Цифровой динамометрический ключ

(46) 07;08.91. Бюл. М 2 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ С(71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автоматизации сяесарно-сборочных работ "Мехинструмент" (72) В.В.Устинов. и Н.А,Гонольд(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1185130, кл, 6 01 . 5/24, 1985,Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1580188, кл, 6 01 . 5/24, 1988;(54) ЦИФРОВОЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ КЛЮЧ(57) Изобретение относится к иэмерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности визуального вос- . . произведения фактически исполненных зеЯО 1668877 А 1 личин моментов затяжки в рабочей серии . затяжек, Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 деформации упру гого элемента, усилитель 2, цифровой вольтметр 3, блок 4 памяти, переключатель 5 с двумя механически сблокированными группами контактов, триггер 6, элемент И 7, элемент ИЛИ 8, два формирователя 9,10 импульсов, кнопку 11 управления, генератор 12 импульсов, компаратор 13, схему 14 выборки-хранения, одновибратор 15, интегратор 16 и резистор 17, При положении переключателя 5, соответствующем режиму "Работа", цифровой вольтметр 3 по исполнении каждой затяжки регистрирует максимальную величину крутящего момента, с которым былозатянуто резьбовое соедине- З ние. При положении переключателя 5, соответствующем режиму ."Чтение", цифровой вольтметр 3 последовательно воспроизводит все значения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек. 2 ил.45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при .затяжке резьбовых соединений в процессесборки и эксплуатации машин или оборудования,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счетобеспечения воэможности визуального воспроизведения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серииэа тяжек.На фиг.1 приведена блок-схема цифрового динамометрического ключа; на,фиг,2 -временные диаграммы, поясняющие работуключа.Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 деформации упругого элемента, усилитель 2, цифровой вольтметр 3 сцифровыми светодиодными индикаторами,блок 4 памяти, переключатель 5 с двумямеханически сблокированными группамиконтактов, триггер б, элемент И 7, элементИЛИ 8, два формирователя 9, 10 импульсов,кнопку 11 управления, генератор 12 импульсов, компаратор 13, схему 14 выборки-хранения, одновибратор 15, интегратор 16 ирезистор 17.Цифровой динамометрический ключ работает следующим образам,Подключают к шине "Логическая единица" через резистор 17 первый контакт кнопки 11 управления, второй контакт которойподключают к нулевой шине,В исходном состоянии триггер 6 установлен в состоянии логического нуля и вовсе ячейки блока 4 памяти записан логический ноль (не показано).Напряжение на выходе схемы 14 выборки-хранения равно нулю.Динамометрический ключ с помощьюклавиши переключателя 5 устанавливают врежим "Работа". При этом ко входу схемы14 выборки-хранения подключен выходусилителя 2, а вход интегратора 16 подключенк нулевой шине, поэтому на его выходе напряжение равно нулю, После этого осуществляют затяжку резьбового соединения. Приэтом в упругом элементе датчика 1 возникает деформация и на его выходе появляетсянапряжение, пропорциональное величинеприложенного крутящего момента, Зто напряжение поступает на вход усилителя 2, свыхода которого усиленное напряжение поступает на вход схемы 14 выборки-хранения. Как только напряжение на выходеусилителя 2 станет больше напряжения навыходе схемь 1 14 выборки-хранения, компаратор 13 срабатывает и на его выходе появляется напряжение логической единицы,которое поступает на первый входэлемента 5 10 15 20 2 Г 30 35 40 И 7, Условие совпадения для элемента И 7 начинает выполняться, тем самым разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 12, которые через элемент ИЛИ 8 поступают на управляющий вход схемы 14 выборки-хранения. Частота и скважность импульсов генератора 12 зависят от требуемого быстродействиявсей системы.Таким образом схема 14 выборки-хранения при увеличивающемся напряжении на выходе усилителя 2 импульсами генератора 12 периодически переводится из режима хранения в режим выборки и, следовательно, производится отслеживание максимального значения входного напряжения. Напряжение с выхода схемы 14 выборки-хранения поступает на вход цифрового вольтметра 3, который, измеряя напряжение, выдает цифровук) информацию о величине приложенного крутящего момента, С катодов цифровых индикаторов цифровой код величины приложенного крутящего момента поступает на адресные входы блока 4 памяти,При достижении установленного значения крутящего момента затяжку резьбового соединения прекращают, датчик 1 разгружается и на его выходе сигнал становится равным нулю,Напряжение на выходе усилителя 2 становится меньше напряжения на выходе схемы 14 выборки-хранения, поэтому на выходе компаратора 13 появляется логический ноль, которым схема 14 выборки-хранения переводится в режим хранения информации.Таким образом вольтметр 3 выдает цифровую информацию о максимальной величине крутящего момента, с которым было затянуто резьбовое соединение. Для затяжки следующего резьбовогосоединения необходимо кратковременно нажать кнопку 11 управления, В результате блок 4 памяти подачей уровня логического нуля на вход "Запись-чтение" переводится в режим "Запись" цифровой информации. На выходе формирователя 9 импульсов появляется короткий импульс, поступающий на вход "Данные" блока 4 памяти, па переднему фронту которого происходит запись логической единицы в блок 4 памяти по адресу, соответствующему коду на катодах цифровых индикаторов вольтметра, а задним фронтом импульса осуществляется сброс схемы 14 выборки-хранения через элемент ИЛ И 8. После отпускания кнопки 11 управления блок 4 памяти подачей уровня логической единицы через резистор 17 на вход "Запись-чтение" переводится в режим"Чтение". В дальнейшем затяжка резьбового соединения производится аналогично,Таким образом, после окончания затяжки резьбовых.соединений в блок 4 памяти будет записано соответствующее количество значений крутящих моментов, Для осуществления операции контроля динамометрический ключ с помощью клавиши переключателя 5 устанавливают в положение "Чтение". При этом к входу схемы 14 выборки-хранения подключают выход интегратора 16, а выход одновибратора 15 подключают к входу интегратора 16. На выходе одновибратора 15 имеет место высокий уровень напряжения, поэтому на выходе интегратора 16 появляется медленно возрастающее напряжение, поступающее на вход схемы 14 выборки-хранения.Как только напряжение на выходе интегратора 16 станет больше напряжения на выходе схемы 14 выборки-хранения, сработает компарэтор 13 и нэ его выходе появится напряжение логической единицы. Условие совпадения для элемента И 7 начинает. выполняться, и тем самым разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 12, которые через элемент ИЛИ 8 поступают на управляющий вход схемы 14 выборки- . хранения. Таким образом, схема 14 выбоо- ки-хранения при увеличивающемсянапряжении на выходе интегратора 16 импульсами генератора 12 периодически переводится из режима хранения в режим выборки, и, следовательно, производится отслеживание максимального входного напряжения. Показания индикаторов цифрового вольтметра 3 начинает изменяться, последовательно проходя все свои значения, С катодов цифровых индикаторов цифровой код поступает на адресные входы блока 4 памяти.Когда, возрастая, цифровой код на катодах цифровых индикаторов совпадает с кодом, по адресу которого в блок 4 памятибыла произведена запись логической единицы, на выходе блока 4 памяти появляется импульс, который устанавливает триггер 6 в единичное состояние, При этом срабатывает формирователь 10 импульсов, на выходе которого появляется короткий импульс, который, в свою очередь, производит запуск одновибрэтора 15. На выходе одновибратора 15 формируется импульс с низким уров нем напряжения длительностью 35 с,который прекращает работу интегратора 16, и на его выходе напряжение начинает медленно убывать,Напряжение на выходе интегратора 16становится меньше напряжения на.выходе схемы 14 выборки-хранения, поэтому на выходе компаратора 13 появляется логический ноль, Условие совпадения для элемента И 7 перестанет выполняться, на его выходе появляется напряжение логического нуля, которое через элемент ИЛИ 8 переводит схему 14 выборки-хранения в режим хранения.Таким образом, вольтметр 3, измеряя поступающее со схемы 14 выборки-хранения напряжение, выдает цифровую информацию о величине минимального крутящего момента из всей совокупности, записанной в блок 4 памяти,По окончании импульса одновибратора 15 на его выходе опять появляется напряжение логической единицы. В результате на выходе интегратора 16 напряжение начинает снова возрастать,Как только напряжение на выходе интегратора 16 превысит напряжение на выходе схемы 14 выборки-хранения, сработает компаратор 13 и на его выходе появится напряжение логической единицы, Условие совпадения для элемента И 7 начинает выполняться, разрешая прохождение импульсов с генератора 12, которыми триггер 6 устанавливается в состояние логического нуля, Напряжение нэ выходе схемы 14 выборки-хранения, отслеживая входное напряжение, начинает увеличиваться.Следовательно, показания индикаторов вольтметра 3 также начинают изменяться, последовательно проходя все свои значения, до тех пор, пока код на катодах цифровых индикаторов в очередной раз совпадает с кодом, по адресу которого в блок 4 памятй была записана логическая единица.Таким образом, аналогично вышеизложенному происходит контроль записанных в блок 4 памяти значений крутящих моментов, полученных при затяжке резьбовых соединений,Формула изобретения Цифровой динамометрический ключ, содержащий цифровой вольтметр со световыми индикаторами, подключенный разрядными выходами к соответствующим входам блсГка памяти, переключатель с двумя механически сблокированными группами контактов, элемент И, элемент ИЛИ, триггер, датчик деформации упругого элемента, соединенный через усилитель с первым входом первой группы контактов переключателя, и кнопку управления, первый контакт которой через формирователь импульсов подключен к управляющему входу блока памяти и к одному входу элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности ви1668877. Жг Составитель А.АмахановРедактор Г.Наджарян Техред М.Моргентал Корректор Л,Беск Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5.Заказ 2650ВНИИПИ твенно-издательский комбинат "Пйгент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Прои зуального воспроизведения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек, в него введены схема выборки-,хранения, интегратор, компаратор, одновибратор, генератор импульсов, 5 , подключенный к одному входу элемента И, ; к другому входу которого подключен выходкомпаратора, а к выходу элемента И подключен другой вход элемента ИЛИ и один вход триггера, другой вход которого под ключен к выходу блока памяти, вход "Запись - чтение" которого подключен к первому контакту кнопки управления, второй контакт которой подключен к первому входу второй группы контактов переключателя, выход которой через интегратор подключен ко второму входу первой группы контактов переключателя, выход которой подключен к первому входу компаратора и к информационному входу схемы выборкихоанения, управляющий вход которой подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход - ко второму входу компаратора и ко входу цифрового вольтметра. и второй формирователь импульсов, подключенный входом к выходу триггера,а выходом через одновибратор ко второму входу второй группы контактов переключателя.