Способ сборки резьбовых соединений и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК гц 4 В 25 0 Е-28 мого 1,25 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ ОРЛИНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специализированное конструкторское бюро цо механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ Мехинструмент (72) В. В. Устинов(54) СПОСОБ СБОРКИ РЕЗЬБОВЪХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ 1 ЦЕСТВЛ ЕНИЯ(57) Изобретение относится к способам сборки резьбовых соединений и устройствам для их осуществления, а именно, к механизированному инструменту для сборки резьбовых соединений с нормированным моментом затяжки. Целью изобретения является повышение точности. Способ сборки резьбовых соединений заключается в том, что предварительную затяжку производят до половины величины требуемого крутящего момента на шпинделе, а окончательную затяжку - при величине крутящего момента, определяекак корень квадратный из разностиквадрата величины требуемого крутяшего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента предваригельнои затяжки. Устройство для сборки резьбовых соединений содержит двигатель 1, электромагнитную муфту 2 с катушкой 3 возбуждения, шпиндель 4 с рабочей головкой 5, связанный с электромагнитной муфтой 2 посредством редуктора 6, датчик 7 крутящего момента, установленный на шпинделе 4. Ус; - ройство снабжено узлом 8 управления. включающим блок 9 питания, делитель 1 О напряжения, первый 11 и второй 12 комггараторы, первый 3 и второй 14 элементы 11, первый5 и второй 16 трцггерьц первый элемент НЕ 17, транзисторный клк)ч 18, мультивибратор 19, блок 20 памяти максимума крутящего момента, блок 21 вычиганця. Устройство имеет блок 22 возведения в квадрат, масштабный усилитель 23, второй элемент Я НЕ 24 и элемент ИЛИ 25. ля повышения точности контроля гребуемого крутящего момента необходимо иметь опережение ца отключение двигателя 1 гайковерта, которое С определяется для каждого конкретного резьбового соединения исходя цз его жесткости.При достижении предварительной затяжки, соответствующей половице требуемого крутящего момента, происходит отключение двигателя 1 и за счет его накопленной кц- Сиэ нетической энергии - дозатяжка резьбового (; соединения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. йИзобретение относит( я ". сч)особам сборки резьбовых соединений и устройствам л.)я их осуществления, а именно к мехзнизироБанному ицстрммец)м Лля сбоэки резьбовх соединений с норированцьц(. Моме)Г)ом зя. т 51 жки резьбыЦель изоор(.тсия - покиСие то )носи за счет 5 акоцлеция кинсткчсск(й энергии двигателем, в результате: Отор(й с(Нерпа ется работа по дозатяжке резце 0 ого Гоел 1- ения.На чертеже изображена фу)к(иоця.ьяя схема устройства для осуществ(сция сп(н,- ба сборки резьбовых соединений.Устройство содержит датель 1, э.Ск(. ромагнитцую муфту 2 с катукои 3 озбужлеция, шпиндель 4 с рабочей головкой 5, сязанной с электромагнитной муф)ой 2 цосрс- ством редуктора 6, датчик 7 круЯпкО мо - мента, установленный на цпинделе . Ус - ройство снабжено узлом 8 у рявления, кк,ючаюцим блок 9 питания, делитель 1, Н- ряжения, первый1 и второй 2 комяр- торы, первый 3 и Второй 14 эгеСнть: И, первый 15 и второй 6 тригСры,;)ервьи элемент НЕ 17, транзисторный ключ 18, )ль- вибратор 19, блок 20;амяти макс;му "1 крутяпего момента, блок 2 Бьчи 3) ия.Первый компзратор 1 :олклОч(ц (1,холо к установочному вход, пероп ,рггсра 15. Второй компаратор 2 со(лин(выходом с первым входом срого эл(,ецтя И 13, подключенного к х с Гцокочцомх Вход) второго триггера 16 скя: зццого инверсным выходом с первыВходом т 01 юго элемента И 14, вторым холом свелис(. - ного с выходом первого элсмсцтя :Е, ыходох - (. укра вл яю цР 1 х(,) Ом ряц- зисторнОГО кл 1038, эмитГером цодк;)юч(нного к общей )левой иц(, ко,.лекг( - ром - через катушку 3 Бозо) жлсцня с ц(- .ОЖИТЕЛЬНЫМ ВЫВОДОМ бЛОКс 9 ПИ ГЯ;(И 5 Блок 20 памяти максимума крутяциго момента выхолом соединен с вторым ходом блока 2 вычитания, связа:(Гого пс.)вы холом с Выходом лелител 51 10:)я пряж .)и 51.Устройство снабжено бл;ко( 22 105)елсния в квадрат, мястабць 1(гли)с(С 5 2,1, Вторым элементом 1 Е, 24 ( э,11 Г ГО (1 ИЛИ 25. Датчик 7 ое:)л (язяц ь)холом с входом блока 22 козеле Ия кя,- рат, соединенного выходом ( холом бл( - ка 20 памяти максимума кру Гя:;:.) ( Мосцтя и первыми входами первоп 1 и,(о(го )2 компараторок Делитель 10 япр 5)кец 5 в,- ходом полключец чер( з )5 сСц) абцый у( илитель 23 с Вторым входом соого и, - цярятоя 1. ВторОй КОМсВГор 12 Сое.цец вторым кхо(о)( с вы.(одом (,)окя 21 Быч - тания. Мультвибратор 19 скязяц хо,).0) Выходом первоо триггера 15, к(.(х(;о, первым входом элеста ;1 И 25, 0 ь)" входом подклкчеццого к ицце 0) кьХол) первого триггера 5, к) хо,.о к ) Н 1 я- ЛяОщЕМу КХО;) бЛОКа 20 Пс 5 Гцяь") М) МЗ КР) ТЯНИ 10 МОМЕГГЗ И ВХОД) ВТО)ОГО элемента НЕ 24. одсоединенного выходом к второму вход) псового элемента И 13, а первый элемент НЕ 1; Вход(м соединен с Выходом Х) ЛЬТИБИбрс:. П)ря."Устройство, реализую ще(. предлагаемыйспособ сборки резьбовых соединений, раооГзет с,(елмюих Обоззом.Рабочук пло=ц, 5 Гтяня)иваОг на гайку резьбовог; соел(ц я 1,;)е показа 0), 1 к 1 ючак)1 лви Гясльи узел 8 управленя. При этом григгср 16 устанавливается В цул(ос состоя(5 с и 3 его инверсцоъ Входе гнявляет( я напряжение 1 огнческо1 а ыходс эл,мегт И 14 появ", сЛ 5.Т(я Также 1 с)Л)5(ЖСНИ( ЛО)ИЧЕ(КОИ 1.рялзис горцы. ключ 18 о)кры 1. и катушка 3 Озб)к,(еця .Олключснз и б.(;къ 9 питаниЯ, эл(ектср(ма НитБЯ ммфтя 2 ключеа и переда(. т Вращение дигателяче )ез редуктор 6 .сОця рабочую головку 5. Начинается навинчивацие резьбового соединения. После соприкосновения торца гайки резьбового сое;ицениц с торцовой пссрхностью собираемой лета.,и с показано (зчизется про) есс предварительной затяжки резьбового 25 соединения, который производят до половинытребуем:го крутящего момента, Момент на рабочей п)ловке 5 начиня(т возрастать, сле- ,)0 ВТС 1 ЬЦО Н ЯЧ И Цз( Т ВОЗРЯ( сТЬ НЯПРЯЖЕ- :ие, сниаемос с ыхола дзгчика 7 момента, пропорциональное еличине крутящего 30 момен Гя пиЛС.(я 4. ,: Ыхода Датчика 7момента 13 ряжения поступает ца вход блока 22 возелеця Б квялрат, на кыхо,е которого формиру(тся цзпряже,ие, 1 ропорпиоцг)ьое к ядр ят 1 ксгичи(ы )31)р 5)жения ня :(0,),с; 1(бхОкз 22, к,)хола котороГО напряжение поступ)е ця первые входы комцяраторо 11 и 12.1)а горой хол ко лиар;.тора 1 черезяс:птябцый усилитель 23, коэффициент ко-.орого раве)1 0,20, поступает напряжение 40 с Быхо;а лели.еля 10 напряжения, регулировкой которого ца его выходе устанавливают ксир)сеие. ппопоркиональное 1,25 кядрят,( величчы -ребусОго крутяцего ОХЕЦТ;) 3; Т 51 ЖК 11(РИ ОСТлж(ЕНИ; НсПРЯЖЕ-я ця выхоле блока 22 елн ины, рзвц;)й ),25 .г(, С;)ссТЬвяЕТ СрЫЙ КОМ 3- ;,;)тор 11,)я сго ьхо,:. ояк;: яется 53 Гряжс ни(.,;Гие(кой 1, которь 1 трГгер 15 ) с- Г 1 я Влика( т(51 ь (. и ич 1( 0( сос Боя ние. Ня Выход( риг: сря 15 ц(як.5 г( я напряжение Л ГЧСС;(й . КОГОРЫ", ОСс:ССТБЛ 5:СТСЯ За.СК ХУЛЬ ИИ(Ра ГОРЯ .- Цс. БЫХОЛС КО.ГОРОГО ) (як 5)с ся и 511 ъ,. с;)л тель 0(т. ю 0,5 - -0,8 с П;)и этоъ):я 1)хог( элеме(г;я НЕ 7 появл)( Гся;3 ряж(це,( г, чсскоо "слокие ("(Кц:).С)(5 Л,1 Я ЭЛЕГс. с 1: П(",)ЕСТсЭСТО 20 30 35 40 45 50 Формула изооретени симальная величина крутящего момента запоминается в блоке 20 памяти. После того, как кинетическая энергия, накопленная двигателем 1, передается резьбовому соединению, момент на рабочей головке уменьшается до нуля и осуществляется сброс нагрузки.После окончания времени действия импульса мультивибратора 19 предварительная затяжка резьбового соединения и контроль ее момента заканчивается. При этом условие совпадения для элемента И 14 вновь начинает выполняться, что приводит к повторному включению электромагнитной муфты 2 устройства. Начинается окончательная затяжка резьбового соединения с моментом, величина которого определяется как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента предварительной затяжки. На управляющем входе блока 20 памятимаксимума крутящего момента напряжение логического О и блок 20 переходит в режим хранения. С его выхода напряжение,пропорциональное квадрату величины момента первоначальной затяжки, поступает на вход вычитаемого блока 21 вычитания, на вход уменьшаемого - напряжение с выхода делителя 10, которое пропорционально 1,25 величины требуемого крутящего момента. На выходе блока 21 фор лируется цапряжецие, пропорциональное разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента первоначальной затяжки. Это напряжение поступает ца второй Вход комцаратора 2, ца Выходе которого при равенстве напряжения с выхода блока 22 Возведения В квадрат с напряжением с Выхода блока 21 вычитания появляется напряжение логической 1, которым триггер 16 устанавливается В единичное состояние. На его инверсном Выходе появляется напряжение логического О, условие совпадения для элемента И 14 перестает выполняться, транзисторный клю8 закрывается и отключает катушку 3 возоуждения электромагнитной муфты 2 от блока 9 питания. Муфта 2 отключается и дотяжка до требуемой величины крутящего момента затяжки осуществляется за счет накопленной двигателем 1 кинетической энергии. Затех устройство Отводят особранного резьсговогоСОЕДЦЕЦИЯ. 1. (;цособ сборки резьбовых соединений, заключакщийся в предварительной затяжке резьбовых соединений с одновременным контролем крутящего момента и окончательной затяжке резьбовых соединений, отличвои 1 иися тем, что, с целью повышения точности, предварительную затяжку производят до половины Величины требуемого крутящего момента, а окончательную затяжку при величине крутящего момента, определяемой как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутягцего момеггга предварительной затяжки.2. Устройство для сборки резьбовых соединений, содержащее двигатель, электромагнитную муфту с катушкой возбуждения, шпиндель с рабочей головкой, кинематичес. ки связанный с двигателем, датчик кру тящего момента, установленный ца шпицде ле, и узел управления, включающий блок питания, делитель напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй элементы И, первыц и второй триггеры, первый элемент НЕ, транзисторный клгоч, мультцвцбратор, Олок памяти максимума крутящего момента, блок вычитания, первый компаратор подключен Выходом к установочному входу первого триггера, второй компаратор соединен выходом с первым входом первого элемента И, подключенного к установочному Входу второго триггера, связанного инверсным Выхо;гом с первым входом второго элемента 1, вторым Входом соединенного с выходом первого элемента НЕ, выходом -- с управляюгцих входом транзисторного ключ., эмиттером подключенного к обпей нулевой шине, коллектором через катушку Возбуждения к положительному Вывсдх блока пита ця, блок памяти максимума кр)тящего момента Выходом соединенВтогым Входох б.гок; Вычитаггця. св 5 гзацного первым Входом с выходом де,гггтсля напряжения, ст.ггяаки 1 еесн тем. что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком возведсция В квадрат, масштабным усилителем, Вторым элементом НЕ и элементом ИЛИ, датчик момента связан выходом с входом блока Возведения в квадрат, соединенного выходом с входом блока памяти максимума крутящего гомеггта и первыми входа ми первого и второго компараторов, делите;гь цап 5 жеция Выхо;гом цодкггючец через маспггаб ый усилитель с вторым Входом первого компаратора, второй компаратор соедцце: вторым вхо гом с выходом блока вычитания. мультивцбратор связан Вхо дом с Выходом первого триггера, Выхсдом с первым входом элемента И, 11, Вторым вхсдох подключенного к инверсному Выходу первого триггера, Выходом к упрацляюгцему Входу блока памяти максимума крутяде о момсчта ц Входх Вто 1 ого э,гегонта НЕ, ггодсосдццецного Вы;Одом к Вгором Входх псрпдг .ггегенгг 11, г Верн.ц э,гемецт НЕ Вхо:гс)1 ссгсхгццег с Вг 1 хсхгс 1 мх.гьтп Вибратор;.