УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОСЕВОГО УСИЛИЯ ЗАТЯЖКИ Российский патент 1994 года по МПК G01L5/24 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для регистрации заданного осевого усилия в резьбовых соединениях.

Известно устройство для контроля усилия затяжки резьбового соединения, содержащее изолированный контакт с упругим наконечником и снабженное установленным в осевом отверстии болта штифтом, один конец которого скреплен с головкой болта, а другой касается упругого наконечника контакта, установленного в осевом отверстии с торца болта. Контроль достижения заданного осевого усилия производят по размыканию электрической цепи, которое происходит при нарушении электрического контакта между наконечником и торцом штифта в результате удлинения болта [1].

Недостатком данного устройства является то, что для контроля достижения заданного осевого усилия при затяжке и в процессе эксплуатации требуется специальный прибор.

Известен также резьбовой элемент с оптико-механическим индикатором затяжки, выполненным в виде жестко закрепленного в глухом ступенчатом отверстии резьбового элемента штифта с окрашенной головкой, закрытого прозрачным стеклом, причем зазор между головкой штифта и стенками отверстия заполнен светопоглощающей жидкостью, при этом головка штифта, стекло и жидкость помещены в герметизированную обойму [2]. Данное устройство позволяет производить контроль достижения заданного осевого усилия без применения какого-либо прибора, но имеет сложную конструкцию и обладает низкой технологичностью из-за необходимости герметизировать обойму со стеклом, в которой находится жидкость.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для регистрации осевого усилия затяжки, содержащее цилиндрический стержень, установленный в осевое отверстие резьбового элемента, и закрепленный на конце цилиндрического стержня с возможностью поворота вокруг него указатель нагрузки. В исходном положении указатель нагрузки свободно вращается на цилиндрическом стержне. При затяжке резьбового элемента происходит его удлинение и уменьшение зазора между указателем нагрузки и резьбовым элементом. Затяжку заканчивают при прекращении проворачивания указателя нагрузки на цилиндрическом стержне, что свидетельствует о достижении заданного усилия [3].

Данное устройство обладает более простой конструкцией, но обладает недостаточной точностью определения момента прекращения затяжки вследствие неточности определения момента фиксации указателя нагрузки от проворачивания на штифте, что может привести к превышению максимально допустимой величины осевого усилия, так как прекращение проворачивания указателя нагрузки свидетельствует лишь о достижении минимально допустимой величины осевого усилия и не ограничивает верхнего предела.

Целью изобретения является повышение точности регистрации осевого усилия затяжки.

Цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой, при этом в резьбовом элементе выполнены два последовательно расположенных цилиндрических отверстия разного диаметра, в которых коаксиально размещен цилиндрический стержень с выполненными в нем двумя упорами, установленными с возможностью взаимодействия с соответствующими противолежащими торцами указателя нагрузки, выполненного с кольцевым выступом, смещенным от торца сопряжения цилиндрических отверстий резьбового элемента, причем конец резьбового элемента, наиболее удаленный от указателя нагрузки, скреплен с концом цилиндрического стержня, а втулка закреплена в резьбовом элементе с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом указателя нагрузки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из резьбового элемента 1, в котором выполнены два последовательно расположенных цилиндрических отверстия 2 и 3 разного диаметра, цилиндрического стержня 4 с установленным вокруг него упором 5, указателя нагрузки 6 и втулки 7. На конце цилиндрического стержня имеется второй упор 8. Посредством упоров цилиндрический стержень 4 взаимодействует с указателем нагрузки 6. Указатель нагрузки имеет кольцевой выступ 9, при помощи которого он взаимодействует с втулкой 7. Цилиндрический стержень 4 и втулка 7 могут быть соединены с резьбовым элементом как посредством резьбы, так и каким-либо другим способом.

В исходном положении указатель нагрузки зажат упором 5 и втулкой 7 и не может поворачиваться на цилиндрическом стержне 4.

При затяжке происходит удлинение резьбового элемента 1 и упор 5, перемещаясь вместе с концом резьбового элемента, освобождает указатель нагрузки 6, который начинает свободно проворачиваться на цилиндрическом стержне 4. При перемещении указателя нагрузки в процессе дальнейшей затяжки до упора в поверхность А резьбового элемента 1 происходит фиксация указателя нагрузки между поверхностью А и упором 8 цилиндрического стержня 4 и прекращение его проворачивания. Устройство тарируют таким образом, чтобы при достижении минимально допустимого усилия затяжки указатель нагрузки 6 начинал проворачиваться на цилиндрическом стержне 4, а при достижении максимально допустимого усилия происходила фиксация указателя нагрузки между упором 8 цилиндрического стержня 4 и поверхностью А резьбового элемента 1. Таким образом свободное проворачивание указателя нагрузки 6 свидетельствует о том, что величина осевого усилия находится между минимально и максимально допустимыми значениями.

Использование данного изобретения позволит повысить точность контроля осевого усилия при затяжке и в процессе эксплуатации за счет обеспечения возможности регистрации достижения минимально и максимально допустимых значений усилия.

Сущность изобретения: устройство содержит резьбовой элемент 1 с двумя последовательно расположенными цилиндрическими отверстиями 2 и 3 разного диаметра. В отверстиях коаксиально размещен цилиндрический стержень с упорами 5 и 8, с помощью которых он взаимодействует с указателем нагрузки 6. Один конец резьбового элемента 1 скреплен с концом цилиндрического стержня 4. Втулка 7 закреплена в резьбовом элементе 1 с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом 9 указателя нагрузки 6. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОСЕВОГО УСИЛИЯ ЗАТЯЖКИ, содержащее резьбовой элемент и цилиндрический стержень, с соосно установленным на нем с возможностью вращения указателем нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено втулкой, при этом в резьбовом элементе выполнены два последовательно расположенных цилиндрических отверстия разного диаметра, в которых коаксиально размещен цилиндрический стержень с выполненными в нем двумя упорами, установленными с возможностью взаимодействия с соответствующими противолежащими торцами указателя нагрузки, выполненного с кольцевым выступом, смещенным от торца сопряжения цилиндрических отверстий резьбового элемента, причем конец резьбового элемента, наиболее удаленный от указателя нагрузки, скреплен с концом цилиндрического стержня, а втулка закреплена в резьбовом элементе с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом указателя нагрузки.