Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)5 В 25 В 23/08 ИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отиосйтся к устройствам для фиксации резьбовых соединений от проворота и может быть использовано при сборке изделий, в которых детали скрепляют многоболтовыми соединениями. Цель изобретения - повышение качества сборки и расширение технологических воэможностей, В зависимости от положенйя грани болта Т-образный рычаг 34 может либо сориентироваться по грани болта. либо нет. В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с заданным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворотамй х ъ, ","дЖ" МФ щыН+ЫЬАсз 4,ась.а. = а . ф(71) Спецйализированноебаро по механизации и авсарно-сборочных работ "(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙВАНИЛ ЬЭ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР3 1781023 10 20 30 40 45 головки болта под действием заклинивающего момента и момента пружины 4 произойдет ориентация Т-образного рычага 34 по грани болта. При дальнейшем повороте головки болта происходит заклинивание рычага 5 под действием силы заклинивающего Изобретение относится к машиностро.: ению, а именно к устройствам для фиксациирезьбовых соединений от проворота; и может быть использовано для сборки изделий,в которых детали скрепляют многоболтовыми соединениями с применением завинчивающих гайковертов.Известно устройство для фиксации крепежных изделий от проворачивания, содержащее корпус с установленными в немфиксаторами, каждый из которых вйполненв виде установленной с зазором в корпусе иподпружиненной относительно последнеговтулки с гнездом под головку крепежногоэлемейта и закрепленными в ней пальцамис коническимихвостовикамй; размещенным в конических отверстиях корпуса.Наиболее близким к изобретению явля. ется устройство для фиксации крепежныхиэделий от проворачивания, содержащеекорпус, установленные на нем ступенчатыепо длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями наступени меньшего диаметра, размещенныев них шарики, установленные на ступенименьшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии.Пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине плунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шариками.Недостатком данного устройства является невозможность произвести нанем контроль качества сборки резьбовыхсоединений путем контроля затяжки, т. к.болты,:будучи затянутые одним и тем жемоментом, имеют при дефектах резьбы значения, осевой силы затяжки, не соответствующие расчетным. Также данное устройствоне позволяет производить удерживание головки болта поворота при развинчивании крепежа, что снижает технологическйевозможности устройства.Цель изобретения - повышение качества сборки и расширение технологическихвозможностей,Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для фиксации резьбовых соемомента при упоре стойки Т-образного рычага 34 в выступ паза рычага 5. Далее при возникновении заклинивающего момента в оси фиксатора 3 создается реакция опоры, которая в дальнейшем будет препятствовать съему рычага 5 с головки болта. 11 ил. динений от проворачивания, содержащем корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы; каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на ступени меньшего диаметра, размещенные в них шарики, установленные на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии каждого пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине нлунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шариками, в каждом рычаге выполнен продольный паз, а устройство снабжено15 концевым выключателем, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага. контрольным механизмом качества сборки, выполненным в виде втулки, установленных в ней йоршня для взаимодействия одним торцом с одним из шариков и закрепленного на другом его торце штока для взаимодействия с концевым выключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном паэу с возможностью поворота на 180 и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором,На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - фиксатор в момент предварительной ориентации фиксатора по граням болта; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг.6- фиксатор в момент перегрузки; на фиг. 7 35 - фиксатор в момент отвинчивания крепежа; на фиг. 8 - фиксатор в момент окончательной нагрузки; на фиг. 9 - сечень 1 е Е-Е на фиг,7; на фиг, 10 - сечение Г-Г на фиг, 7; на фиг. 11 - сечение Д-Д на фиг. 7.Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания содержит корпус 1 с установленными на нем ступенчатыми по длине пальцами 2, размещенные на каждом фиксаторы 3. поджатые пружинами 4 к корпусу 1 и выполненные в виде рычагов 5,Каждый рычаг 5 установлен с зазором Ь на ступени 6 меньшего диаметра пальца2, выполненного на торце с глухим отверстием 7, в котором установлен ступенчатыйпо оси плунжер 8 с цилиндрической поверхностью 9 и коническим хвостовиком 10 длявзаимодействия с шариками 11, установленными в радиальные отверстия 12 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2 свозможностью контакта с внутренней поверхностью 13 рычага 5. На ступени 14 большего диаметра каждого пальца 2 10перпендикулярно его оси на боковой поверхности выполнен паз 15, в котором размещена пружина 4, закрепленная однимконцом на рычаге 5, а другим - на корпусе 1через штыри 16, . 15На каждом пальце 2 на ступени 6меньшего диаметра установлена поджатая пружиной 17 обойма 18 с внутреннейконической поверхностью 19.В конических гнездах 20 ступени меньшего диаметра пальца 2 установлены тришарика 21, образующие с внутренней конической поверхностью 19 обоймы 18 подвижный шариковый захват плуйжера 8,поджатого относительно пальца 2 пружиной 2522. Для удержания плунжера 8 от выпадания на ступени 6 меньшего диаметра пальца .2 установлена крышка 23, а сам плункер 8вь 1 полненступенчатым по длине и ступенью24 меньшего диаметра установлен в отверстии крышки 23,На плече 25 каждого рычага 5 установлен механизм качества сборки, выполненнь 1 й в виде втулки 26 с установленным в нейподжатым пружиной 27 поршнем 28 со штоком 29. Торец поршня 28 предназначен длявзаимодействия с расположенным по продольной оси рычага 5 шариком 11, свободный конец штока 29 предназначен длявзаимодействия с концевым выключателем 4030, дающим команду на отключение шпинделя гайковерта (на чертеже не показан) призавинчивании, сигнализируя о дефекте параметров резьбового элемента, Для фиксации головки реэьбового элемента от 45проворачивания при эавинчивании и дополнительно при отвинчивании гайки на конце31 рычага 5 в его продольном пазу 32 установлен с воэможностью поворота на 180 ификсации в крайних положениях шариковым фиксатором 33 Т - образный рычаг 34,который вращается на оси 35, проходящейчерез его стойку 36, и в крайних положенияхудерживается от дальнейшего поворачивания выступом 37, расположенным в пазу 55рычага 5, Шарики шарикового фиксатора 33 западают в крайних положениях Т-образного рычага 34 в отверстия 38 рычага 5, расположенные по разные стороны оси 35, а усилие пружины шарикового фиксатора 33 подобрано таким, что рычаг 34 из крайних положений может выводиться от руки,Для работы фиксатора 3 необходимоследующее, Угол у,образованный коническим хвостовиком 10 плунжера 8, оптимально составляет два угла самоторможения. Угол а, образованный конической поверхностью 19 обоймы 18, оптимально равен углу самоторможения. Угол /3, образованный конической поверхностью 19 обоймы 18. и образующей 39 конического гнезда 20 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2, состав-. ляет два угла самоторможения.Устройство работает следующим образом.Изделие 40 с болтом 41, установленным головкой вниз, базируют на поверхности корпуса 1. Т-образный рычаг 34 находится в положении, соответствующем завинчиванию крепежа, Затем плунжео 8 вручнуюутапливается в глухое отверстие 7 пальца 2до упора, преодолевая при этом сопротивление пружины 22 и трение между шариками 21 и образующей 39 конического гнезда 20. Заклинивание плунжера 8 не происходит, так как шарики 21 обкатываю;ся поконической поверхности 19 обоймы 18, темсамым перемещая ее в сторону, противоположную движению плунжера 8, и сжимая пружину 17. При движении плунжера 8 шарики 11 разводятся в радиальных отверстиях 12 под действием конического хвостовика 10 плунжера 8 до контакта с внутренней цилиндрической поверхностью13 рычага 5. Диаметры конического хвостовика 10плунжера 8, шариков 11 и цилиндрической поверхности 13 подобраны так, что натягов между ними не создается, а лишь происходит центрация рычага 5 на ступени 6 мень- щего диаметра пальца 2. Затем рычаг 5 Т-образным рычагом 34 переводится в рабочее положение в сторону к головке болта" 41, преодолевая усилие пружины 4, котораяпри переходе через центр пальца 2 придаетрычагу 5 Т-образным рычагом 34 прижимающий момент Мор.В зависимости от положения грани болта 41 Т-образный рычаг 34 может либо сориентироваться по грани болта 41, либо нет, В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта 41 после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с заданным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворота головки болта 41 под действием заклинивающего момента М 3 и момента Мпр пружины 4 произойдет ориентация Т-обраэ- .1781023 10 ного рычага по грани болта 41, При дальнейшем повороте головки болта 41 происходит заклинивание рычага 5 под действием силы Р от эаклинива.ощего момента Мз при упоре стойки 36 Т-образ:ого рычага 34 в выступ 37 паза 32.Величину эаклинивающего момента Мз определяют по выракению. Мз = О ( +,с 4 р -- ,ит Йт),Р бср 2 л 2 8где О - диаметр описанной окружности головки болта; Я - размер под ключ головки болта.В конце рычага 5 происходит кинематическое воздействие поршня 28 на концевой выключатель 30, который дает команду на отключение соответствующего гайковерта (не показан), который подготавливается к развинчиванию дефектного крепежного элемента. Гайки других бездефектных болтов продолжают затягивать до получениягде Мз - величййа эаклинивающего момен-.та,О - требуемая осевая сила затяжки;Р - шаг резьбы;асср - средний диаметр резьбы;Ят-. приведенный радиус трения по торцу гайки,рр - коэффициент трения в резьбе;",ит - коэффициент трения по торцу голоВки болта,Далее при возникновенйй заклинивающего момента Уз (величина М в основномопределяется значениями фр и рт) в осиФиксатора 3 создается реакция опоры й,которая в дальнейшем будет препятствовать сьему рычага 5 с Т - образным рычагом34 с головки болта 41 за счет расклиниваю-щих в системе сил. Вертикальная составляющая силы В при взаимодействии шариков11 с коническим хвостовиком 10 пальца 2 всумме с усилием сжатой пружины 22 недостаточны для того, чтобы вытолкнуть плунжер 8 вверх, удерживаемый шариковымзахватом 33 за цилиндрическую поверхность 9, и тем самым нарушить центрациюрычага 5 на ступени 6 меньшего диаметрапальца 2 во время затяжки гайки, во времякоторой, поршень 28 механизма качествасборки установлен напротив шарика 11,расположенного по продольной оси рычага5, и находится с ним в контакте без созданиякаких-либо дополнительных напряжений впружине 27, усилие которой равно горизонтальной составляющей Р 1 силы Р от номий, нального заклинивающего момента М. Вслучае дефекта резьбы одного или нескольких крепежных элементов трение в резьбевозрастает. Это приводит к увеличению заклинивающего момента и росту силы Р. Головка болта, взаимодействуя с Т-образнымрычагом 34, отжимает его из положения равновесия в направлении продольной оси.Поршень 28 торцом упирается в шарик 11,расположенный по продольной оси рычага5,а рычаг 5 и втулка 26 механизма качествасборки при сжатиипружины 27 перемещается на расстояние: Л= О - И 2, требуемой осевой силы затяжки без перемещений Фиксаторов. По окончании затяжки всех гаек рычаги 5 снимаются с головок ботов 41, Для этого поднимают обойму 18 да 15 упора в йаружный торец крышки 23, преодолевая усилие пружины 17.Шарики 21 становятся свободными в конических гнездах 20, и плунжер 8 под дейст 23, которая удерживает его от выпадания. Между шариками 11 и коническим хвостовиком 10 плунжера 8 появляется зазор, благо 25 даря этому рычаг 5 Т - образным рычагом 34 получает поДвижность во всех направлениях в пределах зазора Ь между ступенью 6 меньшего диаметра пальца 2 и диаметром внутренней поверхности 13 рычага 5.Подвикность рычага 5 сТ-образным рычагом 34 устраняет заклинивание головок 30 болтов 41. При перемещении рычага 5 в сторону болта 41 на величину Л появляетсявоэможность свободного снятия рычага 5 с35 головки болта 41 и перевода фиксатора 3 в исходное положение, После того, как все фиксаторы 3 отведены в исходное положение, собранное изделие 40 снимается с корпуса 1, а в случае срабатывания одного из концевых выключателей 30 производится дополнительная операция Для этого собранное изделие 40 оставляется в рабочем положении, Т-образный рычаг фиксатора 3, выявившего дефект, поворачивается на оси 35 на 180 в полокение, соответствующее отвинчиванию дефектно 45 го крепежного элемента, и фиксжуется шариковым фиксатором 33 при западании его шарика в отверстие 38 рычага 5. Плунжер 8 50 утапливается в глухое отверстие 7 пальца 2,рычаг 5 с Т-образным рычагом 34 переводится в рабочее положении в сторону к головке дефектного крег:ежного элемента (болта 41). Ориентации Т-образного рычага 34 по грани болта в этот момент не происходит, но при последующем отвинчивании гайки за счет поворота болта 41 под действием отвинчивающего момента М, и момента Мпр пружины 4 произойдет заклинивание 20 вием пружины 22 занимает исходное положение с упором во внутренний торецрычага 5 с Т-.образным рычагом 34 под действие силы Р 2 от отвинчивающего момента при упоре стойки 36 в выступ 37 паза 32 рычага 5.После развийчивания дефектного кре пежного элемента обойму 18 поднимают до упора в наружный торец крышки 23, плунжер 8 занимает исходное положение, рычаг В переводится в исходное положение, а Т- Образный рычаг 34 устанавливается в поло жение "завинчивание". Заменяя крепежный влемент, цикл сборки повторяют.Формула изобретенияУстройство для фиксации резьбовых со 6 динений от проворачивания; содержащее 15 корпус, установленные на нем ступенчатые йо длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на ступени меньшего диаметра, размещенные в радиальных отверстиях шарики, установлен йые на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в аиде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии каждого пальца подпружиненный по осиСтупенчатый по длине плунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шарикамй отл ича ю ще еся тем, что, с целью повышения качества сборки и расширения технологических возможностей, в каждом рычаге выполнен продольный паз, а устройство снабжено концевыми выключателями, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага контрольным механизмом качества сборки, выполненным в виде втулки, установленных в ней поршня для взаимодействия одним торцом с одним из шаоиков и закрепленного йадругом-торце поршня штока для взаимодействия с концевым вы-ключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном пазу с возможностью поворота на 180 и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором,1781023 Редактор ель В; Сучков Состав Техред ректор И, Шмаков Мор гентал Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аз 178/93 Тираж ПодписноеВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5