Способ сборки резьбовых соединений и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к способам -;:бо})ки резьбовых соединений и устройствам ;и1Я их осуществления, а именно к механизированному инструменту для с:борки резьбовых соединений с норми Х)ван;1Ь1м моментом затяжки резьбы.

Цель изобретения - повышение TOI-;HOCTK за счет накоиления ки|-1еткческг)й энсрг ии двигателем, в результате KOTOpoii соиерша- ется работа ио дозатяжке )езьбового соединения.

На чертеже изображена |ф мкииона:1ьная схема устройства для осуществления снс.со- ба сборки резьбовых соединений.

Устройство содержит двигатель 1, злекг- ромагнитную муфту 2 с катушкой 3 возбуждения, нлпиндель 4 с рабоче головкоГ 5, cii;- - занной с электромагнитной муфтой 2 носред- етвом редуктора 6, датчик 7 крутящего момента, установленный на ишинделе 4. Устройство снабжено узлом 8 утраЕзления, включающим блок 9 питания, делитель 10 напряжения, первый 11 и второй 12 ком тара- торы, нервый 13 и второй 14 элементы И, первый 15 и второй 6 трип еры. нервыГ э..е- .мент НЕ 17, транзисторный к.чюч 18. мультивибратор 19, блок 20 памяти максимума тян1его момента, блок 21 зычитаг ия.

Первый компаратор 1; подклю нч дом к установочному вход;, нервог о трип с- ра 15. Второй компаратор 12 соединен выходом с нервым входом первого э.:1емеита И 13, подключенного к установоч1 ому вхОлТу второго триггера 16, связанного инверсным выходом с нервым вхо;-.о,м irropo- го элемента И 14, вторым входом соединенного с вьгходом первого элемента ЛЕ 17, выходом -- с управляюниш входом тран- зисторно1Ч) ключа 18, эмиттеро.м нодключе и- ного к обп1.ей нулевой И1ине, ко., 1лекто- ром - через катуп ку 3 возбуждения с положительным выводом блока 9 нитапия. Блок 20 памяти макеиму.ма крутяиито момента выходом соединен с вторь:,м входом блока 21 вычитания, связанног о непвым входом с выходом делителя 10 напряжения.

Устройство снабжено 6;i:)KO,i 22 возведения в квадрат, масн1табным усилителем 23, вторым- эле.ментом НЕ 24 м э; смсмггом ИЛИ 25. Датчик 7 момента С -;изан lihjxo- дом с входом блока 22 возведе1 ия в к.вад- рат, соединенного выходом с .входом блока 20 памяти максимума кр тя:цс-1ч MOMeiri a и первыми входами перЕКмч) 11 i-; ii iojxiro 12 ко.мпараторов. Делитель И) напряжения ходо.м подключен через маеи1табпь 11 ycii- литель 23 с зто)ым входом iiepBOi o коу- наратора il. Второй компарагор 12 coe.THHcii вторы,м входом е выходо.м блока 21 вычитания. Мультивибратор 19 связан вхол.ом с- выходом перво1 о триггера 15, выходом с первым входом э. ;емента ИЛИ 25, вто рьг.: входом но.| 1,ключенного к И11ве:)сному 151,1ходу первого )а 15, вьгхо/юм к yiqia; - ляющему входу блсжа 20 памяти максп0

5

0

0

ч

мума крутящего McjMeii i a и входу второго элемента НЕ 24., подсоединенного выходом X второму входу первого элемента И 13, а нервый элемент НЕ 17 .ом соединен с выходом .мультивибратора 19.

Устройство, реализующее предлагаемый способ сборки резьбо вых соединений, работает с/1едующ,им образо.м.

Рабочую голов у 5 устана }.лива1от на гайку резьбового (не показано), включают .двигатель i и узе:: 8 управления. При этом григгер 16 устанавливается в нулевое состояние и его инверс- ноу; входе и()яв; яется (напряжение .логической «), На 15ыходе элемента И 14 появ- . также напряжение , огической «1. Tpa:i3HcropiibiA ключ 18 открыт и катущка 3 возбуждения подключена к блоку 9 питания, а,. ектромагнит:1ая муфта 2 вкл.ючена и передает вращение двигате.ля 1 через редуктор 6 на рабочую головку 5. Начинается навинчивание резьбового соединения. После соприкосновения торца гайки резьбового соединения с торцовой поверхностью собираемой дета. :и (не показано) г ачи1 ается процесс нредварите.чьной затях ки резьбового соединения, который г роизводят до половины требуемого крутягцего .мо.мента. Момент на 1абочей оловке 5 начи -;ает возрастать, сле- д,ователь К), начинает возрастать напряжение, сииу1аемое с выхода датчика 7 момента, пронорпиональное неличине крутяп1его момента П1нинд.е. 1я 4. С выход.а датчика 7 момента напряжения поступает на вход блока 22 возве.дения в квадрат, на выходе которого формирует ся нанряжение, пропорцио- iia.ibHoe квадрату величи1 ;ы напряжения на Bxo., ie б;1ока 22, с в.ыхода которого напряжение постунает на первые входы компараторов 11 .и 12.

На второй вхо,т компаратора 11 через масп1табный уси. итель 23, коэффициент которого равен 0,20, поступает напряжение с выхода дели7 е/1Я 10 напряжения, регулировкой которсичт иа его выходе устанав- ., :ивают напряже 1И1; - пропорциональное 1,25 квадра ; а величины требуемого крутящего мо.мента затяжки. При достижении напряже- |-:ия на выходе блока 22 величины, равной 0,25 .Vlri, срабатывает первый комиа- paT(jp IL ria его |М)1ходе появ;ляетея напряжение ,, и;гической «1, которым триггер 15 уе- танавливается в единичное состояние. На вы- ,ходе триггера 15 коявляетс я напряжение логической «1. которым осуществляется за- му;1ьтивибратора 9. на вьгходе которого появ.., 1яется H.Miiy..:jbc д. 5ительност;.ю 0,5-0,8 с

.п...

появ., ;1ется напряжение ;иит1ческог о «U, , словие совпа.1епия для элемента И l-f перестает зьчщл(, 4a;i3HC i4)Oii;;iM . i 0 io закрывается и э;;ектрсма1тп- тп1;Я .лепта 2 отклю- (ается. .За счет кннет.ичсской энер1 ии, иакон- , |енп(ж эле: тродвиг-а1 елсу 1. момент иа рабом а к симальная величина крутящего момента запоминается в блоке 20 памяти. После того, как кинетическая энергия, накопленная двигателем 1, передается резьбовому соединению, момент на рабочей головке уменьшается до нуля и осуществляется сброс нагрузки.

После окончания времени действия импульса мультивибратора 19 предварительная затяжка резьбового соединения и контроль ее момента заканчивается. При этом условие совпадения для элемента И 14 вновь начинает выполняться, что .приводит к гювторному включению электромагнитной муфты 2 устройства. Начинается окончательная затяжка резьбового соединения с моментом, величина которого определяется как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента предварительной затяжки.

На управляющем входе блока 20 памяти максимума крутящего момента напряжение логического «О и блок 20 переходит в режим хранения. С его выхода напряжение, пропорциональное квадрату величины момента первоначальной затяжки, поступает на вход вычитаемого блока 21 вычитания, на вход уменьшаемого - напряжение с выхода делителя 10, которое пропорционально 1,25 величины требуе.мого крутящего момента. На выходе блока 21 формируется напряжение, пропорциональное разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутя- 1цего .момента первоначальной затяжки. Это напряжение поступает на второй вход компаратора 12, на выходе которого при равенстве напряжения с выхода блока 22 возведения и квадрат с напряженис.м с выхода блока 21 вычитания появляется напряжение логической «1, которым триггер 16 устанавливается в единичное состояние. На его инверсном выходе появляется напряжение логического «О, условие совпадения для элемента И 14 перестает выполняться, транзисторный ключ 18 закрывается и отключает катуп ку 3 возбуждения электромагнитной муфты 2 от блока 9 питания. Муфта 2 отключается и дотяжка до требуемой величины крутяпхего момента затяжки осу- щ,ествляется за счет накопленной двигателем 1 К1;нетической энергии. Затем устройство отводят от собранно1 о резьбового соединения.

Формула изобретения

I. Способ сборки резьбовых соединений, заключающийся в предварительной затяжке резьбовых соединений с одновременным контролем крутян;его момента и окончательной

0

5

0

5

0

5

0

5

затяжке резьоовых соединении, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительную затяжку производят до половины величины требуемого крутящего момента, а окончательную затяжку - при величине крутящего момента, определяемой как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величи.ны требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины крутящего момента предварительной затяжки. 2. Устройство ,т,ля сборки резьбовых соединений, содержащее двигатель, электромагнитную муфту с катущкой возбуждения, шпиндель с рабочей головкой, кинематически связанный с двигателем, датчик крутящего момента, установленный на птннде- ле, и узел управления, включающий блок питания, делитель напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй элементы И, первый и второй триггеры, riep- вый элемент НЕ, транзисторный ключ, муль- тив1 братор. б, юк памяти максимума крутящего момента, блок вычитания, первый компаратор подключен выходом к установочному входу первого триггера, второй компаратор соединен выходом с первым входом первого элемента М. подключенного к установочному входу второго триггера, связанного инверсным выходом с первым входом второго элемента Н, вторым входом соединенного с выходом первого элемента НЕ, выходом - с управляюцхим входом транзисторного ключа, эмиттером подк.тюченного к общей нулевой шине, ко:1лектором через катун.ку возбуждения к положительному выводу блока питания, блок памяти максимума крутяще1Ч) момента выходом соединен с вторым входом блока вычитания, связанного первым входом с выходом делителя напряжения, отличающееся тем. что, с целью повьцпения точности, оно снабжено блоком возведения в квадрат, масштабным усилителем, вторым элементом НЕ и элементом ИЛИ, датчик момента связан выходом с входом блока возведения в квадрат, соединенного выходом с входом блока памяти максимума крутящего момента и первыми входами первого и второго компараторов, делитель напряжения выходом подключен через маспп абный усилитель с вторым входом первого компаратора, второй компаратор соединен вторым входом с выходом блока вычитапия. мультивибратор связап входом с выходом первого триггера, выходом с первым входом элемепта , вторым входом подключенного к инверсному выходу первого триггера, выходом к управляющему ВХОД} блока памяти макси.му.ма крутящего момента и входу вто|юго элемента НЕ, подсоедн.нопного выходом к второму входу nepiioro ч.чемснта 11, а перньп э.чс- мепт НЕ входом ссчминеп с выходом му.п,- тивибратора.

Изобретение относится к способам сборки резьбовых соединений и устройствам для их осуществления, а именно, к механизированному инструменту для сборки резьбовых соединений с нормированным моментом затяжки. Целью изобретения является повышение точности. Способ сборки резьбовых соединений заключается в том, что предварительную затяжку производят до половины величины требуемого крутящего момента на щпинделе, а окончательную затяжку - при величине крутящего момента, определяемого как корень квадратный из разности 1,25 квадрата величины требуемого крутящего момента затяжки и квадрата величины JS ± U .Н 5-1 крутящего момента предварительной затяжки. Устройство для сборки резьбовых соединений содержит двигатель 1, электромагнитную муфту 2 с катушкой 3 возбуждения, шпиндель 4 с рабочей головкой 5. связанный с электромагнитной муфтой 2 посредством редуктора 6, датчик 7 крутящего момента, установленный на шпинделе 4. Устройство снабжено узлом 8 управления, включающим блок 9 питания, делитель 10 напря- , первый 11 п второй 12 компараторы, первый 13 и второй 14 элементы И, первый 15 и второй 16 тр1 ггеры, первый элемент НЕ 17, транзисторный ключ 18. тивибратор 19, блок 20 памяти максимума крутящего момента, блок 21 вычигания. Устройство имеет блок 22 возведения в квадрат, масштабный усилитель 23, второй элемент НЕ 24 и элемент ИЛИ 25. Для повышения точности контроля требуемого крутящего момента необходимо нметь опережение на отключение двигателя 1 гайковерта, которое определяется для каждо1 о конкретного резьбового соединения исходя пз его жесткости. Нри достижении предварительной затяжки, соответствующей половине требуемого крутящего момента, происходит отключение двигателя 1 и за счет его накопленной ки- нетичеекой энергии - дозатяжка резьбового соединения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. S (Л со сд 4: о: