Устройство для контроля осевой силы затяжки

(59 4 С 05 В 23/02 ИЗОБРЕТЕН ОП ЛЬСТВУ СССР1977Я ОСЕВОЙ электроклапан производится до вычисленной ента, после че чается и затяж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специализированное конструкторское бюро по .механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ(56) Авторское свидетельство СССРУ 504107, кл. С 01 Ь 5/24, 1974.Иосилевич Г.Б., Строганов Г.БШарловский Ю.В. Затяжка и стопорениерезьбовых соединенЯ, М.; Машиностроение, 1985, с. 46-49.Авторское свидетельствоВ 1172454, кл, С 01 Ь 5/24,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛСИЛЫ ЗАТЯЖКИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля усилия затяжкирезьбовых соединений в процессе их эатягивания. Изобретение позволяет повысить точность контроля осевой силызатяжки по моментам завинчивания иотвинчивания. При включении устройства срабатывает электроклапан нормального вращеиия, производится включение гайковерта и начинается процесспервоначальной затяжки резьбового соединения. Момент на шпинделе гайковерта датчиком момента преобразуетсяв электрический сигнал, который поступает в блок управления. При достижении моментом первоначальной величины, составляющей 0,75-0,8 величинытребуемого момента, блок управлениявырабатывает сигнал, по которому электроклапаном нормального вращения производится отключение гайковерта, Значение момента запоминается в блоке. управления. Затем электроклапаном обратного вращения включается реверс гайковерта и производится отвинчивание резьбового соединения в течение 0,5-0,8 с. Значение момента отвинчивания запоминается в блоке управления. По разности величины моментов первоначальной затяжки и отвинчивания и величине требуемой осевой силы затяжки блоком управления производится вычисление требуемой величины крутящего момента, при котором обеспечивается требуемая осевая сила затяжки, Затем срабатываетнормального вращенияокончательная затяжкавеличины крутящего момго электроклапан отклюка заканчивается. 2 ипИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь Устройство содержит также электро- З 0 клапаны 21 и 22 нормального и обрат ного вращения шпинделя соответственно. Принцип действия устройства осно- ., ван на способе контроля осевой силы З 5 затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания. При этом проводится первоначальная затяжка до момента М, составляющего 0,75-0,8 М (не-. личины крутящего момента, при котором 40 обеспечивается заданная осевая сила затяжки), а затем отвинчивание этого соединения с определением момента отвинчивания М . Используя полученные результаты, вычисляют требуемую вели чину крутящего момента, при котором обеспечивается заданная осевая сила затяжки, по Формуле 50 М Гтр и РМ - Моротв где М - величина крутящего момента,при котором обеспечиваетсязаданная осевая сила затяжки;Г - величина требуемой осевойтрсилы затяжки;М - величина момента при первогрначальной затяжке; 55 зовано для контроля усилия затяжки резьбовых соединений в процессе их затягивания.Цель изобретения - повышение точности контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивання. 10На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие работу уст" ройства.Устройство содержит реверсивный 15 пневматический гайковерт 1 и блок 2 управления. На гайковерте 1 установлен датчик 3 момента. Блок 2 управления содержит первый запоминающий блок 4 максимума, второй запоминающий 20 блок 5 максимума, блок б вычитания, блок 7 умножения, блок 8 деления, делитель 9 напряжения, первый 10 и второй 11 компараторы, первый, второй .н третий элементы И 12-14, одновибра тор 15, формирователь 16 импульса, элемент НЕ 17, первый-третий триггеры 18-20. М- величина момента отвинчивания,Р - шаг резьбы.После этого осуществляется окончательная затяжка до момента Мр .Устройство для затягивания резьбового соединения работает следующим образом.Гайковерт 1 устанавливают на затягиваемое резьбовое соединение (не показано) и включают блок 2 управления, предварительно установленный в исходное состояние, При этом все триггеры находятся в нулевом состоянии, на их инверсных выходах напряжение логической единицы, Поэтому условие совпадения для второго элемента И 13 не выполняется и на его выходе напряжение логического нуля, а на выходе элемента НЕ 17 - напряжение логической единицы, условие совпадения для третьего элемента И 14 выполняется, на его выходе напряжение логической единицы, которое поступает на управляющий вход электроклапана 21. Электроклапан 21 срабатывает, включается нормальное вращение гайковерта 1 и начинается затяжка резьбового соединения, При этом момент на шпинделе гайковерта начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение, снимаемое с выхода датчика 3 момента, которое поступает в запоминающий блок 4 максимума, так как на его управляющем входе напряжение логической единицы. Напряжение с выхода датчика 3 момента поступает также на первый вход второго компаратора 11 и при достижении моментом на шпинделе гайковерта величины первоначальной затяжки М , которая устанавливаетсяпрфрегулировкой опорного напряжения, подаваемого на второй вход второго компаратора 11, компаратор срабатывает, на его выходе появляется напряжение логической единицы, которым третий триггер 20 устанавливается в единичное состояние. При этом условие совпадения для второго элемента И 13 начинает выполняться, на его выходе появляется напряжение логической единицы, а на выходе элемента НЕ 17 напряжение логического нуля.Условие совпадения для третьего элемента И 14 перестает выполняться, что приводит к отключению электроклапана 21 и прекращению затяжки. При этом в запоминающем блоке 4 максимумапропорциональное величинеГ Ртр Р запоминается максимальное напряжение, соответствующее максимальному значению величины крутящего момента при первоначальной затяжке. Так как на его управляющем входе напряжение логического нуля, то запоминающий блок 4 максимума переходит в режим хранения информации. При срабатывании третьего триггера 20 начинает выполнять ся условие совпадения для второго элемента И 13. На его выходе появляется напряжение логической единицы, которое поступает на управляющий вход электроклапана 22 и осуществляет его 15 включение, Электроклапан 22 срабатывает, включается реверс гайковерта 1 и начинается процесс отвинчивания резьбового соединения. При этом напряжение с выхода датчика 3 момента 20 запоминается вторым запоминающим блоком 5 максимума, так как на его управляющем входе напряжение логической единицы.25При срабатывании второго компаратора 11 осуществляется запуск одновибратора 15, на выходе которого генерируется импульс длительностью 0,5- 1 см, в течение которого осуществля- Зо ется реверс гайковерта. Формирователь 16 импульса из заднего фронта импульса одновибратора 15 формирует короткий импульс, устанавливающий второй триггер 19 в единичное состояние, При этом условие совпадения для второго элемента И 13 перестает выполняться.Электроклапан 22 отключается и отвинчивание резьбового соединения заканчиваетсяПри этом в запоминающем 40 блоке максимума 5 фиксируется максимальное напряжение, соответствующее максимальной величине крутящего момента при отвинчивании М . На выхоотв. де блока 6 вычитания появляется напряжение, пропорциональное разности моментов (М -14 ) которое поступаПрет на вход делителя блока 8 деления.На выходе блока 7 умножения присутствует напряжение, пропорциональное величине М Р/в Г,р . При этом величина сомножйтеля (Р/7 Р, ) устанавливается регулировкой делителя 9 напряжения. С выхода блока 7 умножения напряжение поступает на вход делимого блока 8 деления, На выходе блока 8 деления устанавливается напряжение,Г( пох), что соответствует неМ: Мличийе момента, при котором достигается требуемая величина осевой силызатяжки. Это напряжение поступает навторой вход первого кампаратора 10,При срабатывании триггера 19 начинает выполняться условие совпадениядля третьего элемента И 14, электроклапан 21 срабатывает и начинаетсяокончательная затяжка резьбового соединения. При достижении моментом нашпинделе гайковерта 1 рассчитаннойвеличины М срабатывает первый комтрпаратор 10, на его выходе появляетсянапряжение логической единицы, которое через первый элемент И 12, длякоторого выполняется условие совпадения, поступает на установочныйвход первого триггера 19 и устанавливает его в единичное состояние.Условие совладения для третьего элемента И 14 перестает выполняться,электроклапан 21 отключается, затяжказаканчивается и гайковерт 1 отводятот собранного соединения,Устройство позволяет повысить точность затяжки резьбового соединенияпутем контроля осевой силы затяжки помоментам завинчивания и отвинчивания.Формула изобретенияУстройство для контроля осевой силы затяжки, содержащее реверсивный пневматический гайковерт, снабженный электроклапаном нормального вращения шпинделя и датчиком момента, а также блок управления, содержащий первый компаратор, делитель напряжения и умножитель, первый вход которого соединен с выходом делителя напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания, реверсивный пневматический гайковерт снабжен электроклапаном обратного вращения шпинделя, а в блок управления введены два запоминающих блока максимума, блок вычитания, блок деления, второй компаратор, три триггера, одновибратор, формирователь импульса, три элемента И и элемент НЕ, информационные входы запоминающю: блоков максимума подключены к выходу датчика момента, информационный выход первого запоминающего блока максимума подключен ко второмувходу блока умножения и к первому входу блока вычитания, информационныйвыход второго запоминающего блокамаксимума подключен ко второму входублока вычитания, подключенного выходом ко входу делителя блока деления,подключенного входом делимого к выходу блока, умножения а выходом - кпервому входу первого компаратора,подключенного выходом к первому входу 10первого элемента И, подключенного выходом к установочному входу первоготриггера, второй вход первого элемента И подключен к выходу второго триггера, а третий вход - к выходу третье го триггера, подключенного установочным входом к выходу второго компаратора, подключенного первым входом квыходу датчика момента и ко второмувходу первого компаратора, установочный вход второго триггера через формирователь импульсов подключен к выходу одновибратора, подключенноговходом к выходу второго компаратора,выход третьего триггера подключен кпервому входу второго элемента И,подключенного вторым входом к инверсномувыходу второго триггера, а выходом -к управляющему входу электроклапанаобратного вращения шпинделя и входуэлемента НЕ, подключенного выходом кпервому входу третьего элемента И,подключенного вторым входом к инверсному выходу первого триггера, а выходом - к управляющему входу электроклапана нормального вращения шпинделя, управляющий вход первого запоминающего блока максимума подключен кинверсному выходу третьего триггера,а управляющий вход второго запоминающего блока максимума - к выходу второго элемента И, второй вход второгокомпаратор является входом устройства./42 Тираж 8 б 3 ИНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсЗак дписн митета ССоткрытий 4 ая наб.,оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна