Устройство для затяжки резьбового соединения заданным крутящим моментом

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 1553 1 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ(57) Изобретение относитзированному инструментурезьбовых соединений и м,пользовано длямеханизиро1ки резьбовых соединенийтящи 1 моментом. Цель иповышение точности обеста затяжки. Присоединит8 гайковерта 1 устанавлгиваемое резьбовое соец ДЛЯ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОАДА 1 ПП.П 1 КРУТЯЩИМ 2 конструк и автома абот "Ме ся кме ьство СССР 24, 1978. тво СССР 906, 1986 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Специапиэированноекое бюро по механизацииции слесарно-сборочныхструмент"(56) Авторское свидетеУ 729560, кл. С 01 Ь 3Авторское свидетельУ 1440689; кл. В 23 Р В 25 В 21 00 С О 1 Ь 524 для сборки ожет быть ис-.ванной затяжзаданным круобретения ечення моменльную головку мают на затящение, вклю1553371 чают приводной двигатель 3 гайковерта и схему 2 управления, После соприкосновения гайки резьбового соединения5 с опорной поверхностью датчик 7 крутящего момента вырабатывает сигнал, по". ступающий на один вход аналогового компаратора 15, который срабатывает, и импульсы с генератора 14 через элемент 12 И начинают поступать на счет ный вход счетчика 8, состояние выходов которого с помощью цифроаналогового преобразователя 17 преобразуется в сигнал, поступающий на другой вход аналогового компаратора 15, который 15 в момент равенства сигналов на его входах закрывает поступление импульсов с генератора 14 через элемент 12 И на счетный вход счетчика 18 импульсов, состояние разрядных выходов 20 которого отражает текущую величину крутящего момента на присоединительной головке 8 гайковерта, при этом с моментом величины, равной половине заданного (нормированного) момента М 25озатяжки, срабатывает цифровой компаратор 16, что приводит к отключению с помощью ключа 11 обмотки 5 электромагнитной муфты 4 гайковерта от источника питания . При этом редуктор 3 О 6 гайковерта отключается от привод--ного двигателя 3 и, вращаясь по инерИзобретение относится к механизированному инструменту для сборки резьбовых соединений и может быть исполь-зовано для механизированной затяжкирезьбовых соединений заданным крутящим моментом,Цель изобретения - повышение точности обеспечения момента затяжки,На фиг 1 приведена функциональная 45схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы на выходе некоторыхэлементов схемы управления,Устройство для затяжки резьбового.соединения заданным крутящим моментомсодержит гайковерт 1 и схему 2 управления,Гайковерт 1 выполнен в виде кинематически последовательно соединенныхприводного двигателя 3, электромагнит)5ной муфты 4 с обмоткой 5, редуктора6, датчика 7 момента и присоединительной головки 8. Гхема 2 управлениявключает в себя элемент 9 памяти, вышни, производит дополнительную дотяжку резьбового соединения до некоторой величины М , (0,5 И), которая отобразится на разрядных выходах счетчика 18 импульсов и поступит как входная величина в преобразователь 23 код - код, закон преобразования которого устанавливают предварительно исходя из результатов экспериментальной отработки для группы резьбовых соединений данного типа. При этом на выходе преобразователя 23 код-код появится код числа Мт который по заднему фронту импульса одновибратора 21 перепишется в элемент 9 памяти и поступит на одну группу разрядных входов цифрового компаратора 1 6, одновременно вновь сработает ключ 11 и замкнет цепь питания обмотки 5 электромагнитной муфты гайковерта 1, Процесс затяжки возобновится, В момент достижения равенства крутящего момента на рабочей головке 8 гайковерта величине М ,вновь сработает цифровой компаратор 16 и с помощью ключа 11 обесточит обмотку 5 электромагнитной муфты 4 гайковерта. При этом дотяжка резьбового соединения до величины М осуществится за счет кинетиНческой энергии вращающихся масс гай. - коверта 1. 2 ил. 1полненный в виде регистра, элементНЕ 10, ключ 11, два элемента И 12,13, генератор 14 импульсов, аналоговый компаратор 15, цифровой компаратор 16, цифроаналоговый компаратор15, цифровой компаратор 16, цифроаналоговый преобразователь 17, счетчик18 импульсов, формирователь 22 импульсов, и преобразователь 23 код -код,Устройство для затяжки резьбового,соединения заданным крутящим моментомработает следующим образом.Предварительно с помощью ,предлагаемого устройства на группе однотипных реэьбовых соединений производятсерию экспериментов с целью установпения закона соответствия преобразователя 23 код-код.Для этого с помощью гайковерта 1производят затяжку резьбовых соединений и отключают приводной двигатель3 с помощью муфты 4 при достижениивеличины текущего момента затяжки, равный половине величины нормированного для цанного типа резьбового соединения момента Мн затяжки. За счет накопленной в редукторе 6 и присоединенных к нему вращающихся масс кинематической энергии затяжка резьбового соединения происходит и после отключения приводного двигателя 3, после оста новки которого определяют фактически достигнутый в резьбовом соединении момент М затяжки. Для группы однотипных резьбовых соединений находят интервал значений Мпр, которые записывают в преобразователь 23 код-.код как входные адреса ячеек памяти, в каждую из которых записывают величину Мопределяемую из выражения20Мнтк фп 11 пр т.е. в преобразователе 23 код-код каждому значению входной величины МдПр устанавливают в соответствие значение 25 выходной величины М . При этом нулевому значению входной величины преобразователя 23 код-код устанавливают значение выходной величины 0,5 Мн.После этого предлагаемое устройст во готово к работе. Присоединительную головку 8 гайковерта 1 устанавливают на резьбовое соединение, включают приводной двигатель 3 гайковерта 1 исхему 2 управления, которую предварительно устанавливают в исходное состояние. При этом триггеры 19, 20 и счетчик импульсов устанавливается в нулевое состояние, а в элемент 9 памяти из преобразователя 23 код-код записы вается код соответствующий 0,5 Мц.На инверсном выходе триггера 19 появляется напряжение логической единицы, условие совпадения для элемента И 13 начинает выполняться, ключ 11 45 открывается и подключает обмотку 5 электромагнитной муфты 4 к источнику питания, Муфта 4 включается, начинает передавать вращение двигателя 3 на присоединительную головку 8 и иачина ется холостое навинчивание гайки.Так как счетчик 18 импульсов находится в нулевом состоянии, то на выходе цифроаналогового преобразователя 17 напряжение отсутствует, напряжение отсутствует и на выходе датчика 7 крутящего момента, следовательно, на выходе аналогового компаратора 15 напряжение логического нуля. Условие совпадения для элемента И 12 не .выполняется и выход генератора 14 им- пульсов отключен от счетного входа счетчика 18 импульсов. После соприкосновения торца гайки с опорной поверхностью собираемого узла начинается процесс затяжки гайки. Момент на присоединительной головке 8 гайковерта 1 начинает возрастать, следовательно начинает возрастать напряжение,снимаемое с выхода датчика 7 крутя- щего момента, аналоговый компаратор 15 срабатывает, на его выходе появлявгся напряжение логической единицы, и генератор 14 импульсов оказывается подключенным к счетному входу счетчика 18 импульсов. Счетчик 18 начинает заполняться импульсами, следовательно, начинает возрастать напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 1. Как только напряжение на ,выходе цифроаналогового преобразователя 17 превысит (на величину одной ступени образцового напряжения) напряжение, снимаемое с выхода датчика 7 крутящего момента, аналоговый ком" паратор 15 возвращается в исходное состояние и отключает генератор 14 от 1 счетного входа счетчика 8 импульсов.Таким образом, в каждый момент времени в счетчике 18 записано количество импульсов, соответствующее величине крутящего момента на присоединительной головке 8 гайковерта 1. С выходов:счетчика 18 импульсов код соответствующей величине крутящего момента на присоединительной головке 8 гайковерта 1 поступает на первую группу разрядных входов цифрового компаратора 16, на вторые входы которого поступает код с разрядных выходов преобразователя 23 код-код, соответствующий 0,5 Мн.При достижении крутящим моментом величины, равной 0,5 Мн цифровой компаратор 16 срабатывает, на его выходе появляется напряжение логической единицы, которым триггер 20 устанавливается в единичное состояние. Одновременно напряжение с выхода цифрово" го компаратора 16 поступает на вход одновибратора 21 и осуществляет его запуск.На выходе одновибратора 21 появляется импульс заданной длительности. При этом условие совпадения для элемента 13 И перестает выполняться, ключ 11 закрывается и отключает об 1553371мотку 5 электромагнитной муфты 4 от источника питания, Муфта 4 отключается, но вследствие накопленной гайко" вертом 1 кинетической энергии затяжка продолжается и крутящий момент на писоединительной головке 8 продолжае 1 г возрастать. При этом код крутяще- гО момента затяжки Фиксируется в счетч ке 18 импульсов, С разрядных выход в счетчика 8 импульсов код крутящег момента затяжки поступает на разр дные входы преобразователя 23 кодк д. При этом на разрядных выходах п еобразователя 23 код-код появляетс код, соответствующий моменту отключ ния Мпривода 3 гайковерта 1.Задним фронтом импульса.одновибрат ра 21 производится запись кода момента отключения Мс выходов прео разователя 23 код-код в элемент 9 п мяти.После окончания времени действия и пульса одновибратора 21 условия совпадения для элемента И 13 вновь 25 начинает выполняться, ключ 11 открывдается и производит подключение обмоч к 5 электромагнитной муфты 4 к источ н ку питания. Муфта 4 включается и н чинается окончательная затяжка1 резьбового соединения. При достижении к утящим моментом на присоединительной головке 8 гайковерта 1 величины мента, отключения М к срабатывает фровой компаратор 16. На его выхо,- де появляется напряжение логической35 е 1 циницы, которым триггер 19 устанав.-,. лвается в единичное состояние.Условие совпадения для элемента И 13 перестает выполняться, ключ 11 закрывается и отключает обмотку 5 злектромагнитной муфты 4 от источника питания, Муфта 4 отключается, адотяжка до нормированной величины Крутящего МомеНта. затяжки Мя осущест 45 вляется за счет накопленной кинетической энергии гайковерта 1.После окончания затяжки отключают приводной двигатель 3 и гайковерт 1 отводят от затянутого резьбового .соединения.50 Формула из о бретения Устройство для затяжки резьбового соединения заданным крутящим моментом, содержащее гайковерт, выполненный ввиде кинематически последовательносоединенных приводного двигателя,электромагнитной муфты, редуктора,датчика момента и присоединительнойголовки, а также схему управления,включающую в себя элемент памяти,элемент НЕ, ключ, два элемента И, дватриггера, генератор импульсов, подключенный к первому входу первого элемента И, аналоговый компаратор, цифровой компаратор, цифроаналоговыйпреобразователь, счетчик импульсов,разрядные выходы которого подключенык первой группе разрядных входов цифрового компаратора и к разряднымвходам цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к первомувходу аналогового компаратора, выходкоторого подключен к второму входупервого элемента И, подключенного выходом к входу счетчика импульсов, приэтом выход первого триггера подключенк первому входу второго элемента И,а первый вход первого триггера подключен к выходу второго триггера,первый вход которого подключен к шине логической единицы, кроме тогоэлектромагнитная муфта гайковертаподключена к источнику питания черезключ в схеме управления, второй входаналогового компаратора которой под-,ключен к датчику момента гайковерта,о т л и ч а ю щ е е с .я. тем, что, сцелью повышения точности обеспечениямомента затяжки, в него введены формирователь импульсов, преобразователькод-код, подключенный выходом к входу элемента НЕ, а входом - к вторымвходам триггеров и к выходу цифровогокомпаратора, вторая группа разрядныхвходов которого подключена к разрядным выходам элемента памяти, которыйвыполнен в виде регистра, выход формирователя импульсов подключен .к управляющему входу. элемента памяти, авыход - к выходу элемента НЕ и к второму входу второго элемента И, подключенного выходом к управляющемувходу ключа, а разрядные входы преобразователя код-код подключены к разрядным выходам счетчика импульсов,разрядные выходы - к разрядным входамэлемента памяти,ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин роизводственно 8 О ета по изобретениям и открытияма, Ж, Раушская наб., д, 4/5