ДИНАМОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОБЖИМАНИЯ ЭЛЕМЕНТА НА ДЕТАЛИ Российский патент 2020 года по МПК G01L5/24 G01L1/02 B25B29/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области обжимных устройств для обжимания гаек и шпилек на деталь, в частности, обжимных устройств, осуществляющих крепление посредством силы. Целью изобретения является разработка устройства для изменения силы, прилагаемой такими обжимными устройствами.

Предшествующий уровень техники

Обжимание является простым способом, широко используемым для сборки двух деталей. Обжимное устройство для обжимаемой гайки или шпильки, или обжимной инструмент, обеспечивает выполнение операций привинчивания, обжимания и отвинчивания гайки или шпильки.

Некоторые обжимные инструменты выполняют обжимание гаек или шпилек посредством осуществления операции прикрепления с помощью силы. Величина прилагаемой силы задается предварительно на уровне обжимного инструмента согласно применению и детали, обжимаемой с ее помощью. В целом, величины силы обычно лежат в диапазоне 3,5-40 кН и в редких случаях могут быть до 60 кН.

После этого осуществляется систематическое и многократное приложение силы, предварительно откалиброванной посредством обжимного инструмента. Тем не менее, силу, прилагаемую обжимным инструментом для сборки двух деталей, следует проверять регулярно и непосредственно на уровне обжимного инструмента. Эта регулярная проверка гарантирует качество операции обжимания и обеспечивает исключение смещения из-за износа некоторых деталей, а также обеспечивает повторяемость, адекватность и достаточность процесса обжимания.

Для проверки силы, прилагаемой посредством обжимного инструмента, могут быть использованы динамометрические устройства с пьезоэлементами. Этот тип устройства, использующего пьезоэлементы, требует использования усилителей и сложных электронных систем для обработки и преобразования пьезоэлектрической информации в величину, полезную для пользователя.

К тому же, средство измерения силы, использующее пьезоэлементы, является очень сложным средством, которое является труднореализуемым, и, следовательно, является затратным средством по сравнению со стоимостью обычного обжимного инструмента.

Краткое изложение сущности изобретения

Существует потребность в разработке динамометрического устройства, подходящего для обжимных устройств, использующих силу, которое является компактным, мобильным и выполнено с возможностью надежного и эффективного измерения максимальной силы.

Эта потребность может быть удовлетворена и упомянутые выше недостатки могут быть преодолены посредством разработки устройства для измерения силы, прилагаемой посредством крепежного устройства обжимаемого элемента, причем упомянутое устройство предусмотрено с резьбовым стержнем, имеющим внутреннюю или наружную резьбу. Устройство преимущественно содержит:

- гидравлическую камеру, содержащую текучую среду и проходящую вдоль продольной оси;

- поршень, выполненный с возможностью скольжения внутри гидравлической камеры вдоль оси;

- резьбовой соединитель, прикрепленный к поршню, причем резьбовой соединитель имеет наружную или внутреннюю резьбу, выполненную таким образом, чтобы резьбовой стержень навинчивался на резьбовой соединитель, в результате чего резьбовой стержень может прилагать осевую силу к поршню, образуя перемещение поршня вдоль оси, внутри гидравлической камеры;

- манометр, сообщающийся с гидравлической камерой и выполненный с возможностью измерения давления внутри гидравлической камеры, созданного посредством осевой силы, приложенной к поршню посредством резьбового стержня крепежного устройства.

Также устройство предпочтительно содержит дисплей, соединенный с манометром, причем дисплей выполнен с возможностью преобразования давления, измеренного манометром, в величину осевой силы.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, устройство содержит упор, выполненный с возможностью принятия противоположного упора крепежного устройства для закрепления крепежного устройства на устройстве посредством навинчивания резьбового стержня на резьбовой соединитель и упирания противоположного упора в упор.

Предпочтительно, поршень и гидравлическая камера выполнены так, чтобы поршень мог перемещаться вдоль продольной оси по меньшей мере на 0,2 мм.

Согласно альтернативному варианту осуществления, резьбовой соединитель образован посредством части поршня, причем резьбовой соединитель и поршень образуют единую деталь.

Согласно преимущественному варианту осуществления, устройство содержит комплект взаимозаменяемых деталей, причем каждая деталь комплекта выполнена с возможностью образования резьбового соединителя. Комплект взаимозаменяемых деталей предпочтительно содержит детали, выполненные с возможностью принятия резьбового стержня, имеющего профиль резьбы, выбранный из: профиля "елочка", квадратного профиля, усеченного профиля, конического профиля и шахматного профиля.

Согласно одному варианту осуществления, устройство содержит перезаряжаемую электрическую батарею, выполненную с возможностью подачи электроэнергии к элементам измерительного устройства.

Согласно альтернативному варианту осуществления, поршень и гидравлическая камера выполнены так, чтобы осевая сила, приложенная к поршню, приводила к увеличению давления или уменьшению давления в гидравлической камере.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления, со ссылками на сопровождающие чертежи, в которых:

- На Фиг. 1A и 1B на схематичном виде в поперечном сечении показаны варианты осуществления динамометрического устройства для системы для обжимания элемента на детали;

- На Фиг. 2 на виде в изометрии в разобранном состоянии показан иллюстративный вариант осуществления динамометрического устройства;

- На Фиг. 3A и 3B на схематичном виде в поперечном сечении показан вариант осуществления соединителя и поршня динамометрического устройства;

- На Фиг. 4A и 4B на схематичном виде в поперечном сечении показаны варианты осуществления соединителя динамометрического устройства;

- На Фиг. 5 на схематичном виде в поперечном сечении показан другой вариант осуществления динамометрического устройства;

- На Фиг. 6 на нормальном виде показан вариант осуществления динамометрического устройства.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Существует потребность в разработке динамометрического устройства, подходящего для обжимных устройств, использующих силу, которое выполнено с возможностью надежного и эффективного измерения максимальной силы.

Существующее динамометрическое устройство, использующее пьезоэлемент, является громоздким и не может быть портативным. К тому же, это техническое решение не подходит для измерения максимальной силы, иначе говоря, силы, возникающей на очень короткий промежуток времени. Кинематика, связанная с обжиманием, фактически является очень быстрой. Стяжной стержень обжимного инструмента переходит от состояния покоя до величины приложенной силы менее чем за одну секунду. Таким образом, когда сила прилагается к недеформируемому датчику усилия, такому как пьезоэлемент измерительного устройства, образуется эффект "удара". Этот эффект "удара" может вызывать отклонение измерения силы и ухудшать его надежность.

Для обеспечения надежного и точного измерения максимальной силы, прилагаемой крепежным устройством к обжимаемому элементу, может быть преимущественно использовано динамометрическое устройство, подходящее для этого типа устройства и в это же время являющееся мобильным, компактным и простым в изготовлении.

На соответствие этим требованиям направлена разработка динамометрического устройства, использующего преимущество преобразования осевой силы, прилагаемой крепежным устройством, в гидравлическое давление, при одновременном обеспечении перемещения крепежного устройства во время выполнения измерения. Измерительное устройство, обеспечивающее такую возможность перемещения, позволяет осуществлять реалистичное измерение силы в действительных условиях работы крепежного устройства.

На Фиг. 1 схематично показано устройство 10 для измерения силы, прилагаемой крепежным устройством 20 к обжимаемому элементу. Измерительное устройство 10 совместимо с крепежными устройствами 20, предусмотренными с резьбовым стержнем 21, имеющим наружную резьбу (ср. Фиг. 1A), или крепежными устройствами 20, предусмотренными с резьбовым стержнем 21, имеющим внутреннюю резьбу, иначе говоря, предусмотренными с нарезными гнездами (ср. Фиг. 1B).

Измерительное устройство 10 преимущественно содержит гидравлическую камеру 11, функционирующую непрямо совместно с резьбовым стержнем 21 крепежного устройства 20 для преобразования силы, прилагаемой крепежным устройством 20, через стержень 21, в гидравлическое давление. Гидравлическая камера 11 проходит вдоль продольной оси Ox и предпочтительно содержит несжимаемую текучую среду 11'.

Измерительное устройство 10 дополнительно содержит поршень 12, выполненный с возможностью скольжения внутри гидравлической камеры 11. Скользящее перемещение поршня 12 внутри гидравлической камеры происходит вдоль продольной оси Ox.

Камера 11 содержит окно 11o, обеспечивающее вход и/или выход текучей среды, в частности несжимаемой текучей среды 11', во время перемещения поршня 12 в гидравлической камере 11. Герметизация между гидравлической камерой 11 и поршнем 12 преимущественно обеспечивается посредством уплотнений 33 и 34, выполненных с возможностью обеспечения работы и увеличения давления внутри гидравлической камеры 11. Уплотнения 33 и 34 дополнительно обеспечивают защиту устройства 10 от риска попадания в него загрязняющих веществ.

Для обеспечения возможности измерения силы, прилагаемой крепежным устройством 20, измерительное устройство 10 предусмотрено со средством, выполненным с возможностью закрепления стержня 21 упомянутого устройства 20 на устройстве 10. Таким образом, измерительное устройство 10 содержит резьбовой соединитель 13, прикрепленный к поршню 12, иначе говоря, неподвижно присоединенный к поршню 12. Соединитель 13 имеет внутреннюю резьбу (нарезку) или наружную резьбу (ср. соответственно Фиг. 1A и 1B) и выполнен с возможностью навинчивания стержня 21 на соединитель 13. Предпочтительно, соединитель 13 вставлен в полую область поршня 12.

Соединитель 13 выполнен с возможностью принятия стержня, имеющего наружную резьбу или нарезное гнездо 21, крепежного устройства 20. Таким образом, соединитель 13 имеет соответствующую резьбу. Иначе говоря, соединитель 13 может быть выполнен с возможностью соответствия разным типам резьбы для обеспечения простого и эффективного использования измерительного устройства с разными крепежными устройствами.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, показанному на Фиг. 2, гидравлическая камера 11 предпочтительно имеет форму полого цилиндра, имеющего венец 11b в качестве ее основания и продольную ось Ox в качестве оси вращения. Венец 11b может представлять собой квадратный или шестиугольный венец. или может иметь любую другую геометрическую форму с основной формой, образованной посредством двух предпочтительно концентрических контуров. Здесь венец 11b представляет собой плоский круглый венец. Кольцевая камера 11 дополнительно содержит первое отверстие 40, предпочтительно имеющее цилиндрическую форму, чтобы стержень 21 крепежного устройства 20 мог входить в отверстие 40.

Поршень 12 содержит первую часть 12', через которую проходит отверстие 12o, выполненную с возможностью совмещения с отверстием 40, чтобы стержень 21 мог входить в отверстие 12o через отверстие 40. Первая часть 12' выполнена с такими размерами, чтобы она могла скользить в камере 11.

К тому же, первая часть 12' содержит стенку 12'p, выполненную с возможностью соприкосновения с несжимаемой текучей средой 11' в камере 11, а также содержит поверхность 12's, противоположную стенке 12'p в направлении оси Ox. Поверхность 12's предпочтительно выполнена с возможностью по меньшей мере частичного соприкосновения с соединителем 13. Согласно этому варианту осуществления, первая часть 12' имеет форму полого цилиндра.

К тому же, поршень 12 содержит вторую часть 12'', очерчивающую отверстие 12o и предпочтительно имеющую форму полого цилиндра, осью вращения которого является продольная ось Ox. Вторая часть 12'' выполнена с возможностью скольжения в цилиндрическом отверстии 40. Первая и вторая части 12' и 12'' прикреплены друг к другу и расположены таким образом, чтобы первая часть 12' образовывала плечо и основание для второй части 12''.

Также устройство 10 содержит комплект уплотнений, в частности уплотнения 33, 34 и уплотнительное кольцо 35, установленных между частями 12' и 12'' поршня и гидравлической камерой 11, чтобы поршень 12 мог герметично скользить в кольцевой камере 11.

Соединитель 13 выполнен с возможностью прикрепления к поршню 12, предпочтительно на уровне поверхности 12's и/или на уровне второй части 12'', например, в отверстии 12o. Соединитель 13 предпочтительно содержит основание 13' и продольную часть 13'' (ср. Фиг. 3A и 3B). Основание 13' и продольная часть 13'' соединены друг с другом. Элементы 13' 13'' могут быть соединены посредством плеча или предпочтительно посредством фаски 13'c (ср. Фиг. 3A и 3B).

Продольная часть 13'' выполнена с возможностью расположения в отверстии 12o и, следовательно, также в отверстии 40. Фаска 13c выполнена с возможностью упирания в упор, образованный поверхностью 12s.

Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 3A, продольная часть 13'' содержит второе отверстие 13o, которое может быть сквозным или глухим, содержащее внутреннюю резьбу соединителя 13. Второе отверстие 13o проходит вдоль продольной оси Ox. Следовательно, соединитель 13 выполнен так, чтобы стержень 21, имеющий наружную резьбу, мог быть навинчен на соединитель 13.

Согласно другому варианту осуществления, показанному на Фиг. 3B, продольная часть 13'' содержит стержень 30t, находящийся на конце, противоположном основанию 13'. Стержень 30t имеет наружную резьбу, иначе говоря, наружную резьбу соединителя 13. Следовательно, соединитель 13 выполнен так, чтобы стержень 21, имеющий внутреннюю резьбу, иначе говоря, нарезку, мог быть навинчен на соединитель 13.

Соединитель 13 может быть прикреплен к поршню 12 с помощью любого известного средства, например посредством защелкивания, завинчивания, и так далее. Предпочтительно, поршень 12 содержит корпус 12l на уровне поверхности 12's, выполненный с возможностью вмещения основания 13' соединителя 13 (ср. Фиг. 3A и 3B).

Согласно предпочтительному варианту осуществления, динамометрическое устройство 10 содержит комплект взаимозаменяемых деталей 13i, причем каждая деталь 13i комплекта выполнена с возможностью образования резьбового соединителя 13 (ср. Фиг. 3A и 3B). Комплект может содержать детали 13i, выполненные с возможностью взаимодействия с резьбовым стержнем 21, имеющим конкретный тип резьбы с конкретными размерами. Предпочтительно, детали 13i выполнены с возможностью взаимодействия с резьбовыми стержнями 21, имеющими нестандартную внутреннюю или наружную резьбу, или стандартную метрическую резьбу в диапазоне M3-M16.

Комплект деталей 13i дополнительно преимущественно содержит детали, выполненные с возможностью принятия резьбовых стержней 21, имеющих резьбу с профилем, выбранным из неорганичивающего перечня, содержащего: a профиль "елочка", квадратный профиль, усеченный профиль, конический профиль и шахматный профиль.

Иначе говоря, комплект деталей 13i содержит количество (резьбовых или нарезных) деталей, соответствующее количеству разновидностей стержней 21 крепежного устройства 20, имеющих разные размеры и/или разные формы.

Устройство 10 может быть преимущественно использовано для разных обжимных инструментов 20, иначе говоря, измерительное устройство не требует какой либо конкретной регулировки стяжного стержня и упора обжимного инструмента 20. Измерительное устройство 10 преимущественно обеспечивает быстрое измерение, чтобы не оказывать влияние на эффективность операций обжимания, в частности те, которые выполняются на сборочной линии.

Согласно конкретному варианту осуществления, представленному на Фиг. 4A и 4B, продольная часть 13'' соединителя 13 преимущественно содержит по меньшей мере по меньшей мере две последовательные ступени 131'' и 132'', поперечные размеры которых уменьшаются при переходе от одной ступени к другой ступени, в заданном направлении и в направлении продольной оси Ox.

Согласно первому иллюстративному варианту осуществления, показанному на Фиг. 4A, соединитель 13 представляет собой нарезной соединитель, выполненный с возможностью взаимодействия со стержнем 21, имеющим наружную резьбу. Второе отверстие 13o нарезного соединителя 13 содержит по меньшей мере две нарезные ступени 131'' и 132'', имеющие поперечные сечения и метрические резьбы, уменьшающиеся в заданном направлении, соответствующем направлению вставления резьбового стержня 21 в измерительное устройство 10. Например, первая ступень 131'' имеет нарезку, приспособленную под метрическую резьбу M16, а вторая ступень 132'' имеет нарезку, приспособленную под метрическую резьбу M14.

Согласно второму иллюстративному варианту осуществления, показанному на Фиг. 4B, соединитель 13 представляет собой соединитель, имеющий наружную резьбу, выполненный с возможностью взаимодействия со стержнем 21, имеющим внутреннюю резьбу, иначе говоря, нарезным стержнем. Стержень 30t соединителя 13 содержит по меньшей мере две резьбовые ступени 131'' и 132'', имеющие уменьшающиеся поперечные сечения, иначе говоря, уменьшающиеся метрические резьбы в заданном направлении, соответствующем направлению, противоположному направлению вставления резьбового стержня 21 в измерительное устройство 10. Например, первая ступень 131'' имеет метрическую резьбу M16, а вторая ступень 132'' имеет метрическую резьбу M14.

Согласно третьему иллюстративному варианту осуществления (не показан), соединитель 13 содержит стержень 30t, имеющий как наружную резьбу, так и внутреннюю резьбу.

Таким образом, может быть преимущественно предусмотрен диапазон, содержащий две, три или более ступеней соединителя 13 для их использования с различными стержнями 21, имеющими различные поперечные размеры. Благодаря этому исключается необходимость замены соединителей 13 между двумя измерениями, относящимися к крепежным устройствам, имеющим стержни 21 с различными поперечными размерами, лежащими в пределах допустимых и совместимых геометрий и длин упомянутых резьбовых стержней 21.

Согласно альтернативному варианту осуществления, поршень 12 содержит часть (соединитель 13), имеющую внутреннюю или наружную резьбу, выполненную с возможностью навинчивания стержня 21 крепежного устройства 20 непосредственно на поршень 12. Упомянутая часть выполняет функцию соединителя 13, обеспечивающего механическое соединение стержня 21 с поршнем 12. Иначе говоря, соединитель 13 образован посредством части поршня 12, в результате чего соединитель 13 и поршень 12 образуют единую деталь.

Для выполнения измерения силы, прилагаемой посредством крепежного устройства 20, последнее прикрепляется к измерительному устройству 10 посредством привинчивания резьбового стержня 21 к резьбовому соединителю 13. Таким образом, когда крепежное устройство 20 прилагает силу, симулируя операцию расположения обжимаемого элемента, стержень 21 прилагает осевую силу Fa к соединителю 13, иначе говоря, к поршню 12. Затем осевая сила Fa, приложенная посредством стержня 21, образует перемещение поршня 12 вдоль продольной оси Ox в гидравлической камере 11.

Таким образом, расположение гидравлической камеры 11, поршня 12 и резьбового соединителя 13, и их взаимодействие со стержнем 21 крепежного устройства 20 обеспечивают преобразование осевой силы Fa, приложенной посредством стержня 21, в соответствующее гидравлическое давление P, созданное поршнем 12 в гидравлической камере 11. Следовательно, для количественной оценки силы Fa, приложенной посредством крепежного устройства 20, может быть измерено соответствующее давление P.

Таким образом, измерительное устройство 10 преимущественно содержит манометр 14, сообщающийся с гидравлической камерой 11. Манометр 14 выполнен с возможностью изменения давления P внутри гидравлической камеры 11, созданного посредством осевой силы Fa, приложенной к поршню 12 посредством резьбового стержня 21 крепежного устройства 20.

Предпочтительно, манометр 14 представляет собой компактный манометр, выполненный с возможностью измерения давления в диапазоне 0-400 бар. Например, манометр 14 представляет собой электронный манометр с цифровым дисплеем, например манометр EDS3000, предлагаемый на рынке компанией HYDAC.

Таким образом, благодаря измерению давления P посредством манометра 14, измерение осевой силы Fa, приложенной посредством резьбового стержня 21, может быть получено согласно размерам поршня 12, гидравлической камеры 11 и физическим характеристикам текучей среды 11'.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, измерительное устройство 10 содержит дисплей 15, соединенный с манометром 14. Дисплей 15 выполнен с возможностью преобразования давления P, измеренного манометром 14, в величину осевой силы Fa, приложенной посредством резьбового стержня 21 к соединителю 13.

Дисплей 15 предпочтительно содержит вычислительный блок и экран. Вычислительный блок обрабатывает измерения, собранные манометром 14, и вычисляет соответствующую величину осевой силы. Экран может представлять собой жидкокристаллический экран (LCD), диодный экран, стрелочный дисплей или любую другую известную систему отображения, соединенную с вычислительным блоком и предпочтительно выполненную с возможностью отображения вычисленной величины осевой силы.

Согласно альтернативному варианту осуществления, the дисплей 15 выполнен с возможностью предоставления качественного обозначения осевой силы, измеренной посредством манометра 14. Например, дисплей может содержать одну или более сигнальных ламп, которые приводятся в действие, когда измеренная осевая сила превышает заданное пороговое значение или находится в заданном диапазоне. Этот тип дисплея показывает не измеренную величину силы, а качественную характеристику измеренной силы.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, измерительное устройство 10 содержит перезаряжаемую электрическую батарею 18, выполненную с возможностью подачи электроэнергии к элементам измерительного устройства 10. В частности, батарея 18 может подавать электроэнергию к манометру 14 и дисплею 15. Например, батарея 18 может содержать элемент батареи с заданным напряжением.

Как правило, крепежное устройство обжимаемого элемента содержит резьбовой стержень (с внутренней или наружной резьбой), обычно называемый стяжным стержнем, выполненный с возможностью вытягивания, привинчивания или отвинчивания первой взаимодействующей части обжимаемого элемента. Крепежное устройство также содержит противоположный упор, выполняющий функцию опоры для второй части обжимаемого элемента. Осевое перемещение между стержнем и противоположным упором приводит к эквивалентному перемещению между соответствующими первой и второй частями обжимаемого элемента, образующему, например, обжимной загиб.

Таким образом, для максимально хорошей симуляции действия обжимания крепежного устройства 20, измерительное устройство 10 преимущественно содержит упор 17, выполненный с возможностью принятия противоположного упора 22 крепежного устройства 20.

Конструкция упора 17 и нарезного соединителя 13 выполнена так, чтобы закреплять крепежное устройство 20 на измерительном устройстве 10. Закрепление достигается посредством навинчивания резьбового стержня 21 крепежного устройства 20 на резьбовой соединитель 13 и преимущественно посредством упирания противоположного упора 22 крепежного устройства 20 в упор 17, перед приложением силы к поршню, для предотвращения ударов между упором 17 и противоположным упором 22.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, поршень 12 и гидравлическая камера 11 выполнены таким образом, чтобы поршень 12 мог иметь перемещение по меньшей мере на 0,2 мм вдоль продольной оси Ox. Это минимальное перемещение преимущественно предотвращает какой либо эффект "биения" во время измерения.

Преобразование осевой силы в гидравлическое давление и преимущественные конструкции различных элементов устройства, в частности поршня и гидравлической камеры, обеспечивают достижение достоверной симуляции операции обжимания во время проведения измерения осевой силы. Они дополнительно позволяют обойти эффект "биения", возникающий в "недеформируемом" датчике усилия, таком как обычный пьезоэлемент.

Таким образом, посредством измерительного устройства согласно любому из описанных выше вариантов осуществления преимущественно производится более точное измерение осевой силы, приложенной посредством крепежного устройства. К тому же, измерительное устройство 10 обеспечивает выполнение мгновенного измерения за очень короткий промежуток времени, в частности, за одну секунду. Следовательно, использование последнего не оказывает неблагоприятного влияния на эффективную последовательность сборочных операций, в частности на сборочной линии.

Согласно другому варианту осуществления, показанному на Фиг. 5, поршень 12 и гидравлическая камера 11 выполнены таким образом, чтобы осевая сила Fa, приложенная к поршню 12, преобразовывалась в отрицательное давление внутри гидравлической камеры 11, иначе говоря, к уменьшению давления P в гидравлической камере 11, во время выполнения измерения силы. В этих условиях, манометр 14 выполнен с возможностью измерения уменьшения давления P в гидравлической камере 11. Согласно этому варианту осуществления, когда крепежное устройство 20 закреплено на измерительном устройстве 10, поршень 12 расположен между гидравлической камерой 11 и крепежным устройством 20.

К тому же, согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 1, во время выполнения измерения силы Fa, приложенной посредством стержня 21, поршень 12 приводит к опрессовке гидравлической камеры 11, иначе говоря, к увеличению давления P внутри гидравлической камеры 11. Когда крепежное устройство 20 закреплено на измерительном устройстве 10, согласно варианту осуществления на Фиг. 1, гидравлическая камера 11 расположена между поршнем 12 и крепежным устройством 20.

Использование гидравлической камеры и конструкций разных элементов устройства, в частности поршня и гидравлической камеры, преимущественно позволяет разработать динамометрическое устройство, которое является компактным, легким и простым в изготовлении. На самом деле, измерительное устройство 10, разработанное и показанное на Фиг. 6, предпочтительно имеет размеры в ортогональной системе координат, которые соответственно меньше, чем 244, 85 и 65 мм. Устройство преимущественно является легким и предпочтительно весит менее 0,8 кг.

Динамометрическое устройство 10 является портативным и может удерживаться и управляться одной рукой. Таким образом, измерительное устройство является преимущественно практичным и простым в обращении для оператора.

К тому же, динамометрическое устройство обеспечивает измерение силы, лежащей в диапазоне 3-40 кН, причем этот диапазон измерения охватывает большинство сил, прилагаемых обычным портативным обжимным инструментом.

Настоящее изобретение относится к области обжимных устройств для обжимания гаек и шпилек на деталь, в частности, обжимных устройств, осуществляющих крепление посредством силы. Устройство (10) для измерения силы, прилагаемой посредством крепежного устройства (20) обжимаемого элемента, причем упомянутое устройство предусмотрено с резьбовым стержнем (21), имеющим внутреннюю или наружную резьбу, причем устройство содержит: гидравлическую камеру (11), содержащую текучую среду (11') и проходящую вдоль продольной оси (Ox); поршень (12), выполненный с возможностью скольжения внутри гидравлической камеры (11) вдоль оси (Ox); резьбовой соединитель (13), прикрепленный к поршню (12), причем резьбовой соединитель (13) имеет наружную или внутреннюю резьбу, выполненную таким образом, чтобы резьбовой стержень (21) навинчивался на резьбовой соединитель (13), в результате чего резьбовой стержень (21) может прилагать осевую силу (Fa) к поршню (12), образуя перемещение поршня (12) вдоль оси (Ox), внутри гидравлической камеры (11); манометр (14), сообщающийся с гидравлической камерой (11) и выполненный с возможностью измерения давления (P) внутри гидравлической камеры (11), созданного посредством осевой силы (Fa), приложенной к поршню (12) посредством резьбового стержня (21) крепежного устройства (20), упор (17), выполненный с возможностью принятия противоположного упора (22) крепежного устройства (20) для закрепления крепежного устройства (20) на устройстве (10) посредством навинчивания резьбового стержня (21) на резьбовой соединитель (13) и упирания противоположного упора (22) в упор (17). Технический результат – создание динамометрического устройства, подходящего для обжимных устройств, использующих силу, которое является компактным, мобильным и выполнено с возможностью надежного и эффективного измерения максимальной силы. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство (10) для измерения силы, прилагаемой посредством крепежного устройства (20) обжимаемого элемента, причем упомянутое устройство предусмотрено с резьбовым стержнем (21), имеющим внутреннюю или наружную резьбу, причем устройство содержит:

- гидравлическую камеру (11), содержащую текучую среду (11') и проходящую вдоль продольной оси (Ox);

- поршень (12), выполненный с возможностью скольжения внутри гидравлической камеры (11) вдоль оси (Ox);

- резьбовой соединитель (13), прикрепленный к поршню (12), причем резьбовой соединитель (13) имеет наружную или внутреннюю резьбу, выполненную таким образом, чтобы резьбовой стержень (21) навинчивался на резьбовой соединитель (13), в результате чего резьбовой стержень (21) может прилагать осевую силу (Fa) к поршню (12), образуя перемещение поршня (12) вдоль оси (Ox), внутри гидравлической камеры (11);

- манометр (14), сообщающийся с гидравлической камерой (11) и выполненный с возможностью измерения давления (P) внутри гидравлической камеры (11), созданного посредством осевой силы (Fa), приложенной к поршню (12) посредством резьбового стержня (21) крепежного устройства (20),

- упор (17), выполненный с возможностью принятия противоположного упора (22) крепежного устройства (20) для закрепления крепежного устройства (20) на устройстве (10) посредством навинчивания резьбового стержня (21) на резьбовой соединитель (13) и упирания противоположного упора (22) в упор (17).

2. Устройство по п. 1, в котором дисплей (15), соединенный с манометром (14), выполнен с возможностью преобразования давления (P), измеренного манометром (14), в величину осевой силы (Fa).

3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором поршень (12) и гидравлическая камера (11) выполнены так, чтобы поршень (12) мог перемещаться вдоль продольной оси (Ox) по меньшей мере на 0,2 мм.

4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором резьбовой соединитель (13) образован посредством части поршня (12), причем резьбовой соединитель (13) и поршень (12) образуют единую деталь.

5. Устройство по любому из пп. 1-3, содержащее комплект взаимозаменяемых деталей (13i), причем каждая деталь (13i) комплекта выполнена с возможностью образования резьбового соединителя (13).

6. Устройство по п. 5, в котором комплект взаимозаменяемых деталей (13i) содержит детали, выполненные с возможностью принятия резьбового стержня (21), имеющего профиль резьбы, выбранный из: профиля "елочка", квадратного профиля, усеченного профиля, конического профиля и шахматного профиля.

7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, содержащее перезаряжаемую электрическую батарею (18), выполненную с возможностью подачи электроэнергии к элементам измерительного устройства (10).

8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором поршень (12) и гидравлическая камера (11) выполнены так, чтобы осевая сила (Fa), приложенная к поршню (12), приводила к увеличению давления или уменьшению давления в гидравлической камере (11).