Устройство для контроля соединений Советский патент 1981 года по МПК G01L1/04 

Изобретение относится к контрольн измерительным приборам, испол зуемьм при контроле электрических соединени Известно устройство для контроля толкающих и тянущих усилий, действующих вдоль оси, содержащее пустотель ный цилиндр, на концах которого уста новлены рабочие наконечники, пружину разрушающего контроля, установленную внутри цилиндра, шток и пкаяу разрушающего контроля fl . Это устройство имеет ограниченное применение, т.к. не обеспечивает испытания на стягивание, а также фиксации величины измеряемой нагрузки. Наиболее близким по технической сущности является динамометр для контроля соединений, содержащий корпус со шкалой разрушающего контроля, шток с рабочим наконечником, телескопическую втулку, измерительную пружину разрушающего контроля и фиксирующий узел 2.J. Это устройство не обеспечивает контроля соединений выполненных методом накрутки. Цель изобретения - расширение функцйоналышх возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство введен механизм неразрушающего контроля, содержащий стакан, навинченный на телескопическую втулку со шкалой неразрушающего контроля, размещенную внутри стакана, собачки, установленные с возможностью поворота на осях и поджатые пружиной неразрушающего контроля к кольцевой выточке на корпусе, и второй наконеч ник, установленный в торце штока. На фаг, изображено устройство для контроля соединений; на фиг. 2схема измерения силы давления на шпиндель; на фиг. 3 - схема измерения усилия стягивания. Устройство для контроля соединений содержит телескопическую втулку 1 в виде ступенчатого цилиндра, на одном конце которого - наружная резьба 2, на другом - байонетные пазы штьюового затвора 3. Каждый паз включает продольный 4 и поперечный 5 пазы. На конец с резьбой 2 навинчен стакан 6 с накаткой на наружной поверхности, зафиксированный кольцевой контргайко 7. Внутри телескопической втулки 1 подвижно установлен корпус 8. Два пальца 9, запресоаанные в корпус 8 радиально, расположены в байонетных пазах штыкового затвора 3, В кольцевом ранте 10 втулки 1 выполнены три равномерно расположенных по окружности продольных паза, в каждом из которых установлена на оси 11 с возможностью поворота собачка 12, Каждая собачка снабжена тремя выступами 13-f5. Первый из них контактирует с телескопической втулкой , второй - с кольцевой выточкой 16 на наружной поверхности корпуса 8 а третий - с кольцом I7, подпружинен ным концентричными пружинами 18 и 19 расположеиньнчи в стакане 6. Пружины выполнены с правой и левой навивкой соответственно и своими торцами упираются в прокладки 20 и 21 из анти- фрикционного материала. На наружную поверхность втулки I нанесены две равномерные линейные шкалы 22 и 23 неразрушающего контрол с единицами измерений кГс и Н соответственно, а на конусную часть стакана 6 - равномерная круговая шкала 24 десятых долей усилий неразрушающего контроля. На выступах торца втулки I и корпуса 8 установлены декаративные заглушки 25 и 26 соответственно с центральньми отверстиями. Внутри корпуса 8 с возможностью осевого перемещения установлен шток 27 с буртиком 28 в ср.едней части. один его торец ввернута сменная вил ка 29, а в другой - сменный толкатель 30. Полая гайка 31 с наружной резьбой и торцовьм пазом под ключ, ввернутая в корпус 8, является опорой конца 32 штока 27 а круглая гайка 33 с торцовьм пазом под ключ, навинченная на конец 34 штока 27, опорой этого конца. В средней части штока 27 (в его буртике 28) выпсмшеиы три равномерно расположенных по окружности шпоночных паза в каждом нз которых ус новлена направляющая шпонка 35 с 4 буртиком 36. Эти шпонки размещены в продольных пазах 37 корпуса 8. С буртиком 36 направляющих литонок 35 контактирует указатель 38., Внутри указателя установлено гофрированное разрезное пружинное кольцо 39, контактирукнцее с одной стороны с наружной поверхностью корпуса 8, а с друг гой - с внутренней поверхностью указателя. Основная 40 и дополнительная 41 пружина сжатия разрушакидего контроля установлены на концах 34 и 32 штока 27 в корпусе 8. Пружина 40 упирается во внутреннюю перегородку 42 корпуса 8 и в торец гайки 33, а пружина 41 в торец гайки 3 и имеет возможность контактировать с торцом буртика 28 штока 27. Внутри корпуса 8 между перегородкой 42 и буртиком 28 гатока 27 установлен амортизатор 43 в виде втулки. На наружную поверхность корпуса нанесены две неравномерные линейные шкалы 44 и 45 разрзппающего контроля с единицами измерения кГс и Н соответственно. Диаметр сменного толкателя 30 соответствует размерам концевой части устройства (пистолета) для соединения монтажного провода со штыревыми выводами методом накрутки. Шпиндель 46 и направляющая втулка 47 последнего показаны на фиг. 2. На сменный толкатель 30 нанесены две контрольные риски 48 и 49 расстояние между которыми равно рабочему ходу шпии - деля 46. Размер зева 50 сменной вилки 29 соответствует размеру поперечного сечения штыревого вывода 5К на котором вьтолнено методом накрутки контролируемое (испытуемое) электрическое соединение 52 (фиг. 3). Предлагаемое устройство работает следующие образом. Измеряемая нагрузка прикладавается к толкателю 30 толкающее продольное усилие F -(см. фиг. 2), или к вилке 29 - тянущее осевое усилие F (см. фш. З). Приложенная нагрузка вызывает перемещение штока 27. Величина этого перемещения пропорциональна приложенной нагрузке. Вместе со штоком посредством буртиков 36 Направляющих шпонок 35 перемещается указатель 38. Величина приложенной нагрузки определяется по шкалам 44 и 45 разрушающего контроля в кГс шш Н соответственно, по отметкам шкал, совпадающих с торцом указателя 38. Если приложенная нагрузка сравнительно мала, она уравновешивается упругими силами сжатой пружины 40. Если приложенная нагрузка сравнительно велика, она уравновеошвается силами упругости сжатых прулккя 40 и 4 .После снятя нагрузки isrcat 27 под действием пруякн 40 и 41 возвращается в исходное юложе1ше. Амо тизатор 43 уменьшает его парное воздействие на корпус яри обратном движении. Указатель 38 благодаря си лам трения, создаваемым яруяошнш кольцом 39, при этом останется неподвижным на том месте, до которого он переместится во время приложения нагрузки. Таким образом, он ет наибольшую ве шчину усшшя приложенной нагрузки. Перед измерением его необходимо возвращать в крайнее начальное положение. Перед измерением нагрузок действугацих вдоль оси устройства, необходимо повернуть корпус 8 относительно телескопической втулки 1 таким образом, 4fo6a запрессо8а иые в него паль(ы 9 вошли в поперечные пазы 5 ffiTtiOcoBoro затвора 3, исключив возможш}е перамещеияе корпус относительно втулки вдош оси устрой ства. Для измерения нагрузок, действующих вдоль оси устройства, неразруша ющнм контролем достаточно корпус 8 повернуть относитепьво втулки I таким образом, чтобы пальцу 9 находили в продольных пазах 4 штыкового затвора 3, как показано на г. t .& эт( случае корпус получает возмоэгаюсть перемещаться относительно втуяки t вдоль оси устройства если нагрузка равна эталонному или превышает его. Устройство для неразрушающего контроля (испытания йредваритеиьяо настраивают на эталонное усшгае следукнцим образом. Вращая стакан б в ту или иную сто рону телескопической втулки i, добиваются совпадения меток на шкалах 22-24 неразрушакацего контроля со зна чением эталонного усилия. После этого положение стакана 6 на втулке 1 фиксируют контргайкой 7. При передви жении стакана изменяется сжатие пружин 18 и 19. Упругие силы сжатия пру жин посредством собачек 12 удерки86.6 вают корпус 8 во втулке под заданным усилием. Если нагрузка вдоль устройства меньше указанного эталонного усилия, корпус 8 посредством собачек 12 удерживается во втулке 1. Когда нагрузка больше эталонного усилия, собачки, преодолевая силы сжатия пружин 18 и 19, поворачиваются вокруг оси 11 и освобождают корпус, который выдвигается из телескопической втулки. Устройство позволяет производить следуюпше контролыше измерения , и испытания: измерение сил давления на плиндель;- испытание соединений, выполненных методом накрутки, на стягивание, не стягивая, юш полностью стягивая соединение со штыревого вывода (контроль без разрушения и с разрушением соединения). Схема измерения сил давления на шшндель приведена на фиг. 2. Толкатель 30 устройства вводят в отверстие направляющей втулки 47 и нажимают на торец шпинделя 46 устройства (пистолета) для соединения монтажного провода со штыревъо4и выводами методом накрутки. Так как штиндель 46 выполнен плаваюацм, то при увеличении прилагаемого усилия он углубля тся во втулку 47. При совпадении первой риски 48 толкателя 30 с торцсж втулки 47 по шкалам 44 и 45 определяют наименьшую силу давления на илшздель 46, развиваем устройством (пистолетом) для монтажа накруткой в начале навивки монтажного провода . на штыревой вывод, а при совпадении второй риски 49 толкателя 30 с торцом втулки 47 - наибольшую силу давления на шпиндель 46 в. конце навивки. Схема измерения усилия стягивания соединения монтажного провода со штыревым выводом, В1 шолненного методом накрутки, приведена на г. 3. Вилку 29 надевают яа штыревой вывод 51 и подводят шщ соедиие{ше 52, выолненное накруткой. К устройству приладывают осевое тянущее усилие F . ри испытании разрушакнщш контролем (при полном стягнвании навитого соедиений 52 со штыревого вывода 51) редварительно указатеда. 38 устанавивают.в начальное положение, а корус 8 посредством штыкового затвоа 3 фиксируют в телескопической тулке. После полного стягивания сое динения 52 с вывода 51 (посредством вилки 29 устройства) по положению указателя 38 на шкалах 44 и 45 определяют наибольшее усилие стягийания в кРс или Н соответственно. При испытании неразрушающим контр лем (не стягивая навитого соединения 52 со штыревого вывода 51) предварительно настраивают на эталоне усилие, заданное нормами технических требований на контролируемое соединение. Кроме этого, корпус 8, не должен быть зафиксирован в телескопической втулке 1 штыковым затвором 3. При испытании на стягивание нераз рушающим контролем возможны две ситу аций -испытуемое соединение - годное, т.е. прочность сцепления витков с штыревым выводом такова, что необходимое усилие стягивания соединения с вывода больше минимального допусти мого стягивания, установленного норм ми технических требований; -испытуемое соединение - некачественное, т.е. прочность сцепления витков с выводами такова, что необхо димое усилие стягивания соединения с вывода Меньше допустимого, В первом случае при испытании срабатывает предохранительный механиэм, т.к. прикладьшаемое усилие, не достигнув значения усилия стягивания соединения, превышает установленное по шкалам 22, 23 и 24 эталонное усилие. Это свидетельствует о качественном выполнении соединения, причем при испытании качественно вьтолненного соединения неразрушаюпщм контролем соединение со храняется. Во втором случае при испытании предохранительный механизм устройст не срабатывает, а испытуемое соединение стягивается с вывода, т.к. прикладываемое усилие, не достигнув эталонного усилия, превьшает значение, необходимое для стягивания сое динения с вьшода. Это свидетельству ет о некачественном выполнении испы туемого соединения. По шкалам 44 и 45 разрушающего контроля по положению указателя 38 суДят о величине отклонения усилия стягивания от минимально допустимого, заданного нормами технических требований на контролируемое соединение. Предложенное устройство обеспечивает точность измерения .не ниже +5%, что удовлетворяет требованиям к контрольно-измерительным приборам, используемым для измерения силы давления на шпиндель устройства .(пистолета) для монтажа накруткой и для испытаний на стягивание соединений со штыревых выводов, выполненных накруткой. Устройство имеет несложную конструкцию, надежно и удобно при оперативном контроле сил давления на шпиндель и оперативном испытании на стягивание разрушающим и неразрушающим контролем.. Формула изобретения Устройство для контроля соединений, содержащее корпус со шкалой разрушающего контроля, шток с рабочим наконечником., телескопическую втулку, измерительную пружину разрушающего контроля и фиксирующий узел, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,, в него введен механизм неразрушающего контроля, содержащий стакан, навинченный на телескопическую втулку с шкалой неразрушающего контроля, пружину неразрушающего контроля, размещенную внутри стакана, собачки, установленные с возможностью поворота на осях и поджатые пружиной неразрушающего контроля к кольцевой выточке, выполненной на корпусе, и второй наконечник, установленный в торце гатока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 24,530188, кл. 73-141, 1948. ,2. Авторское свидетельство СССР № 649968, кл. G 01 1/04, 26.10.76 (прототип).

J/

(Риг.1

Л 9

/ / / /

// ////// 7/

4Г VXXXXXXXX X XI

Фш2