Способ затяжки резьбовых соединений Советский патент 1992 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам сборки резьбовых соединений может быть использовано в его различных отраслях для стабильной затяжки резьбовых соединений.

Известен способ сборки резьбовых соединений, заключающийся в предварительной затяжке, после окончания которой резьбовому соединению сообщают дополнительный энергетический импульс, измеряют значение крутящего момента, а окончательную затяжку производят при определенном значении последнего.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ затяжки резьбовых соединений, заключающийся в предварительной затяжке и окончательной затяжке за счет приложения к резьбовому соединению энергии инерционных масс гайковерта

Недостатком данного способа является низкая точность затяжки ввиду того, что в

процессе предварительной затяжки не производится контроль конкретных значений жесткости резьбового соединения, что влечет за собой проведение окончательной затяжки при контроле крутящего момента на шпинделе, при этом погрешность затяжки может достигать ±20%.

Цель изобретения - повышение точности затяжки.

Указанная цель достигается тем, что в способе затяжки резьбовых соединений, заключающемся в предварительной затяжке и окончательной затяжке за счет приложения к резьбовому соединению энергии инерционных масс гайковерта, сообщают угловое перемещение с жесткостью переменной величины корпусу гайковерта, определяют скорости шпинделя на холостом ходу и в момент окончания предварительной затяжки, рассчитывают угловую жесткость С резьбового соединения по формуле:

х| ел XI

ел

c .

где Кн - номинальная угловая жесткость корпуса гайковерта;

«УХ х - угловая скорость шпинделя на холостом ходу;

ЈУп з угловая скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки, производят корректирование номинальной угловой жесткости Кнк корпуса гайковерта до величины:

С

Кн i

С С

I ъ,. 1

Кн Сн

где Сн - номинальная угловая жесткость резьбового соединения, а величину момента Мок окончательной затяжки Определяют по формуле:

Мок Мп з + V -т- Сн Кн

Сн + К„

где Мп з - момент предварительной затяжки;

Т - энергия инерционных масс гайковерта.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа з атяжки резьбовых соединений.

Способ затяжки резьбовых соединений осуществляется следующим образом.

Перед осуществлением сборки резьбовых соединений корпусу гайковерта сообщают номинальную угловую жесткость Кн, соизмеримую с номинальной угловой жесткостью резьбового соединения Сн, и определяют общую жесткость Со системы гайковерт - резьбовое соединение по формуле

г Сн Кн

Со с„+к„

принимая валы и зубчатые колеса гайковерта абсолютно жесткими, т.к. их инертность мала по сравнению с инертностью звеньев, имеющих Сн и Кн.

Резьбовому соединению придают момент предварительной затяжки, значение которого выбирают в пределах 30% от значения окончательного момента затяжки, т.к. при этом завершается обжатие стыка, и градиент момента становится постоянной величиной.

Определив угловую скорость холостого хода шпинделя и угловую скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки, вычисляют угловую жесткость С конкретного резьбового соединения по формуле:

/Ухх

С К„

-1).

0

где Кн - номинальная угловая жесткость корпуса гайковерта;

Ух х - угловая скорость шпинделя на холостом ходу:

(On з - угловая скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки.

Далее производят корректирование номинальной угловой жесткости КНк корпуса гайковерта до величины, определяемой по выражению:

С

Кн i

-С. Кн

+Ј-i

t-H

5

0

5

0

5

0

5

5

Цель корректирования угловой жесткости упругого элемента корпуса гайковерта состоит в том, чтобы сохранить постоянное значение жесткости Со системы гайковерт - резьбовое соединение при отклонениях жесткости резьбового соединеня от номинальной величины в процессе затяжки, т.е.

Со° const.

т Кн

После приложения к резьбовому соединению крутящего момента предварительной затяжки и проведения операции коррекции жесткости последующую затяжку производят за счет энергии инерционных масс гайковерта, а величину момен га Мок окончательной затяжки определяют по формуле:

.з. + VTOj ,

где Мп.з - предварительный момент затяжки;

Т - энергия инерционных масс гайковерта;

Со - общая жесткость системы гайковерт - резьбовое соединение.

Все операции данного способа могут быть автоматизированы.

Осуществить способ затяжки можно, например, с помощью устройства, изображенного на чертеже.

Устройство содержит корпус 1, установленный в нем гайковерт, содержащий двигатель 2, на выходном валу которого установлен маховик 3, связанный с последним планетарный редуктор 4, шпиндель 5 с рабочей головкой 6. Центральное зубчтое O колесо 7 планетарного редуктора 4 является корпусом гайковерта, который имеет крутильную жесткость переменной величины, создаваемую имитатором 8 резьбовых нагрузок, например порошковой электромагнитной муфтой. Имитатор 8 создает нагружение корпуса гайковерта в соответствии с требуемым законом, который соизмерим с законом жесткости резьбового соединения.

Имитатор 8 связан с блоком 9 управления затяжкой, вход которого связан с датчиком 10 скорости, установленным на шпинделе 5.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно датчиком 10 скорости определяют угловую скорость шпинделя УХХ на холостом ходу, значения которой регистрируются блоком 9 управления затяжкой. Блок 9 управления затяжкой вырабатывает сигнал, который поступает к имитатору 8, имеющему в исходном положении жесткость, соответствующую номи- нальной величине Кн. Затем осуществляется предварительная затяжка до момента затяжки, соответствующего 30% от номинального, в конце которой датчик 10 скорости определяет угловую скорость вращения шпинделя 5 з. при работе гайковерта в дифференциальном режиме вращения и выдает сигнал на вход блока 9, который обрабатывает информацию и формирует сигнал, эквивалентный конкретной жесткости резь- бового соединения С, на корректирование закона нагружения (жесткости) имитатора 8 до величины Кн.к. Дальнейшая затяжка осуществляется энергией инерционных масс (маховика 3), Так как при корректировании закона нагружения (жесткости) имитатора 8 жесткость системы гайковерт - резьбовое соединение остается постоянной величиной, то при работе гайковерта в инерционном дифференциальном режиме происходит разделение потока инерционной энергии на два: главный - к резьбовому соединению, вспомогательный - к имитатору 8.,

Поэтому корректирование закона на- гружения имитатора 8 есть не что иное, как регулирование вспомогательного потока, который от номинального значения может колебаться в широких пределах, тем самым

отнимая или добавляя энергию маховика 3, направляемую к резьбовому соединению, обеспечивая необходимую высокую точность затяжки.

Формула изобретения Способ затяжки резьбовых соединений, заключающийся в предварительной затяжке и окончательной затгяжке за счет приложения к резьбовому соединению энергии инерционных масс гайковерта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, сообщают угловое перемещение с жесткостью переменной величины корпусу гайковерта, определяют скорости шпинделя на холостом ходу и в момент окончания предварительной затяжки рассчитывают угловую жесткость С резьбового соединения по формуле

c K«fe- ,

где Кн - номинальная угловая жесткость корпуса гайковерта;

Фх.х - угловая скорость шпинделя на холостом ходу;

(Уп.з - угловая скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки, производят корректирование номинальной угловой скорости Кн.к. корпуса гайковерта до величины;

С

Кн.

к.

С С

чг+г-1

н н

где Сн номинальная угловая жесткость резьбового соединения, а величину момента Мок окончательной затяжки определяют по формуле

Мок Мп.з. + V-г- Сн Кн

Сн+ Кк

где М п.з. - момент предварительной затяжки;

Т - энергия инерционных масс гайковерта.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам сборки резьбовых соединений, и может быть использовано в его различных отраслях для стабильной затяжки резьбовых соединений. Цель изобретения - повышение точности затяжки Для этого в способе затяжки резьбовых соединений, включающем предварительную и окончательную затяжки, в процессе предварительной затяжки производят контроль жесткости резьбового соединения и обеспечивают возможность углового перемещения с жесткостью переменной величины корпуса гайковерта, а момент окончательной затяжки Определяют с учетом предварительного момента, энергии инерционных масс гайковерта после предварительной затяжки и жесткости системы гайковерт - резьбовое соединение. 1 ил.

г, ч Л-4

rrv

4 1

S

f-n

°N

x

X

-.TJ