Способ сборки резьбовых соединений и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B25B21/00 

сл

О1

о

4;

О

;СО

п «-;

кьадратов крутящих моментов после окончания затяжки анергетическим имнульс ом и предварите.1ьной затяжки. Это напряжение поступает на второй вход блока 23 умножения, на первый вход которого постуна- ет нанряжение с выхода делителя 24. На выходе носледпего регулировкой дости- 1 ается нанряжение, 11ро 1Орииональное не- личнне частного от деления расчетного угла ;(атяжки на удвоенное ;(начение энер- гетическо импульса. С выхода блока 23 умножения нанряжение, пропорциональное требуемому крутящему моменту, при котором обеспечивается заданная осевая сила затяжки, поступает на второй вход компаратора 10, на первый вход которого поступает напряжение с датчика 6 крутящего мо- мента. На выходе компаратора 10 появляется напряжепие логической «1, которым триггер 14 устанавливается в единичное состояние и закрывает через элемент И 12 транзнсторный ключ, который отключает ка- тун1ку 25, а с ней электромагнитную муфту 2 и дви1атель I от блока питания. 2 C.FI. ф-лы., 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам сборки резьбовых соединений и устройствам для их осуществления, и может быть использовано в любых отраслях промышленности при монтажно-демонтажных работах. Целью изобретения является повышение точности за счет учета величины осевой силы затяжки. На выходе блока 21 вычитания формируется напряжение, пропорциональное разности квадратов крутящих моментов после окончания затяжки энергетическим импульсом и предварительной затяжки. Это напряжение поступает на второй вход блока 23 умножения, на первый вход которого поступает напряжение с выхода делителя 24. На выходе последнего регулировкой достигается напряжение, пропорциональное величине частного от деления расчетного угла затяжки на удвоенное значение энергетического импульса. С выхода блока 23 умножения напряжение, пропорциональное требуемому крутящему моменту, при котором обеспечивается заданная осевая сила затяжки, поступает на второй вход компаратора 10, на первый вход которого поступает напряжение с датчика 6 крутящего момента. На выходе компаратора 10 появляется напряжение логической "1", которым триггер 14 устанавливается в единичное состояние и закрывает через элемент И 12 транзисторный ключ, который отключает катушку 25, а с ней электромагнитную муфту 2 и двигатель 1 от блока питания. 1 ил.

Изоб|нтсние относнтся к ман1ин()сг)ое- ник), а нменно к способам сборки )езьбо- вы.х соединений и уст)О11ствам д.тя их осу- 1несгвления, и может быть иснользовано в любьгх отрас.тях нромын1ленности нрн монтаж но-демон га ж ных работах.

Не.мь изобретенияпов1)| нение точ1Н)стн за счет чета величнны осевой си- ,1Ы затяжки.

На чертеже изображена функни()11а. счс ма ycTpoiiciEsa для сборкн резьбовых сое- диненн11.

Уст км1сгно д,1Я сборки резьбовых соединений состой г из дви1 ателя 1, электромаг- ннтной му(|1гы 2, передающей вра11 ение дви- гате.1Я , pa6o4eii го,1овки 3, связанной с улектромагни rnoi i муфто11 2 посредством )е- 4, ма.ховика 5, устанонле11но1 о на ведомом lia.iy )гы 2, дагчика () крутя- Hiero MOMtMii a, установ.к пного на шпинделе (не показан ycrpoiicriia н снязанною с узлом 7 нрав.к ния, содержащим первый де.штель М нанряження, нервый и rropoii комнараторы 9 и К), )iii и вто)ой элементы И И II 12, iiepiibiii и Biopoii rpiii- геры 115 и 14, первын и вго|Х)11 э,1смен- гы Hi; 15 н 16, элемент НЛИ 17, транзнсторный ключ 18, одновибратор 19, блок 20 памяти макснмума кругянкм о момента, блок 21 вычитания, блсж 22 возведения н квадрат, б,к)к 23 умножения и Bropoii де- .1ите, 1ь 24 напряжения.

11ервы| | комнаратор 9 нодк.тючен первым входом к выходу блока 22 возведения в KBa.ipai, входом нодк.1К)ченного к ны.ходу .1атчнка d кру1Я1цего м 1Мента, вторым .юмк ibrxo.iy де,1ите,1Я 8 напряжения,

а выходом к установочному входу HCJI- Hoio триггера 13. выходом по.чк,|юченного к входу одновибра гора 19, выходом нодклю- ченногп к первому в.ход э,1емента НЛИ 17, вторым входом соеднненного с ннверсным выходом нервого г)иггера 13, а выхочом с уп)ав,1яюпи1м входох б.тока 20 намЯ1и максимума крутянимо момента и входом э,те- мента НН 15, Bi)ixo. нодк.моченного к первому входу не|1вого элемента И II, вто

рым входом нодк,1юченного к выходу вто- poi o компаратора 10, а вьгходом - к ус- гаповочному входу второго триггера 14, ннверсным выходом соединенного с первым выходом второго элемента Н 12, вторым входом подключенного через второй элемент НЕ U) к выходу одновибратора 19, а вьгходом к управляющему входу транзисторного ключа 18, эмиттером подключен- пог о к нулевой тине, а коллекто- юм через кату1нку 25 возбуждения электромагнитной муфты 2к ноложителыю- му выводу блока нитания.

Ин(})орманионный вход блока 20 памяти

подключен к вьгходу блока 22 возведения в квадрат, а вьгходк входу уменьшаемого блока 21 вычнтания, входом вычитаемого подключенного к вьгходу первслч) делите,1Я 8 напряження. Выход второго де- .шгеля 24 напряжения подключен к перво.му

вход б;юка 2:5 умноже)щя, вторым входом подключенного к выходу блока 21 вычитания, а выходом к второму входу второю компаратора 10, нервым входом подключенного к выходу дагчика 6 крутящего моMt HTa.

Уст|)ойств() дли сборки резьбовых соединений работает следуюниш образом.

Рабочую С),1овку 3 устанав,пивают на резьбовое соединение. Включают двигатель 1 и б,1ок 7 управления, нредварительно

установленный в исходное состояние. При этом триггер 14 находится в нулевом состоянии и на его инверсном выходе - нанряжение «I. На В1)1ходе э.темента Н 12 также нанряжение «1. Транзисторный ключ 18 откры и катушка 25 возбуждещ1я э.тектромаг 11ИТНОЙ муфты 2 подключена к б,1оку питания. ЛАуфта 2 вк.чючена и передает вращение Д и1гателя 1 через редуктор 4 на рабочую головку 3. Начинается павннчиванне резьбового соединения.

Hoc,ie соприкосновения торца гайки с онорной поверхностью собнраемо1Ч) узла начинается нроцесс затяжкн. ЛДомент на рабочей го.товке 3 начинает возрастать, сле- довате.1Ы1о начинает во.растать напря

жение снимаемого с ВЫХОДУ датчика 6 крутящего момента, пропорциональное величине крутящего момента на рабочей головке 3 устройства. С выхода датчика 6 крутящего момента напряжение поступает на вход блока 22 возведения в квадрат, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное квадрату величины напряжения на выходе блока 22. С выхода блока 22 напряжение поступает на первый вход компаратора 9. на второй вход которого поступает напряжение с делителя 8, пропорциональное квадрату величины предварительной затяжки.

При достижении напряжением на выходе блока 22 величины, равной Л1гф,срабатывает первый компаратор 9. На его выходе появляется напряжение «I. которым триггер 13 устанавливается в единичное сое тояние. На выходе тригге)а 13 появляется напряжение «1, котор1 1м осуществляется запуск одновибратора 19. На его выходе появляется импульс длите,1ыюстью 0,5 -

0,8 с. При этом на выходе элемента 16 появляется напряжение «О. Условие совпадения для з. 1емента Н 12 перестает выполняться. Транзисторный ключ 18 закрывается и муфта 2 отключается.

За счет кинетической энергии, накоп- ;1енной маховиком 5, резьбовому соединению сообщается дозированный энергетический импульс. Момент на рабочей 3 продолжает возрастать, .максимальная величина, пропорциональная квадрагу, которого запоминается в блоке 20 памяти макси- .мума крутягцег О момеггта.

После окопчаггггя вре.мени действия импульса одгговибратора 19 )слов11я совпаде- ггия для элемента И 12 вновь начинают выполняться, что ггриводит к поьтор- ггому включеггию э.тектромагпитной муфты 2 устройства. При это.м начггнается повторная затяжка резьбового соединения.

На упраапяюгде.м входе блсжа 20 па.мяти макси.мума крутящего моментанапряжение «О и б. юк 20 г1е Н ходит rs режим хранеггия информации. ( его выхода наггряжение, Г1рог10рциогга,-1ьное квадрату ве- .1ИЧИНЫ моменга гюс.те 1атяжки энергетическим импу.тьсом, поступает на вход умень- щае.мого б-лока 21 вг.гчитания, а на вход вычитаемог О поступает ггапряжение с де- .1ггтеля 8, ггропорци()1гальпое вели- чгжы крутящег о .момеггта П|1ед арг1тельной затяжки.

На вы.ходе б.тока 21 ф(;рми|пется ьгаггря- жение, 11роп(1рциона.:1ьггое разности квадратов крутягцих мо.меггтов, ггосле окоггчанпя затяжки энергетическим имггульсом и пред варительной затяжки. Это наггряжение поступает гга вгорой вход б.юка 23 умножения, гга ггервый вход кото)О1Ч) ггостуггает наггряжение с выхода делггтеля 24, регу- Л1гр(;вк(;й кото рог о гга его Г11 1ходе устаггап. гивается наггряжег1гге. irpi;rroprur()Ha. величине частного от де,геггггя расч тггог о угла затяжки ria удвоеггггое .гмачогис энергетического импулгзса

x

Л1; .f 2U

где уг.ювая жесткость резьбового

соединения;

М - крутящий мо.мент ггосле чания затяжки энерг-етическим

и гпyльcoм; /VfiM крутящий момент предварительгюй затяжки;

И - величина энергетическог-о импульса.

С выхода блока 23 наггряжение, ггропорцнональное требуемому крутящему моменту, ггри котором обеспечивается заданная осевая сила затяжки, постуггает на второй вход компаратора 10, на первый вход ко- торого постуггает напряжение с выхода датчика 6 крутящего момента. При достиже- нгги крутящим моментом на рабочей головке 3 вычисленного значения

М.

М;- -Мпр

.

2W

где.Мн - крутящий .момеггт окончательной

затяжки;

(|,., расчетнг гй угол затяжкгг, компаратор 10 срабатывает, на его выходе П(.|яг ляется паггряжег1ие ;, которым триггер 14 устанавливается в едгггпгчггое состояние.

Ус.товие совпадения для элемента И 12 перестает выпо,1ияться. Траггзггсторный ключ 18 закрывается и отк.тючает ка1 1ггку 25 воз- бчждегпгя э.текг ромагггггтгшгг муфты 2 от б,го- ка ггита1гггя. .y4)тa 2 01К.1Ючается, затяжка .ака|гчпваегся.

После око|гчания затяжки отключают

приводггой двггг ате.гГ) 1 гг ст 1ойсгво отводят от собраггггого резьбовог о соедипения.

40

0о/1..;а чкоорегсния

5

. (лгособ сбо)кгг рез1 бог1ьгх соедггнений, загчлгочающиггся в Г1редг арительгг()й затяжке рс.«ьбовых соедиггенггй с одновре%гоггнгмм конт- 0(хгем крутящего момсггта и окоггчате,1ЬН(.)й 1а1яжке резьбовы.х соедггггеггий отличающийся Тем, что, с це.гьго пов|,1гпеггггя точности, резьбовому соедггнению 1госле оког;ча- ния предварите,П)Г1О1Г затяжки гюбгпают .го- по.пгительггый энергетический irMriy.UiC. ише- ряюг значеггие к|)у гягцег(1 момеггта (атижки. 0 а окоггчательпч К) атяжкх пропиицят ггрп ве.игчине крутягггего .момегпа .V/ , опре.ге.гя- емой по формуле

.„-Н;,:,:,;,.

крутяпгггй .хгомент ггос.п- окончаггггя затяжки эне|мч ТГ1ческим и.мпч.гь

сом;

крутящигг момент прс Дгиг|)ителГ)Г1ой затяжки;

W --- ве;|ичииа энергетического импульса ((,, расчетный угол затяжки.

первого элемента НЕ, выходом подключенного к первому входу первого элемента И, вторым входом подключенного к выходу второго компаратора, а выходом - к установочному входу второго триггера, инверсным выходом соединенного с первым входом второго элемента И, вторым входом подключенного через второй элемент НЕ к выходу одновибратора, а выходом - к управляющему входу транзисторного кутюча, эмиттером подключенного к общей нулевой шине, а коллектором через катушку возбуждения электромагнитной муфты - к положительному выводу блока питания, информационный вход блока намяти максимума кру- 5 тящего момента подключен к выходу блока возведения в квадрат, а выход - к входу уменьшаемого блока вычитания, входом вычитаемого подключенный к выходу первого делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено маховиком, установленным на ведомом валу электромагнитной муфты, блоком умножения и вторым делителем напряжения, подключенного выходом к первому входу блока умножения, связанного вторым входом с выходом блока вычитания, а выходом - с вторым входом второго компаратора, соединенного первым входом с выходом датчика крутящею момента.

0

5