Устройство для контроля осевой силы затяжки

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля усилия затяжки резьбовых соединений в процессе их затягивания . Изобретение позволяет повысить точность контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания. При включении устройства срабатывает электроклапан нормального вращейия, производится включение гайковерта и начинается процесс первоначальной затяжки резьбового соединения . Момент на шпинделе гайко- . верта датчиком момента преобразуется в электрический сигнал, который поступает в блок управления. При достижении моментом первоначальной величины , составляющей 0,75-0,8 величины требуемого момента, блок управления вырабатьгаает сигнал, по которому электроклапаном нормального вращения производится отключение гайковерта. Значение момента запоминается в блоке управления. Затем электроклапаном обратного вращения включается реверс гайковерта и производится отвинчивание резьбового соединения в течение 0,5-0,8 с. Значение момента отвинчивания запоминается в блоке управления . По разности величины моментов первоначальной затяжки и отвинчивания и величине требуемой осевой силы затяжки блоком управления производится вычисление требуемой величины крутящего момента, при котором обеспечивается требуемая осевая сила затяжки . Затем срабатывает электроклапан нормального вращения и производится окончательная затяжка до вычисленной величины крутящего момента, после чего электроклапан отключается и затяжка заканчивается. 2 ил. с: 1в Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И>

А1 (so 4 С 05 В 23/02

3, 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (? 1) 4043922/24-24 (22) 28.03.86 (46) 23.07.87, Бюл. В 27 (71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ (72) В.В.Устинов (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 504107, кл. G 01 L 5/24, 1974.

Иосилевич Г.Б., Строганов Г.Б., Шарловский Ю.В. Затяжка и стопорение резьбовых соединений. М.: Машиностроение, 1985, с. 46-49.

Авторское свидетельство СССР

Р 1172454, кл. G 01 L 5/24, 1977 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ

СИЛЫ ЗАТЯЖКИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля усилия затяжки резьбовых соединений в процессе их затягивания. Изобретение позволяет повысить точность контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания. При включении устройства срабатывает электроклапан нормального вращейия, производится включение гайковерта и начинается процесс первоначальной затяжки резьбового соединения. Момент на шпинделе гайковерта датчиком момента преобразуется в электрический сигнал, который поступает в блок управления. При достижении моментом первоначальной величины, составляющей 0,75-0,8 величины требуемого момента, блок управления вырабатывает сигнал, по которому электроклапаном нормального вращения производится отключение гайковерта. Значение момента запоминается в блоке . управления. Затем электроклапаном обратного вращения включается реверс гайковерта и производится отвинчивание резьбового соединения в течение

0,5-0,8 с. Значение момента отвинчивания запоминается в блоке управления. По разности величины моментов первоначальной затяжки и отвинчивания и величине требуемой осевой силы затяжки блоком управления производится вычисление требуемой величины крутящего момента, при котором обеспечивается требуемая осевая сила затяжки. Затем срабатывает электроклапан нормального вращения и производится окончательная затяжка до вычисленной величины крутящего момента, после чего электроклапан отключается и затяжка заканчивается. 2 ип.

1325418

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольУстройство содержит также электро- З0 клапаны 21 и 22 нормального и обратного вращения шпинделя соответственно.

Принцип действия устройства осно-, ван на способе контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания. При этом проводится первоначальная затяжка до момента

М„р, составляющего 0,75-0,8 М (ве-. личины крутящего момента, при котором 40 обеспечивается заданная осевая сила затяжки), а затем отвинчивание этого соединения с определением момента отвинчивания М „. Используя полученные результаты, вычисляют требуемую вели- 45 чину крутящего момента, при котором обеспечивается заданная осевая сила затяжки, по формуле

P Мпр

М F

7 " PM — M

sp отв где M — величина крутящего момента, при котором обеспечивается заданная осевая сила затяжКИ 9

à — величина требуемой осевой тр силы затяжки;

М вЂ” величина момента при первогтр начальной затяжке, 50

55 зовано для контроля усилия затяжки резьбовых соединений в процессе их затягивания.

Цель изобретения — повышение точности контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивання. 10

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройстваа.

Устройство содержит реверсивный 15 пневматический гайковерт 1 и блок 2 управления. На гайковерте 1 установлен датчик 3 момента. Блок 2 управления содержит первый запоминающий блок

4 максимума, второй запоминающий 20 блок 5 максимума, блок б вычитания, блок 7 умножения, блок 8 деления, делитель 9 напряжения, первый 10 и второй 11 компараторы, первый, второй:н третий элементы И 12-14> одновибра- 25 тор 15, формирователь 16 импульса, элемент НЕ 17, первый-третий триггеры 18-20.

M „ — величина момента отвинчивания, P — шаг резьбы.

После этого осуществляется окончательная затяжка до момента M p .

Устройство для затягивания резьбового соединения работает следующим образом.

Гайковерт 1 устанавливают на затягиваемое резьбовое соединение (не показано) и включают блок 2 управления, предварительно установленный в исходное состояние. При этом все триггеры находятся в нулевом состоянии, на их инверсных выходах напряжение логической единицы. Поэтому условие совпадения для второго элемента И 13 не выполняется и на его выходе напряжение логического нуля, а на выходе элемента НЕ 17 — напряжение логической единицы, условие совпадения для третьего элемента И 14 выполняется, на его выходе напряжение логической единицы, которое поступает на управляющий вход электроклапана 21. Электроклапан 21 срабатывает, включается нормальное вращение гайковерта 1 и начинается затяжка резьбового соединения. При этом момент на шпинделе гайковерта начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение, снимаемое с выхода датчика

3 момента, которое поступает в запоминающий блок 4 максимума, так как на его управляющем входе напряжение логической единицы. Напряжение с выхода датчика 3 момента поступает также на первый вход второго компаратора 11 и при достижении моментом на шпинделе гайковерта величины первоначальной затяжки M „, которая устанавливается пр регулировкой опорного напряжения, подаваемого на второй вход второго компаратора 11, компаратор срабатывает, на его выходе появляется напряжение логической единицы, которым третий триггер 20 устанавливается в единичное состояние. При этом условие совпадения для второго элемента И 13 начинает выполняться, на еro выходе появляется напряжение логической единицы, а на выходе элемента НЕ 17 напряжение логического нуля.

Условие совпадения для третьего элемента И 14 перестает выполняться, что приводит к отключению электроклапана 21 и прекращению затяжки. При этом в запоминающем блоке 4 максимума

1325418 пропорциональное величине л тр

Р запоминается максимальное напряжение, соответствующее максимальному значению величины крутящего момента при первоначальной затяжке. Так как на

его управляющем входе напряжение логического нуля, то запоминающий блок

4 максимума переходит в режим хранения информации. При срабатывании третьего триггера 20 начинает выполнять- 1ð ся условие совпадения для второго элемента И 13. Ha его выходе появляется напряжение логической единицы, которое поступает на управляющий вход электроклапана 22 и осуществляет его включение. Электроклапан 22 срабатывает, включается реверс гайковерта 1 и начинается процесс отвинчивания резьбового соединения. При этом напряжение с выхода датчика 3 момента 2р запоминается вторым запоминающим блоKQM 5 максимума, так как на его управляющем входе напряжение логической единицы.

При срабатывании второго компаратора 11 осуществляется запуск одновибратора 15, на выходе которого генерируется импульс длительностью 0 51 см, в течение которого осуществля- 30 ется реверс гайковерта. Формирователь

16 импульса из заднего фронта импульса одновибратора 15 формирует короткий-импульс, устанавливающий второй триггер 19 в единичное состояние. При этом условие совпадения для второго элемента И 13 перестает выполняться.

Электроклапан 22 отключается и отвинчивание резьбового соединения заканчивается ° При этом в запоминающем 40 блоке максимума 5 фиксируется максимальное напряжение, соответствующее максимальной величине крутящего момента при отвинчивании И . На выхоотц . де блока 6 вычитания появляется напряжение, пропорциональное разности моментов (M -М ) которое поступапр ет на вход делителя блока 8 деления.

На выходе блока 7 умножения присутствует напряжение, пропорциональное величине М„ P/ë Г р . При этом величина сомножйтеля (Р/7 Р, ) устанавливается регулировкой делителя 9 напряжения. С выхода блока 7 умножения напряжение поступает на вход делимого блока 8 деления. На выходе блока 8 деления устанавливается напряжение, Un& х ----- ----), что соответствует неи„— и личийе момента, при котором достигается требуемая величина осевой силы затяжки. Это напряжение поступает на второй вход первого кампаратора 10.

При срабатывании триггера 19 начинает выполняться условие совпадения для третьего элемента И 14, электроклапан 21 срабатывает и начинается окончательная затяжка резьбового соединения. При достижении моментом на шпинделе гайковерта 1 рассчитанной величины M срабатывает первый комтр паратор 10, íà его выходе появляется напряжение логической единицы, которое через первый элемент И 12, для которого выполняется условие совпадения, поступает на установочный вход первого триггера 19 и устанавливает его в единичное состояние.

Условие совладения для третьего элемента И 14 перестает выполняться, электроклапан 21 отключается, затяжка заканчивается и гайковерт 1 отводят от собранного соединения.

Устройство позволяет повысить точность затяжки резьбового соединения путем контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания.

Формула изобретения

Устройство для контроля осевой силы затяжки, содержащее реверсивный пневматический гайковерт, снабженный электроклапаном нормального вращения шпинделя и датчиком момента, а также блок управления, содержащий первый компаратор, делитель напряжения и умножитель, первый вход которого соединен с выходом делителя напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля осевой силы затяжки по моментам завинчивания и отвинчивания, реверсивный пневматический гайковерт снабжен электроклапаном обратного вращения шпинделя, а в блок управления введены два запоминающих блока максимума, блок вычитания, блок деления, второй компаратор, три триггера, одновибратор, формирователь импульса, три элемента

И и элемент НЕ, информационные входы запоминающих блоков максимума подключены к выходу датчика момента, информационный выход первого запоминающего блока максимума подключен ко второму

1325418

ПнеЬвосееь входу блока умножения и к первому входу блока вычитания, информационный выход второго запоминающего блока максимума подключен ко второму входу блока вычитания, подключенного выхо- 5 дом ко входу делителя блока деления, подключенного входом делимого к выходу блока, умножения,. а выходом — к первому входу первого компаратора, подключенного выходом к первому входу 10 первого элемента И, подключенного выходом к установочному входу первого триггера, второй вход первого элемента И подключен к выходу второго триггера, а третий вход — к выходу третье- 5 го триггера, подключенного установочным входом к выходу второго компара,тора, подключенного первым входом к выходу датчика момента и ко второму входу первого компаратора, установоч- 2О ный вход второго триггера через формирователь импульсов подключен к выходу одновибратора, подключенного входом к выходу второго компаратора, выход третьего триггера подключен к первому входу второго элемента И,подключенного вторым входом к инверсному выходу второго триггера, а выходом— к управляющему входу электроклапана обратного вращения шпинделя и входу элемента НЕ, подключенного выходом к первому входу третьего элемента И, подключенного вторым входом к инверсному выходу первого триггера, а выходом — к управляющему входу электроклапана нормального вращения шпинделя, управляющий вход первого запоминающего блока максимума подключен к инверсному выходу третьего триггера, а управляющий вход второго запоминающего блока максимума — к выходу второго элемента И, второй вход второго компаратор является входом устройства.

1325418

Фиа2

Редактор Н,Егорова

Заказ 3107/42 Тираж 8б3 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 15

Составитель А. Исправникова

Техред Л.Олейник Корректор А.Ильин