от исходного состояния до установленного значения силовых параметров на шпинделе гайковерта и последующее их измерение, отличающийся тем, что затяжку выполняют за несколько ударов, а силовые параметры измеряют после каждого удара.

2. Способ контроля затяжки по п. 1, отличающийся тем, что силовые параметры определяют по углу поворота гайки за каждый удар.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам контроля натяжения высокопрочных болтов. Технический результат заключается в повышении точности и технологичности сборки фрикционных соединений при заводском изготовлении и монтаже пролетных строений и опор мостовых сооружений, несущих конструкций высотных зданий, стыков трубопроводов и деталей тяжелого машиностроения.

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.

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 метрологии, а именно к силоизмерительной технике, и может быть использовано для контроля усилий или момента ударной затяжки резьбовых соединений. Затяжку выполняют в несколько этапов, а силовые параметры измеряют после каждого этапа затяжки, при этом силовые параметры определяют по углу поворота гайки за каждый удар. Возможность расширения области применения за счет того, что затяжку резьбового соединения выполняют в несколько этапов - за несколько ударов, а силовые параметры измеряют после каждого этапа затяжки. Причем силовые параметры определяют по углу поворота гайки или ключа гайковерта за каждый удар. Данное изобретение позволяет расширить область использования известных способов за счет возможности его применения к резьбовым соединениям с различной податливостью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Наверх