Устройство для измерения параметров затяжки резьбовых соединений

 

О П И-4 ="-" А" Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

<»>427251

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 28.06.71 (21) 1674845!18-10 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—

Опубликовано 05,05.74. Бюллетень М 17

Дата ow бликоВання о писания 17.01.75

1 (51) М. Кл. 6 0115124

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Карасев, M. М. Тверской и Ю. М. Грачев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЗАТЯ)ККИ РЕЗЬ БОВЫХ СОЕДИ Н EH И Й

Изобретение относится к силоизмерительным устройствам и может применяться для измерения параметров затяжки резьбовых соедине.ний.

Известные устройства для измерения параметров затяжки болтовых соединений, содержащие два закрепленных на жестком основании концентрически расположенных трубчатых динамометра с датчиками деформаций, причем свободный конец внутреннего динамометра связан с головкой блока, а на торец наружного динамометра опирается гайка, flc позволяют одновременно измерять осевое усилие затяжки, общий крутящий момент и момент трения в резьбе и на опорном торце вра- 15 щаемой крепежной детали.

Предлагаемое устройство для измерения параметров затяжки резьбовых соединений отличается от известных тем, что в нем однотипные,днски измерителя нагрузок скреплены между собой по ободам с зазором между торцами спиц и ступиц, а в диаметрально расположенных пазах на ободах закреплены дополнительные упругие элементы с размещенными на них тензодатчиками, свободные концы которых укреплены на стойках основания.

На фиг. 1 показано устройство для измерения параметров затяжки резьбовых соединений и размещение тензодатчиков; на фиг.

2 — сменные детали к устройству при измерении параметров затяжки болтовых соединений; на фиг. 3 — то же, при измерении параметров затяжки шпилеч„-гого резьбового соединения; на фиг. 4 — схемы включения тензометрических датчиков в измерительные мосты; осевого усилия в стержне Q, крутящего момента на ключе М...„момента трения на торце вращающейся резьбовой детали М,„„ момента трения в резьбе М„, „.

Устройство для измерения параметров затяжки резьбовых соединений состоит нз скрепленных болтами 1 и гайками 2 по ободам 8 и 4 двух дисков со ступицами 5 и б и упругнмн спицами 7 и 8 прямоуголыного сечения.

На спицах 7 и 8 размещены тензометрическне датчики 1, М и У.

Датчики R расположены на узкой поверхности спиц 8, датчики М и У вЂ” на широких поверхностях спиц 8 и 7. В диаметрально расположенные пазы на ободах 3 и 4 с натягом установлены н закреплены винтами 9 дннамометры 10 и 11 с упругими элементами 12 и 13 прямоугольного сечения, на широкой поверхности которых имеются тензометрическне датчики L.

Другими концами динамометры 10 н 11 установлены на стойке основания 14 и закреплены болтами 15. Ступицы 5 н б имеют центральные отверстия диаметром D со шпоночными пазами, или шлицевые н дополнительные

42725! гладкие 16 и резьбовые 17 отверстия, расположенные 11а определенном радиусе.

На фиг. 2 показана сменная накладка для определения параметров затяжки болтового соединения, причем возможна установка ис- 5 пытуемой пары с вращением гайки. В центральное отверстие ступицы 5 вставлен фланец

18 со шпопкой 19, а в отверстие ступицы 6— фланец 20 со шпонкой Ы На торце фланца

18 смонтирована имитирующая реальную 1О опорную поверхность испытуемого резьбового соединения сменная шайба 22, которая удерживается от проворота штифтом 28. На флапцах 18 и 20 предусмотрены отверстия для испытуемого болта 24 и гайки 25, которая удер- 15 живается от вращения в гнезде фланца 20.

Размеры и форма гнезда во флапце 20 определяются размерами и формой испытуемого изделия. Между торцами головки испытуемого болта или гайки и гнезда фланца 20 разме це- 20 на дистанционная втулка 26, имитирующая опорные поверхности реального резьбового соединения: материал, твердость, шероховатость и т. д. В отверстие 17 может быть ввернута и пропущена через гладкое отверстие 16 оправка 27 с кронштейном 28 и датчиком 29 для измерения удлинеппя стержня болта 24 в процессе затяжки.

На фиг. 3 показана сменная наладка для определения параметров затяжки шпильки 80 ЗО с гайкой 31. В отверстии ступицы 5 расположен фланец 18 со шпонкой 19, сменной шайбой 22, удерживаемой от вращения штифтом

23. В отверстие ступицы б установлен фланец 2 со шпонкой 21 и с резьбовым отверстием по размеру ввертываемого в корпус конца шпильки 80.,К торцу фланца 32 винтами 38 может .крепиться кронштейн 84 с датчиком 85 измерения деформации витков резьбы шпиль.ки в процессе затяжки.

На фиг. 4 показаны схемы соединения тензометрических датчиков R, L, М и Л в измерительные мосты, а на фиг. — размещение этих датчиков на упругих элементах измерительного устройства.

При вращении ключа завертывающего устройства стержень болта 24 или шпильки растягивается, а ступицы 5 и б сближаются осевой силой Q, значение которой определяется величиной деформации изгиба упругих элементов — спиц 8, измеряемой тензометрическими датчиками Д. Одноврел1енно аналогичпым ооразом измеряются тепзометрическими датчиками М момент трения М,р., на торце вращающейся головки болта 24 нлн гайки 31 по величине деформации спиц 7 и момент трения в резьбе по деформации спиц 8, которая регистрируется „àò÷èêà.ìè У. Суммарный крутящий момент на ключе при затяжке резьбового соединения регистрируется тензомегрическими датчиками по величине деформации упругих элементов 12 и 18. Для повышения чувствительности тензометрические да-:чики наклеиваются с двух сторон каждого упругого элемента, Получаемые с измерительных мостов сигналы поступают па усилитель п затем на осц11ллаграф для записи на осциллограммe. Тарировка спиц 7 и 8 и упругих элементов 12 и 18 может быть осуществлена с помощью образцовых динамометров или испытательных машин растяжения-сжатия и кручения.

Предмет изобретения строиство для измерения параметров затяжки резьбовых соединений, содержащее основание со стойками для крепления измерителя нагрузок в виде скрепленных между собой дисков со спицами, на которых размещены тензодатчики, и сменные колодки для установки испытываемых соединений и тензоизмерительной аппаратуры, отличаюи!ееея тем, что, с целью одновременного измерения осевого усилия затяжки, общего крутящего момента и моментов трения в резьбе и на опорном торце вращаемой крепежной детали, в пем однотипные диски измерителя нагрузок скреплены между собой по ободам с зазором между торцами спиц и ступиц, а в диаметрально расположенных пазах на ободах закреплены дополнительные упругие элементы с размещенными,на них тензодатчиками, свободные концы которых укреплены на стойках основания.

427251

-4 г

Фиг 5

Риг е

Составитель А. Новиков

Тепрел В. Рыбакова

Редактор О. Филиппова

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1721/474 Изд. № 806 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5