Способ сборки резьбового соединения и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1629166 51)5 В 25 В 21/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ олюк,йский,нко онтаж изде. . В. С. Короение, 1983,я к машиностроезовано при сбортяжело нагруженрукций и соору - повышение стаза счет снижения ормаций. При поодвигатель 1 приотор, Затем враОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ СБОРКИ РЕЗЬБОВО СОЕДИНЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Е ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относитснию и может быть испольке резьбовых соединенийных ответственных констжений. Цель изобретениябильности усилия затяжкиуровня температурных дефдаче напряжения на электрводится во вращение его р 2щательное движение передается всеми элементами устройства на рабочую головку и, в конечном итоге, элемент резьбового соединения 6 для осуществления сборки последнего. При изменении скорости вращения ротора электродвигателя 1 стабилизатор 2 поддерживает неизменную скорость на своем выходном валу, исключая тем самым возможность увеличения скорости вращения резьбового соединения 6 выше допустимой.Перед сборкой резьбового соединения определяют приращение среднеобъемной температуры соединения для адиабатических условий затяжки и допустимое приращение температуры по требуемому уровню стабильности. После сравнения полученных значений определяют величину допустимой угловой скорости затяжки. Затем производят стыковку соединяемых деталей, наживление, завинчивание гайки резьбового соединения, а окончательную затяжку ведут с контролем угловой скорости и ограничением ее допустимым значением, которое определяется по определенной зависимости. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил./(м с град);Р - площадь теплоотдающей поверхности резьбового соединения, м;2.1 з - время затяжки (охлаждения) резьбового соединения, с.Использование операций определения до пустимого приращения температуры по требуемому уровню стабильности усилия затяжки и сравнение с прирашением температуры в адиабатических условиях сборки дают возможность получить критерий для оценки влияния параметров соединения и 2 О технологии сборки на стабильность усилия затяжки, а также позволяет установить сколь критичными являются условия по ограничению скорости затяжки и выработать рекомендации о необходимости использования специального устройства для сборки со стабилизатором скорости.Поскольку изменение параметров сборкипропорционально приращению температуры элементов резьбового соединения, то ограничение теплового состояния допустимым 30 уровнем Л как следует из уравнения (2),возможно увеличением времени 1 з зом.Предварительно го соединения 6 опред необъемной темпера вого соединения 6 д вий затяжки (без жающую среду) по мости еред сборкой резьбовоеляют приращение сред уры элементов резьбоя адиабатических услотеплоотдачи в окру- аналитической зависиСр ваюш ворот ность резьбо нению-е тело пары трения (элементарезьбового соединения), ккал;С - удельная теплоемкость -го тела пары трения, ккал/(кг град);т - масса эффективного теплопоглощающего объема -го тела пары трения, кг.Использование в способе сборки резьбового соединения операции определения приращения среднеобъемной температуры элементов соединения при адиабатических условиях затяжки позволяет найти максимальный уровень теплового состояния конструкции, который реализуется на практике призатяжке с большои скоростью или затяжн 5ке рывками в том случае, когда скоростьзатяжки не ограничена конструкторской итехнологической документацией,1 П( Тогда угло 45 резьбового литическойвая с соед зави Г Х я С т 1 П(ЛТ,/ЬТдо Изобретение относится к машиностроению, преимущественно химического, транспортного и энергетического и может быть использовано при сборке резьбовых соединений тяжелонагруженных ответственных конструкций и сооружений.Целью изобретения является повышение стабильности усилия затяжки за счет снижения уровня температурных деформаций.На фиг. 1 показана зависимость приращения температуры в элементах резьбового соединения от времени затяжки; на фиг. 2 - блок-схема устройства для сборки.Устройство для сборки резьбового соединения состоит из электродвигателя 1, стабилизатора 2 скорости, редуктора 3, кулачковой муфты 4 и шпинделя 5 с рабочей головкой (не показана).Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения на электродвигатель 1 приходит во вращение его ротор (не показан). Затем врашательное движение передается на рабочую головку и в конечном итоге на элемент резьбового соединения 6 для осуществления сборки последнего. При изменении скорости врашения ротора электродвигатели 1 с 1 абилизатор 2 поддерживает неизменнло скорость на своем выходном валу, исключая тем самым возможность увеличения с,орости вращения резьбового соединения 6 выше допустимой. Стабилизатор 2 скорости может быть выполнен, например, в виде фрикционно-рычажного механизма с эластичным звеном.Способ осушествляют следующим обраЭкспериментами, выполненными на реальных резьбовых соединениях, показано, что изменение среднеобъемной температуры элементов при охлаждении происходит по экспоненциальному закону 1 п(Ь Тд /Ь Тдоо ) Ст. (3)АГедняя скорость затяжки , обеспечия реализацию необходимого угла покрепеж ного элемента и стабильдостигнутого при затяжке усилия в вом соединении, определяется по уравдь г(4) Тд/ЛТдоп )корость а (град/с) затяжкинения определяется по ана- симости(5)С т 1 п(КТд/ЛТдоо)где Я - .приведенный радиус трения,Операция определения величины допустимой скорости вращения наряду с контролем и ограничением скорости затяжки обеспечивает реализацию при затяжке тех условий, которые приводят к снижению прирашения температуры соединения, вклада тепловой деформации в напряженное состоя%вЬТ -Формула изобретения ЛТо// -Фоию ила ов, с Период периоотайлизаици, нии соорочнва юрие Фи. 7 Составитель И. Лихачев Редактор О. Головач Техред А, Кравчук Корректор И. Муска Заказ 402 Тираж 460 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1ние крепежа (болта, шпильки) на этапе затяжки и в конечном итоге обеспечивает повышение стабильности усилия затяжки по окончании сборки, которая в действительности заканчивается только после термостабилизации соединения, а не после затяжки, как принято считать при изотермическом подходе к сборке резьбового соединения.После определения угловой скорости затяжки резьбового соединения ввинчивают элемент резьбового соединения, например, шпильку в собираемую конструкцию. Затем к данной сборке стыкуют соединяемую деталь, наживляют гайку на шпильку резьбового соединения и завинчивают гайку до упора в поверхность соединяемой детали конструкции. После этого затягивают гайку резьбового соединения, контролируя скорость вращения и ограничивая последнюю допустимой величиной, например, со(1 град/с до регламентированного конструкторской документацией угла поворота,1. Способ сборки резьбового соединения, включающий стыковку соединяемых деталей, наживление, завинчивание и окончательную затяжку до достижения требуемого крутящего момента, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности усилия затяжки, предварительно определяют приращение среднеобъемной температуры соединения для адиабатических условий затяжки и допустимое приращение температуры по требуемому уровню стабильности усилия, после сравнения полученных значений определяют величину допустимой угловой скорости затяжки, а окончательную затяжку ведут с конт 5 ролем угловой скорости и ограничением еедопустимым значением,2. Способ по и, 1, отличающийся тем,что величину допустимой угловой скорости созатяжки определяют по зависимости угол поворота одного из элементоврезьбового соединения, град;коэффициент теплоотдачи, ккал//(м с град);площадь теплоотдающей поверхности рез ьбового соединен и я, м-;удельная теплоемкость, ккал//(кг град);масса резьбового соединения, кг;приращение среднеобъемной температуры резьбового соединения дляадиабатических условий затяжки, С;допустимое приращение температуры деталей по требуемому уровнюстабильности усилия затяжки, С. 3. Устройство для сборки резьбовогосоединения, содержащее электродвигатель, редуктор, кулачковую муфту и шпиндель с рабочей головкой, отличающееся тем, что, с 30 целью повышения стабильности усилия затяжки, оно снабжено стабилизатором скорости, связывающим электродвигатель с редуктором.