Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания Советский патент 1992 года по МПК B25B23/08 

уг./

головки болта под действием заклинивающего момента и момента пружины 4 произойдет ориентация Т-образного рычага 34 по грани болта. При дальнейшем повороте головки болта происходит заклинивание рычага 5 под действием силы заклинивающего

момента при упоре стойки Т-образного рычага 34 в выступ паза рычага 5. Далее при возникновении заклинивающего момента в оси фиксатора 3 создается реакция опоры, которая в дальнейшем будет препятствовать съему рычага 5 с головки болта. 11 ил.

Изобретение относится к устройствам для фиксации резьбовых соединений от про- ворота и может быть использовано при сборке изделий, в которых детали скрепляют многоболтовыми соединениями. Цель изобретения - повышение качества сборки и расширечие технологических возможностей, В зависимости от положения грани болта Т-образный рычаг 34 может либо сориентироваться по грани болта, либо нет. В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с заданным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворота

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для фиксации резьббвых соединений от проворота, и может быть использовано для сборки изделий, в которых детали скрепляют многоболтовы- 5 ми соединениями с применением завинчивающих гайковертов.: -- Известно устройство для фиксации крепежных изделий от проворачивания.содержащее корпус с установленными в нем 10 фиксаторами, каждый из которых выполнен в виде установленной с зазороМ в корпусе и подпружиненной относительно последнего втулки с гнездом под головку крепежного элемента и закреплёнными в ней пальцами 15 с коническими хвостовиками, размещенным в конических отверстиях корпуса. .

Наиболее близким к изобретению является устройство для фиксаций крепежных изделий от проворачивания,, содержащее 20 корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на Ступени меньшего диаметра, размещенные в них шарики, установленные на ступени 25 меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстий пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине плунжер с коническим хвосто- 30 виком для взаимодействия с шариками.

Недостатком данного устройства является невозможность произвести на нём контроль качества сборки резьбовых соединений путем контроля затяжки, т. к. 35 болты, :будучи затянутые одним и тем же моментом, имеют при дефектах резьбы зна- ченийг осевой силы затяжки, несоответствующие расчетным. Также данное устройство не позволяет производить удерживание голо- 40 вки болта поворота при развинчивании крепежа, что снижает технологические возможности устройства.

Цель изобретения - повышение качества сборки и расширение технологических 45 возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для фиксации резьбовых соединений от проворачивания, содержащем корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на ступени меньшего диаметра, размещенные в них шарики, установленные на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии каждого пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине плунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шариками, в каждом рычаге выполнен продольный паз, а устройство снабжено концевым выключателем, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага контрольным механизмом качества сборки, выполненным в виде втулки, установленных в ней поршня для взаимодействия одним торцом с одним из шариков и закрепленного на другом его торце штока Для взаимодействия с концевым выключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном пазу с возможностью поворота на 180° и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - фиксатор в момент предварительной ориентации фиксатора по граням болта; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - фиксатор в момент перегрузки; на фиг. 7 - фиксатор в момент отвинчивания крепежа; на фиг. 8 - фиксатор в момент оконча- fenbHoft нагрузки; на фиг. 9 - сечение Е-Е на фиг. 7; на фиг. 10 - сечение Г-Г на фиг. 7; на фиг. 11 - сечение Д-Д на фиг. 7,

Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания содержит корпус 1 с установленными на нем ступенчатыми по длине пальцами 2, размещенные на каждом фиксаторы 3, поджатые пружинами 4 к корпусу 1 и выполненные в виде рычагов 5.

Каждый рычаг 5 установлен с зазором Д на ступени б меньшего диаметра пальца

2, выполненного на торце с глухим отверстием 7, в котором установлен ступенчатый по оси плунжер 8 с цилиндрической поверхностью 9 и коническим хвостовиком 10 для взаимодействия с шариками 11. установленными в радиальные отверстия 12 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2 с возможностью контакта с внутренней поверхностью 13 рычага 5. На ступени 14 большего диаметра каждого пальца 2 перпендикулярно его оси на боковой поверхности выполнен паз 15, в котором размещена пружина 4, закрепленная одним концом на рычаге 5, а другим - на корпусе 1 через штыри 16.

На каждом пальце 2 на ступени б меньшего диаметра установлена поджатая пружиной 17 обойма 18 с внутренней конической поверхностью 19.

В конических гнездах 20 ступени меньшего диаметра пальца 2 установлены три шарика 21, образующие с внутренней конической поверхностью 19 обоймы 18 подвижный шариковый захват плунжера 8, поджатого относительно пальца 2 пружиной 22. Для удержания плунжера 8 от выпадания на ступени 6 меньшего диаметра пальца 2 установлена крышка 23, а сам плунжер 8 выполнен ступенчатым по длине и ступенью 24 меньшего диаметра установлен в отверстии крышки 23.

На плече 25 каждого рычага 5 установлен механизм качества сборки, выполненный в виде втулки 26 с установленным в ней поджатым пружиной 27 поршнем 28 со штоком 29. Торец поршня 28 предназначен для взаимодействия с расположенным по продольной оси рычага 5 шариком 11, свободный конец штока 29 предназначен для взаимодействия с концевым выключателем 30, дающим команду на отключение шпинделя гайковерта (на чертеже не показан) при завинчивании, сигнализируя о дефекте параметров резьбового элемента. Для фиксации головки резьбового элемента от проворачивания при завинчивании и дополнительно при отвинчивании гайки на конце 31 рычага 5 в его продольном пазу 32 установлен с возможностью поворота на 180° и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором 33 Т-образный рычаг 34, который вращается на оси 35, проходящей через его стойку 36, и в крайних положениях удерживается от дальнейшего поворачивания выступом 37, расположенным в пазу рычага 5.

Шарики шарикового фиксатора 33 западают в крайних положениях Т-образного рычага 34 в отверстия 38 рычага 5, расположенные по разные стороны оси 35, а усилие

пружины шарикового фиксатора 33 подобрано таким, что рычаг 34 из крайних положений может выводиться от руки.

Для работы фиксатора 3 необходимо 5 следующее. Угол у, образованный коническим хвостовиком 10 плунжера 8, оптимально составляет два угла самоторможения. Угол а, образованный конической поверхностью 19 обоймы 18, оптимально равен

0 углу самоторможения. Угол ft , образованный конической поверхностью 19 обоймы 18 и образующей 39 конического гнезда 20 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2, составляет два угла самоторможения.

5 Устройство работает следующим образом.

Изделие 40 с болтом 41, установленным головкой вниз, базируют на поверхности корпуса 1. Т-образный рычаг 34 находится

0 в положении, соответствующем завинчиванию крепежа. Затем плунжео 8 вручную утапливается в глухое отверстие 7 пальца 2 до упора, преодолевая при этом сопротивление пружины 22 и трение между шарика5 ми 21 и образующей 39 конического гнезда 20. Заклинивание плунжера 8 не происходит, так как шарики 21 обкатываю;ся по конической поверхности 19 обоймы 18, тем самым перемещая ее в сторону, противопо0 ложную движению плунжера 8, и сжимая пружину 17. При движении плунжера 8 шарики 11 разводятся в радиальных отверстиях 12 под действием конического хвостовика 10 плунжера 8 до контакта с

5 внутренней цилиндрической поверхностью 13 рычага 5.

Диаметры конического хвостовика 10 плунжера 8, шариков 11 и цилиндрической поверхности 13 подобраны так, что натягов

0 между ними не создается, а лишь происходит центрация рычага 5 на ступени 6 меньшего диаметра пальца 2. Затем рычаг 5 Т-образным рычагом 34 переводится в ра-ч бочее положение в сторону к головке болта

5 41, преодолевая усилие пружины 4, которая при переходе через центр пальца 2 придает рычагу 5 Т-образным рычагом 34 прижимающий момент Мпр.

В зависимости от положения грани бол0 та 41 Т-образный рычаг 34 может либо сори- оптироваться по грани болта 41, либо нет. В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта 41 после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с за5 данным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворота головки болта 41 под действием заклинивающего момента М3 и момента Мпр пружины 4 произойдет ориентация Т-образного рычага по грани болта 41. При дальнейшем повороте головки болта 41 происходит заклинивание рычага 5 под действием силы Р от заклинивающего момента М3 при упоре стойки 36 Т-образ: юго рычага 34 в выступ 37 паза 32.

Величину заклинивающего момента Мз определяют по выражению.

Мз 0(- +,МР-тр- / т Rr),

где М3 - величина заклинивающего момента;

Q - требуемая осевая сила затях ки;

Р - шаг резьбы;

dcp - средний диаметр резьбы;

RT- приведенный радиус трения по торцу гайки;

fip - коэффициент трения в резьбе;

/«т - коэффициент трения по торцу головки болта.

Далее при возникновении заклиниваю- щего момента М3 (величина М 3 в основном определяется значениями и /fT) в оси фиксатора 3 создается реакция опоры R, которая в дальнейшем будет препятствовать сьему рычага 5 С Т-образным рычагом 34 с головки болта 41 за счет расклинивающих в системе сил. Вертикальная составляющая силы R при взаимодействии шариков 11 с коническим хвостовиком 10 пальца 2 в сумме с усилием сжатой пружины 22 недостаточны для того, чтобы вытолкнуть плунжер 8 вверх, удерживаемый шариковым захватом 33 за цилиндрическую поверхность 9, и тем самым нарушить центрацию рычага 5 на ступени б меньшего диаметра пальца 2 во время затяжки гайки, во время которой поршень 28 механизма качества сборки установлен напротив шарика 11, расположенного по продольной оси рычага 5, и находится с ним в контакте без создания каких-либо дополнительных напряжений в Пружине 27, усилие которой равно горизонтальной составляющей Pi силы Р от номинального заклинивающего момента М3. В случае дефекта резьбы одного или нескольких крепежных элементов трение в резьбе возрастает. Это приводит к увеличению заклинивающего момента и росту силы Р. Головка болта, взаимодействуя с Т-образным рычагом 34, отжимает его из положения равновесия в направлении продольной оси. Поршень 28 торцом упирается в шарик 11, расположенный по продольной оси рычага 5, а рычаг 5 и втулка 26 механизма качества сборки при сжатии пружины 27 перемещается на расстояние1 Д D - S/2,

где D - диаметр описанной окружности головки болта;

S - размер под ключ головки болта. В конце рычага 5 происходит кинематическое воздействие поршня 28 на концевой выключатель 30, который дает команду на отключение соответствующего гайковерта (не показан), который подготавливается к развинчиванию дефектного крепежного

элемента. Гайки других бездефектных болтов продолжают затягивать до получения требуемой осевой силы затяжки без перемещений фиксаторов. По окончании затяжки всех гаек рычаги 5 снимаются с головок ботов 41. Для этого поднимают обойму 18 до упора в наружный торец крышки 23, преодолевая усилие пружины 17.

Шарики 21 становятся свободными в конических гнездах 20, и плунжер 8 под действием пружины 22 занимает исходное положение с упором во бнутренний торец 23, которая удерживает его от выпадания. Между шариками 11 и коническим хвостовиком 10 плунжера 8 появляется зазор, благодаря этому рычаг 5 Т-образным рычагом 34 получает подвижность во всех направлениях в пределах зазора А между ступенью 6 меньшего диаметра пальца 2 и диаметром внутренней поверхности 13 рычага 5.

Подвижность рычага 5 с Т-образным рычагом 34 устраняет заклинивание головок болтов 41. При перемещении рычага 5 в сторону болга 41 на величину Апоявляется возможность свободного снятия рычага 5 с

головки болта 41 п перевода фиксатора 3 в исходное положение. После того, как все фиксаторы 3 отведены в исходное положение, собранное изделие 40 снимается с корпуса 1, а в случае срабатывания одного из

концевых выключателей 30 производится дополнительная операция.

Для этого собранное изделие 40 оставляется в рабочего положении. Т-образный рычаг фиксатора 3, выявившего дефект, поворачивается на осп 35 на 180° в положение, соответствующее оканчиванию дефектного крепежного элемента, и фикгиауется шариковым фиксатором 33 при западании его шарика в отверстие 38 рычага 5. Плунжер 8

утапливается в глухое отверстие 7 пальца 2, рычаг 5 с Т-образным рычагом 34 переводится в рабочее положении в сторону к головке дефектного крепежного элемента (болта 41). Ориентации Т-образного рычага

34 по грани болта в этот момент не происходит, но при последующем отвинчивании гайки за счет поворота болта 41 под действием отвинчивающего момента М0 и момента Мпр пружины 4 произойдет заклинивание

рычага 5 с Т-образным рычагом 34 под действие силы Р2 от отвинчийающего момента при упоре стойки 36 в выступ 37 паза 32 рычага 5.

После развинчивания дефектного крепежного элемента обойму 18 поднимают до упора в наружный торец крышки 23, плунжер 8 занимает исходное положение, рычаг S переводится в исходное положение, а Т- Образный рычаг 34 устанавливается в положение завинчивание. Заменяя крепежный Элемент, цикл сборки повторяют. Формула изобретения Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания, содержащее Корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на Ступени меньшего диаметра, размещенные в радиальных отверстиях шарики, установленные на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к

Г/////77777/Л

т

0

5

0

корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии каждого пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине плунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шариками, отличающееся тем. что, с целью повышения качества сборки и расширения технологических возможностей, в каждом рычаге выполнен продольный паз, а устройство снабжено концевыми выключателями, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага контрольным механизмом качества сборки, выполненным в виДе втулки, установленных в ней поршня для взаимодействия одним торцом с одним из шариков и закрепленного на другом торце поршня штока для взаимодействия с концевым выключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном пазу с возможностью поворота на 180° и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором.

9W

/7

.../

W

Фиг. 5

Мз

Л 4

27 28

Фиг. 6

Г

J

IT

25

J9

Й/г7

#

7

Фиг, 8

Гт

4-4

35

&цф

// / //

К

jy