Способ испытания ударных гайковертов Советский патент 1980 года по МПК G01M15/00 B25B21/00 

Изобретение относится кспособам испытания машин ударного действия. Известен способ испытания ударны гайковертов на резьбовых соединения когда достаточно полно воспроизводятся эксплуатационные условия, и каждый гайковерт на одном нагружате ле (резьбовом соединении) последова тельно автоматически нагружается в порядке возрастания нагрузки 1. Однако такие испытания отличаются большой длительностью и высокой стоимостью, поскольку резьбовые сое динения вследствие появления задиров при повторных затяжках приход ся часто менять. Производительность при таких испытаниях невелика, так как имеет место большой объем ручного труда. Наиболее близким к изобретению является способ испытания ударных гайковертов, при котором на одном нагружателе-имитаторе резьбового со диненйя последовательно воссоздаются нагрузки, идентичные нагрузкам, возникающим ,при затяжке резьбового соединения. Такой способ можно осущ вить, например, с помощью торсионных имитаторов 2. Однако при таком способу испытания ударных гайковертов наибольшая сложность заключается в последовательном воссоздании (в сторону возрастания) нагрузок на гайковерт при использовании одного нагружателя. Для этого при использовании указанного имитатора в промежутках между ударами дополнительно Закручивают торсион до момента, который должен быть равен моменту, полученному в предыдущем ударе. Однако необходимость дополнительного эакручивания торсионов (в промежутках между ударами) требует применения сложных и громоздких приводных механизмов, снижающих надежность самого нагружателя. Кроме того, приводные механизмы нагружателя н,е обеспечивают точного воспроизведения момента в промежутках между Ударами, особенно на последних ударах, когда угол закрутки торсиона уменьшается, что приводит к увеличению относительной погрешности по углу закрутки. Целью изобретения является повышение точности процесса нагружения, та:кже обеспечение возможности проедения ускоренных испытаний. Указанная цель достигается тем, что гайковерт последовательно нагружай в порядке возрастания нагрузки нагружающими механизмами, каждый из которых обеспечивает постоянн наг ужение и одинаковое колй ёетво. циклов, соответствующее р есурсу гайковерта, а затем повторяют нагружеНйе до первого отказа Кроме foro, гайковерт нагружают нагружаюшими механизмами, воспроизводящими максимальную нагрузку, и определяют количество циклов до первого отказа. На фиг. 1 изображен график последовательного нагружения гайковерта в процессе испытания; на фиг. 2 устройств о для проведения испытаний вертикальный разрез; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - принципиальная схема работы устройства дгГ Осуществления способа. Кривая 1 ,(фиг.1) характеризует изменение момента в резьбовом соединении при его затяжке ударным гайко вертом. После ударов 1, 12 15 момент в резьбовом соединении возра тает до величин М, М, Mj...Mr,, при этом шпиндель гайковерта последовательно нагружается этими момент закбн изменения «старых характёрйзуется прямыми 2-5. Таким образом, если, например, ресурс гай ко BejDT а составляет га циклов, то в процессе-испытаний на надежность гайковерт будет нагружат ся соответственно т раз моментами М, Mj, М. ..N1. Сущность предлагаемого способа за 1ключаётс-я в тбм, чтЬЙы каждаЙ йз нагруэбчных моментов М|, Й, М,. . .М„ . обеспечивался не одним, а группой нагружающих устройств в порядке воз растания нагрузки. Тогда на одном нагружающем устройстве создается момент М, и гайковерт отрабатывает на этом нагружателе т циклов, н другом нагружателе создается момент М2 М, и здесь также отрабатываетс т циклов, и т. д. При необходимости испытания гай ко верт аДО первого износа на каждом из нагружателей после испытания на ресурс можно-добавить некоторое количество циклов нагружений д6 первого отказа. С целью проведения уекореннь1х испьатаний гайковерт можно первоначально нагружать натружаю (цими устройствами, дающими максимал й|ыб на гтрузки/ что литЗаявить скрытые дёфекты в йЬНрльзБ ваниЬй машине уже Bi начале испытаний. Предлагаемый способ осуществляется с помощью устройства, показанного на фиг. 2 и 3. Устройство содержит 5 агружающие механиэмы 6 - 8, устанс:(влеч11ы ё на станине 9. Каждый из механйзмо пре тавляет собой торсионный узел наружения, состоящий из торсиона 10, ередней опоры 11 и задней опоры 12 крышкой 13.. . / В задней опоре 12 на квадратном Онце 14 торсиона 10 размещена инерионная масса 15, подпружиненная ружиной 16. Масса 15 установлена а торсионе 10 с возможностью совестного поворота и относительного севого перемещения. На переднем коне торсйона 10 выполнен квадратный ли шесткгранный конец 17 для подсоеинения торцовой головки гайковерта 8 (фиг. 4). Каждый из торсионов 10, размеенных на нагружающих механизмах -8, имеет различную жесткость, беспечивающую при наличии массы 5 нагрузочные моменты М, М, Mj... на шпйнДеле гайковерта при его аботе. Устройство для испытания ударных гайковертов работает следующим образом. Для испытаний торцовую головку 18 гайковерта (фиг. 4) устанавливают на конце 17 торсиона и затем включают двигатель гайковерта (на чертеже не показан). При работе двигателя ударник 19 гайковерта наноСйт периодические удары по наковальМе 20, и кинетическая энеЕ)гия сцепившихся ударника 19 и наковальни 20 через шпиндель 21 и торцовую головку 18 передается на торс.йон 10, где преобразуется в потенциальную энергию деформации торсиона.и кинетическую энергию инерционной массы 15. . Процесс приращения нагрузочного : момента на торсионе происходит следующим образом. Система инерционная масса 15 торсион 10 - масса сцепившихся уДарника 19 и наковальни 20 является двух-, массовой. После зацепления ударника 13 и наковальни 20 их суммарная масса обладает определенной нач.альной скоростью и соответствующей кинетической энергией. По мере преобразования этой энергии в потенциальную энергию деформации торсиона 10 и кинетическую энергию инерционной массы 15 торсион Скручивается, крутяший (нагрузочный) момент на нем увеличивается, скорость инерционной массы 15 возт растает (от нулевого значения), а скорость ударника 19 и наковальни 20 уменьшается. До тех пор, пока скорость ударника 19 и наковальни 20 будет превышать скорость инерционной массы 15, крутящий момент на торсионе будет возрастать. При равенстве этих скоростей крутящий момент на торсионе будет иметь наибольшее значение, а когда скорость инерционной массы 15 будет превыша скорость ударника 19 и наковальни 20, момент на торсионе начнет умен шаться, В момент времени, когда скорост инерционной массы 15 достигнет максимального (или близкого к нему значения, ударник 19 и наковальня 20 полностью затормозятся, скорост их будет равна нулю (или близка к этому значению), при этом момент на торсионе уменьшится до нулевого значения. При заторможенных ударнике 19 и наковальне 20 происходит их расцепление (под действием возвратной пружины ударного механизма гайковерта или иным известным способом) а в дальнейшем - разгон ударника для осуществления следующего рабочего цикла. За время разгона ударника 19 инерционная масса 15 затор маживается до состояния покоя с помощью пружины 16. Таким образом, к следующему уда каждый из нагружающих механизмов 6-8 (фиг. 2 и 3) устанавливается в исходное положение. После отработки т циклов, например, на нагружающем механизме б, гайковерт в порядке возрастания нагрузки устанавливают на нагружающих механизмах 7 и 8, где также отрабатывают циклов. При необходимости испытания гай коверта до по лного износа на каждо из нагружателей после испытания на ресурс можно добавить некоторое количество циклов нагружений до пе вого отказа. С целью проведения ус1$рренных испытаний гайковерт можно перво-. начально нагружать механизмами, дающими максимальные нагрузки, что позволит выявить скрытые дефекты в используемой машине уже в начат ле испытаний. Предварительное нагружениё гайко верта в порядке возрастания нагрузки группой нагружающих механизмов, каждый из которых обеспечивает постоянное нагружениё, позволяет увеличить точность имитации процесса нагружения, так как на каждом нагру жающем механизмевоссоздается момент постоянной величины, соответст вующий ступени момента при затяжке резьбового соединения. В связи с тем, что величина нагрузочного момента на каждом нагружающем механизме не меняется в процессе йбпытаний, для обеспечения этого момента не требуются дополнительные меха.низмы, типа приводных и другие. Величина Момента в приведенном примере обеспечивается геометрическими размерами торсирна и инерционной массы. Предлагаемый способ позволяет также проводить ускоренные испытания гайковерта, так как возможно начинать испытания с максимального погружающего момента, что позволяет обнаружить скрытые дефекты с наименьшими затратами времени. Формула изобретения 1.Способ испытания ударных гайковертов на надежность с использ оBaHjieM. нагружающего механизма, заключающийся в том, что гайковерт ступенчато нагружают в заданном режиме и отсчитывают количество рабочих циклов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности процесса нагружения, гайковерт последовательно нагружают в порядке возрастания нагрузки нагружающими механизмами, каждый из которых обеспечивает постоянное нагружениё и одинаковое количество циклов, соответствующее ресурсу гайковёрта, а зйтем Повторяют нагружениё до первого отказа; 2.Способ по п. 1, о т л и ч ающий с я тем, что, с целью обеспечения возможности проведения ускоренных испытаний, гайковерт напружают нагружающими механизмами, воспроизводящими максимальную нагрузку, и определяют количество циклов до первого отказа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ципенюк Я. И.,Гельфанд М. Л. и Е. А. Имитаторы резьбовых соединений для испытания ударных гайковертов.-Строительные и дорожные машины, 1975, №7, с. 29-31. 2.Авторское свидетельство СССР 319867 кл. G 01 М 15/00, 1969 (прототип).

/