Устройство для измерения параметров резьбовых соединений Советский патент 1983 года по МПК G01L5/16 

4;

СП Изобретение относится к приборо строению и может быть использовано для контроля силовых параметров и угла поворота, возникающих в резьб вых соединениях типа винт - гайка, винт - корпус, шпилька - корпус. Известно устройство, позволяюще производить контроль одновременно всех силовых параметров, возникающих в резьбовом соединении только для пары винт - гайка. Такое устро ство содержит внутренную и наружну трубы, в отверстии внутренней труб установлен шток, опирающийся в измерительный стержень индикатора. Д рычага, закрепленные в верхней час внутренней трубы, связаны с двумя измерительными стержнями индикаторов, а два рычага, расположенные и связанные с наружной трубой, контр лируются двумя индикаторами. В вер ней части трубы помещается испытуе мый винт, закрепляемый гайкой, которые устанавливаются в стакан,, а выетупакщий конец винта навертываю (гайку 1 . . Однако известное устройство не обеспечивает заданной точности изза использования механических индиг каторов и наличия трения между внут ренними поверхностями труб. Кроме того, .измерение силовых параметров и угла поворота, возникакацих .в рез бовом соединении при высоких скорос ях затяжки, практически невозможно Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее простановочную крышку, снабженную упорным шарикоподшипником и соединенную с кор пусом упругими элементами с тензометрическими датчиками, и замковое соединение головки винта С 2}, В известном устройстве замок вы.полнен за одно целое с крышкой, что затрудняет применение различных винтов при определении силовых факторов, влияющих на затяжку резьбо-вого соединения, а тем более шпилек. Кроме того, нельзя осуществлять контроль силовых факторов в других соединениях, например типа винт - Kopnycj шпилька - корпус, и определить общий момент и уго поворота, вЬзникающие в резьбовом соединении. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем основание, корпус с испытываемой резъбой, связанный через упорный подшипник и датчики силы и момента с цилиндрической опорной шайбой, в корпус введено замковое соединение состоящее из цилиндрического стакана с Т-образным пазом, сменной втулки и сменной закладной детали, выполненной из исследуемого материала, стакан связан с корпусом через введенный шариковый опорный подшипник, упругий стержень, распо- ложенный соосно исследуемому резьбовому соединению,- и упругие пластины с тензорезистрами, которые расположены по касательной к поверхности стакана, а опорная шайба выполнена сменной и связана с корпусом своими упругими пластинами с тензорезисторами, расположенными по касательной к ее поверхности, причем корпус соединен с основанием через введенную шариковую опору и датчик момента. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1 на фиг. J вид Б на фиг, 1; ка фиг, 4 - разрез В-В на фиг . 1,. Устройство содержит корпус 1 с двумя шариковыми опорами 2, расположенными на станине 3, стойки 4 и 5, установленные на станине 3 и соединенные с корпусом 1 через упругие элементы 6 и 7 с тензорезисторами 8 и 9, которые служат для определения общего момента затяжки и угла поворота. Стакан 10, замок 11 со сменной втулкой 12 размещены внутри корпуса 1 и связаны с ним при помощи стоек 13 и 14, упругих элементов 15 и 16 тензорезисторами 1/ и 18, которые предназначены для определения момента трения в резьбовом соединении. В стакане 10 установлен однорядный упорный шариковый подшипник 19 со стержнем 20,который связан с корпусом 1 при помощи шарнирной опоры 21 и гайки 22, Стержень 20 изготовляется по внутреннему диаметру испытуемого винта и к нему крепятся тензорезисторы 23 для определения усилия затяжки резьбового соединения, В верхней части корпуса 1 размещается крышка 24 корпуса с однорядным SnopHfciM шарикоподшипником 25, простановочной шайбой 26, имитирующей опорную поверхность детали корпуса резьбового соединения, В простановочной шайбе 26.размещается сменная втулка 27. Между сменными втулками 12 и 27 устанавливается испытуемый винт 28 с гайкой 29, Простановочная шайба 26 содержит стойки 30 и 31, к которым прикреплены упругие элементы 32 и 33 с тензорезистрами 34 и ЗЬ, которые связаны с крышкой 24 корпуса и служат для определения момента трения на опорной поверхности гайки. К крышке 24 корпуса крепятся шкала 36, к простановочной шайбе - указатель 37 и шкала 38, а к гайке 29 - указатель 39, Устройство работает следующим образом. При затяжке резьбового соединения испытуемый винт 28 с гайкой 29 установлен между сменн лми втулками 12 и 27, причем сменная втулка 12 размещена в замке 11, а сменная втулка 27 - в простановочной шайбе 26, при этом момент трения на опорной поверх ности гайки 29 передается через втулку 27 на простановочную шайбу 26, установленную на однорядный упор ный шариковый подшипник 25, исключаю щий трение между простановочной шайбой 26 и крышкой 24 корпуса. Простановочная шайба 26 через стойки 30 и 31 соединена с упругими элементами 32 и 33, на которые установлены тензометрические датчики 34 и 35, регистрирующие величину момента трения на опорном торце гайки и начальную величину угла поворота гайки, ко торая определяется о Есчетом указателя шкалы 36, Полученный момент трения на опорном торце гайки позвоя ляет определить коэффициент трения на опорной поверхности гайки и головки, винта, момент трения в резьбе соединения передается на стакан 10, который через .стойки 13 и 14, упруги элементы 15 и 16 связан с корпусом Тензорезисторы 1 и 18 регйсв рируют величину момента трения в резьбе соединения, по которому можно опреде-.и лить коэффициент трения. Общий момент затяжки определяется тензорези торами 8 и 9, установленными на упругих элементах 6 и 7 и соединенных о стойками Ь и 4, через которые осуществляется связь между корпусом 1 и станиной 3. Шариковые опори 2, размещенные в станине 3, служат для исключения влияния на тензорезисторы 8 и 9 веса устройства и трения между корпусом и станиной. При определении общего момента затяжки определяется угол поворота. После фиксации начальной величины угла поворота происходит дальнейшее перемещение гайки 29 с указателем 39, который будет перемещаться уже по шкале 38. Для получения действительного угла поворота необходимо из второго показания вычесть первое. Усилие затяжки резьбового соединения регистрируется тензорезистором 23, установленным на стержне 20, который шарнирно соединен со стаканом 10 при помощи однорядного шарикоподшипника 19 и шарнирной опоры 21 и гайки 22. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет одновременно производить определение момента затяжки, момента трения на опорной поверхности гайки (винта), момента трения Б резьбе, усилия затяжки и угла поворота. По этим данньл определяются коэффициенты трения в резьбе и на опорных поверхностях гайки и винта в резьбовых соединениях типа винт гайка, винт - корпус, шпилька - корпус при любых скоростях затяжки с использованием сменных замков. В

14/ 2

/J

1

iO

ff f ffffi ff j

aggfe a ag

/

V/.

Щ Ф

(ригЛ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЬБОВЬа СОЕДИНЕНИЙ, содержащее основание, корпус с испытываемой резьбой, связанный через упорный подшипник и датчики силы и момента с цилиндрической опорной шайбой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, в корпус введено замковое соединение, состоящее из цилиндрического стакана с Т-образным пазам, сменной втулки и сменной закладной детали, выполненной из исследуемого материала, стакан связан с корпусом через введенный шариковый опорный подшипник, упругий стержень, расположенный соосно исследуеметну резьбовому соединению, и упругие пластины с тензорезисторамн, которые расположены по касательной к поверхности стакана, а опорная шайба выполнена сменной и связана с корпусом своими упругими пластинами с тензорезисто(Л рами, расположенными по касательной к ее поверхности, причем корпус со--единен- с основанием через введенную шариковую опору и датчик момента.