Цифровой динамометрический ключ Советский патент 1990 года по МПК G01L5/24 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при чатяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин или оборудования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения индикации уровня затяжки по отношению к полю допуска.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового динамометрического ключа; на фиго 2 - временные диаграммы, поясняющие работу ключа; на фиг. 3 - ключ, общий вид; на фиг. 4 - разрез А-А на фиго 3.

Цифровой динамометрический ключ содержит преобразователь 1 деформаци усилитель 2, блок 3 запоминания максимума, коммутатор 4, цифровой вольтметр 5, два триггера 6 и 7, формирователь 8 импульсов, элемент И 9, световой индикатор 10, элемент ИЛИ 11, блок 12 памяти, генератор 13 пилообразного напряжения, кнопку 14 управления, кнопку 15 сброса, подключенную к установочным входам триггеров 6 и 7 и блока 3 запоминания максимума, и блок 16 согласования.

Преобразователь 1 деформации (фиг. 4) выполнен в виде упругого элемента 17 цилиндрической формы, подшипника 18, корпуса 19 и четырех соединенных в мостовую схему тензо- резисторов 20. Квадратом 21 упругий элемент 17 жестко связан с корпусом 19, а на свододном конце имеется

5

0

)5

0

5

0

5

квадрат 22, на который надевается сменная головка (не показана).

Цифровой динамометрический ключ работает следующим образом.

Подключают к шине Логическая единица третий вход коммутатора 4, кнопку 14 управления и информационный вход триггера 6, а к общей нулевой шине - четвертый вход коммутатора 4 и кнопку 15 сброса.

В исходном состоянии сигнал с преобразователя 1 деформации равен нулю. Динамометрический ключ с помощью клавиши коммутатора 4, выведенной на переднюю панель, устанавливают в режим Программирование о При этом к входу цифрового вольтметра 5 подключают выход генератора 13 пилообразного напряжения, а блок 12 памяти подачей уровней логического нуля на вход Запись-чтение переводится в режим записи цифровой информации. На выходе генератора 13 пилообразного напряжения появляется медленно возрастающее напряжение, скорость изменения которого устанавливается равной единице младшего разряда цифрового вольтметра в секунду. Показания индикаторов цифрового вольтметра 5 начинают изменяться, последовательно проходя все свои значения.

Сигналы с разрядов выхода цифрового вольтметра 5 через блок 16 согласования поступают на адресные входы младших разрядов блока 12 памяти.

5(

При появлении на цифровом индикаторе вольтметра 5 значения, соответствующего минимально допустимому значению крутящего момента затяжки, нажимают кнопку 14 управления. При этом на выходе формирователя 8 импульсов появляется Короткий импульс, передним фронтом которого осуществляется запись логической единицы по адресу цифрового кода минимально допустимого значения крутящего момента затяжки. Задним фронтом этого импульса триггер 6 устанавливается в единичное состояние, и информация о величи не максимально допустимого момента затяжки будет записана на следующей странице блока 12 памяти аналогично записи минимально допустимого значения крутящего момента затяжки.

Затем клавишей коммутатора 4 ключ переводится в положение Работа. При этом к входу цифрового вольтметра 5 подключается выход блока 3 запоминания максимума, а блок 12 памяти подачей уровня логической единицы на вход Запись-чтение устанавливается в режим Чтение, нажатием кнопки 15 сброса триггеры 6 и 7 устанавливаются в исходное нулевое состояние, и осуществляется сброс блока 3 запоминания максимума„

После этого осуществляют затяжку резьбового соединения. В упругом эле менте 17 возникает деформация, и на выходе преобразователя 1 появляется наряжение, пропорциональное величине приложенного крутящего момента Это напряжение поступает на вход усилите ля 2, с выхода которого оно через блок 3 запоминания максимума поступает на вход цифрового вольтметра 5. Вольтметр, измеряя поступающее напряжение, выдает цифровую информацию о величине приложенного крутящего момента о С разрядов выхода цифрового вольтметра 5 код величины приложенного крутящего момента поступает на адресные входы младших разрядов бло- ка 12 памяти. Когда, возрастая, крутящий момент достигает минимально допустимого значения, цифровой код на разрядах выхода цифрового вольтметра 5 совпадает с кодом, по адресу которого в блок 12 памяти была произведена запись логической единицы, на выходе блока 12 памяти появляется импульс, задним фронтом которого

886

триггер 6 устанавливается в единичное состояние-,

Начинает выполняться условие совпадения для элемента И 9, на его выходе появляется напряжение логической единицы и световой индикатор 10 загорается. Это указывает на то, что величина крутящего момента находится в поле допуска, образованного значениями минимально имаксимально допустимых крутящих моментов затяжки.

Затяжку прекращают и, считывая показания цифрового вольтметра, определяют фактический момент затяжки, величина которого в аналоговой форме запоминается в блоке 3 запоминания максимума.

Если по каким-либо причинам крутящий момент превысил максимально допустимое значение, то код на разрядах выхода цифрового вольтметра 5 совпадает с кодом адреса, по которому на второй странице блока 12 памяти была записана единица, и на его выходе появляется второй импульс, которым триггер 7 устанавливается в единичное состояние.

Условие совпадения для элемента И 9 перестает выполняться, световой индикатор 10 гаснет, указывая, что крутящий момент затяжки вышел из поля допуска.

Формула изобретения

Цифровой динамометрический ключ, содержащий преобразователь деформации упругого элемента, подключенный последовательно через усилитель и блок запоминания максимума к первому входу коммутатора, и цифровой вольтметр с разрядными индикаторами, подключенный входом к первому выходу коммутатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения индикации уровня затяжки по отношению к полю допуска, в него введены два триггера, формирователь импульсов, элемент И, индикатор, подключенный к выходу элемента И, элемент ИЛИ, блок памяти, младшие разряды адресного входа которого подключены к соответствующим разрядам выхода цифрового вольтметра, генератор пилообразного напряжения, подключенный к второму входу коммутатора, второй выход которого подключен к входу

управления Запись-чтение блока памяти, старший разряд адресного входа которого подключен к выходу первого триггера, к информационному входу второго триггера и к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим входом первого триггера и с выходом элемента ИЛИ, а также кнопка управления, подключенная через формирователь импульсов к информационному входу блока памяти и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока памяти.

Изобретение относится к измерителтной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин или оборудования. Цель изобретения является расширение функциональных возможностей. Сущность: в ключ введен два триггера, формирователь импульсов, элемент И, индикатор, подключенный к выходу элемента И, элемент ИЛИ, блок памяти, младшие разряды адресного входа которого подключены к соответствующим разрядам выхода цифрового вольтметра, генератора пилообразного напряжения, продключенный к второму входу коммутатора, второй выход которого подключен к входу управления "Запись-чтение" блока памяти, старший разряд адресного входа которого подключен к выходу первого триггера, к информационному входу второго триггера и к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, синхронизирующему вход которого соединен с синхронизирущим входом первого триггера и с выходом элемента ИЛИ, а также кнопка управления, подключенная через формирователь импульсов к информационному входу блока памяти и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока памяти. 2 ил.

Фиг. 2

22

Фиг.Ч

Фие.3