RU107088U1

RU107088U1 - DYNAMETRIC KEY

Info

Publication number: RU107088U1
Application number: RU2011107472/02U
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Кузьмин; Александр Юрьевич Овечкин
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-08-10

Abstract

Динамометрический ключ для затяжки резьбовых соединений, содержащий головку ключа, упругий стержень, неподвижный стержень, индикатор, пьезопреобразователи и волновод, отличающийся тем, что внутри корпуса размещен сменный волновод, навинчиваемый на стержень болта, при этом болт выполнен с возможностью совершения продольных гармонических колебаний. A torque wrench for tightening threaded connections containing a key head, an elastic rod, a fixed rod, an indicator, piezoelectric transducers and a waveguide, characterized in that a replaceable waveguide is screwed onto the bolt shaft inside the housing, while the bolt is capable of performing longitudinal harmonic oscillations.

Description

Полезная модель относится к ручному инструменту для тарированной затяжки резьбовых соединений и может быть использована в любой отрасли машиностроения.The utility model relates to a hand tool for calibrated tightening of threaded joints and can be used in any industry.

Известны устройства для тарированной затяжки резьбовых соединений - динамометрические ключи, которые определяют угол поворота или перемещение упругого элемента и предназначены для ручной сборки резьбовых соединений.Known devices for calibrated tightening of threaded joints - torque wrenches that determine the angle of rotation or movement of the elastic element and are intended for manual assembly of threaded joints.

Известны торцовые динамометрические ключи для затяжки резьбовых соединений по углу поворота [Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые соединения. М.: Машиностроение, 1973. - 230 с.].Known mechanical torque wrenches for tightening threaded joints in the rotation angle [Birger I.A., Iosilevich GB Threaded connections. M .: Engineering, 1973. - 230 p.].

Недостатками известных устройств являются сложность вычисления податливости стягиваемых деталей, определение начального угла поворота, при котором полностью выбираются зазоры в соединении, делает этот метод малоэффективным. Кроме того, усилия затяжки по углу поворота гайки непригоден для соединений с короткими болтами, так как расчетный угол поворота гайки невелик и погрешности метода сказываются в наибольшей степени.The disadvantages of the known devices are the difficulty of calculating the compliance of the parts to be pulled together, the determination of the initial angle of rotation, at which the gaps in the joint are completely selected, makes this method ineffective. In addition, the tightening torque in the angle of rotation of the nut is unsuitable for connections with short bolts, since the calculated angle of rotation of the nut is small and the error of the method is most affected.

Известен динамометрический ключ для тарированной затяжки резьбовых соединений, содержащий головку ключа, упругий элемент, индикатор, ненагруженный стержень [Иосилевич Г.Б. и др. Затяжка и стопорение резьбовых соединений. Справочник. М.: Машиностроение, 1985. - 240 с.]. При затяжке гайки упругий элемент испытывает изгибную деформацию пропорционально приложенному усилию. Перемещение упругого элемента относительно неподвижной шкалы, установленной на ненагруженном стержне, определяет приложенный момент. Цену деления шкалы получают расчетным путем или при тарировании ключа мерными грузами. На рукоятке упругого элемента находится индикатор, у которого циферблат проградуирован величиной приложенного момента.A known torque wrench for calibrated tightening of threaded connections containing a key head, an elastic element, an indicator, an unloaded rod [Iosilevich GB etc. Tightening and locking of threaded connections. Directory. M .: Engineering, 1985. - 240 p.]. When the nut is tightened, the elastic element experiences bending deformation in proportion to the applied force. The movement of the elastic element relative to a fixed scale mounted on an unloaded rod determines the applied moment. The scale division price is obtained by calculation or by taring the key with measured weights. An indicator is located on the handle of the elastic element, the dial of which is calibrated by the magnitude of the applied moment.

Известен динамометрический ключ для тарированной затяжки резьбовых соединений при воздействии ультразвуковых колебаний, содержащий головку ключа, упругий элемент, индикатор, ненагруженный стержень, пьезопреобразователи и волновод [Патент РФ №86522, Б.И. №27, 2009 г.]. Внутри корпуса размещены пьезопреобразователи, соединенные с генератором электрических импульсов, сообщающие при затяжке резьбы посредством волновода ультразвуковые колебания на боковые грани гайки.A known torque wrench for calibrated tightening of threaded connections when exposed to ultrasonic vibrations, containing a key head, an elastic element, an indicator, an unloaded rod, piezoelectric transducers and a waveguide [RF Patent No. 86522, B. I. No. 27, 2009]. Piezoelectric transducers are placed inside the housing, connected to an electric pulse generator, which, when the thread is tightened by means of a waveguide, ultrasonic vibrations to the side faces of the nut.

Недостатком известного динамометрического ключа является воздействие ультразвука на боковые грани гайки в поперечном направлении перпендикулярно к оси болта.A disadvantage of the known torque wrench is the effect of ultrasound on the side faces of the nut in the transverse direction perpendicular to the axis of the bolt.

Наиболее близким устройством того же назначения по совокупности признаков является динамометрический ключ для тарированной затяжки резьбовых соединений при воздействии ультразвуковых колебаний, содержащий головку ключа, упругий стержень, ненагруженный стержень, индикатор, пьезопреобразователи и волновод. [Патент РФ №98706, Б.И. №30, 2010 г.].The closest device for the same purpose in terms of features is a torque wrench for calibrated tightening of threaded connections when exposed to ultrasonic vibrations, containing a key head, an elastic rod, an unloaded rod, an indicator, piezoelectric transducers and a waveguide. [RF Patent No. 98706, B.I. No. 30, 2010].

Недостаток известного динамометрического ключа заключается в том, что волновод, расположенный внутри металлического корпуса, охватывающий болт и контактирующий с торцем затягиваемой гайки, выполнен с возможностью продольного перемещения вдоль оси болта при затяжке резьбы под воздействием продольных ультразвуковых колебаний.A disadvantage of the known torque wrench lies in the fact that the waveguide located inside the metal housing, covering the bolt and in contact with the end face of the tightened nut, is made with the possibility of longitudinal movement along the axis of the bolt when tightening the thread under the influence of longitudinal ultrasonic vibrations.

Анализ результатов исследований показал, что одним из факторов облегчающих затяжку резьбовых соединений, является воздействие продольных колебаний на стержень болта по его длине, поэтому для обеспечения высокого напряжения в стержне болта, требуются меньшее усилие, меньший момент по сравнению с затяжкой при торцевом контакте гайки с волноводом.An analysis of the research results showed that one of the factors facilitating the tightening of threaded joints is the effect of longitudinal vibrations on the bolt rod along its length, therefore, to ensure high voltage in the bolt rod, less force is required, less torque compared to tightening when the nut is in contact with the waveguide .

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что внутри корпуса упругого элемента динамометрического ключа размещены пьезопреобразователи, соединенные с генератором, и сменный волновод, который сообщает продольные ультразвуковые колебания вдоль стержня болта и в целом на резьбовое соединение.The essence of the proposed utility model lies in the fact that inside the case of the elastic element of the torque wrench are placed piezoelectric transducers connected to the generator and a replaceable waveguide that reports longitudinal ultrasonic vibrations along the bolt shaft and, in general, to the threaded connection.

Технический результат - повышение производительности устройства, расширение функциональной его возможности, сохраняемости витков резьбы и в целом надежности работы резьбовых соединений.The technical result is an increase in the productivity of the device, the expansion of its functionality, the persistence of the threads and the overall reliability of the threaded connections.

Указанный технический результат полезной модели достигается тем, что в известном устройстве для затяжки резьбовых соединений содержится головка ключа, упругий элемент, индикатор, ненагруженный стержень, пьезопреобразователи и волновод. Особенность заключается в том, что внутри корпуса размещены пьезопреобразователи, соединенные с генератором, и сменный волновод, навинченный на болт, который сообщает ему продольные гармонические колебания при воздействии ультразвуковых колебаний, снижая при этом коэффициенты трения в резьбе и на торце гайки, обеспечивая с меньшим моментом высокую затяжку резьбы без задиров, заеданий и схватываний.The specified technical result of the utility model is achieved by the fact that the known device for tightening threaded connections contains a key head, an elastic element, an indicator, an unloaded rod, piezoelectric transducers and a waveguide. The peculiarity lies in the fact that piezoelectric transducers connected to the generator and a replaceable waveguide screwed onto a bolt are placed inside the housing, which informs it of longitudinal harmonic vibrations under the influence of ultrasonic vibrations, while reducing friction coefficients in the thread and on the nut face, providing with a lower moment high tightening of the thread without scuffing, seizing and seizing.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан предлагаемый динамометрический ключ для затяжки резьбовых соединений, на фиг.2 - металлический корпус в сборе, на фиг.3 - сменная головка для затяжки гаек.The essence of the utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 schematically shows the proposed torque wrench for tightening threaded joints, in Fig. 2 - a metal housing assembly, in Fig. 3 - an interchangeable head for tightening nuts.

Динамометрический ключ состоит из металлического корпуса 1 цилиндрической формы, упругого стержня 2, рукоятки 3, ненагруженного стержня 4, приваренных к металлическому корпусу 1, и индикатора 5, который крепится к ненагруженному стержню 4 винтом 6.The torque wrench consists of a metal body 1 of a cylindrical shape, an elastic rod 2, a handle 3, an unloaded rod 4, welded to the metal case 1, and an indicator 5, which is attached to the unloaded rod 4 with a screw 6.

Металлический корпус 1 содержит сменный волновод 7, пьезопреобразователи 8, гайку 9 с текстолитовой шайбой 10, стягивающие пьезопреобразователи 8, центрирующую пружину 11, крышку корпуса 12, которая имеет лыску под ключ для завинчивания резьбы, винт 13, поджимающий центрирующую пружину 11, текстолитовую прокладку 14, сменную головку 15 под гайку 16, болт 17.The metal housing 1 contains a replaceable waveguide 7, piezoelectric transducers 8, a nut 9 with a textolite washer 10, a tightening piezoelectric transducers 8, a centering spring 11, a housing cover 12, which has a flats for the screw thread, screw 13, compresses the centering spring 11, the textolite gasket 14 , interchangeable head 15 for nut 16, bolt 17.

Во избежание рассеяния ультразвуковой энергии через центрирующую пружину 11 предусмотрена текстолитовая прокладка 14.In order to avoid dispersion of ultrasonic energy through the centering spring 11, a textolite gasket 14 is provided.

Сменная головка 15 (фиг.3) динамометрического ключа охватывает гайку 16 и размещается в гнезде квадратной формы металлического корпуса 1.The replaceable head 15 (Fig.3) of the torque wrench covers the nut 16 and is placed in a square-shaped socket of the metal housing 1.

Динамометрический ключ работает следующим образом.The torque wrench works as follows.

Для затяжки гайки 16 подбираем сменный волновод 7 с соответствующей резьбой болта 17. Захватываем сменной головкой 15 гайку 16 и навинчиваем сменный волновод 7 совместно с гайкой 16 и металлическим корпусом 1 на резьбу болта 17. Затем от генератора подаются электрические импульсы, которые посредством пьезопреобразователей 8 преобразуются в ультразвуковые колебания и через сменный волновод 7 подаются на стержень болта 17. Сменный волновод 7, навинченный на стержень болта 17, под воздействием ультразвуковых колебаний вынуждает стержень болта 17 совершать продольные гармонические колебания. Ультразвуковые колебания, воздействуя на болт 17, наиболее эффективно снижают коэффициенты трения в резьбе и на торце гайки, обеспечивая с меньшим моментом высокую затяжку без задиров, заеданий и схватываний, обеспечивая высокое качество затяжки и надежность резьбового соединенияTo tighten the nut 16, we select the interchangeable waveguide 7 with the corresponding thread of the bolt 17. We grab the interchangeable head 15 with the nut 16 and screw the interchangeable waveguide 7 together with the nut 16 and the metal housing 1 onto the thread of the bolt 17. Then, electrical pulses are transmitted from the generator, which are converted by means of piezoelectric transducers 8 into ultrasonic vibrations and through a replaceable waveguide 7 are supplied to the bolt rod 17. The replaceable waveguide 7 screwed onto the bolt rod 17, under the influence of ultrasonic vibrations forces the rod of the bolt 17 to to solve longitudinal harmonic oscillations. Ultrasonic vibrations, acting on the bolt 17, most effectively reduce the friction coefficients in the thread and on the end of the nut, providing high torque with less torque without scoring, jamming and setting, ensuring high quality of the tightening and reliability of the threaded connection

Для отвинчивания гайки или затяжки гайки с левой резьбой, динамометрический ключ может иметь сменный волновод с соответствующей резьбой, так как динамометрический ключ позволяет проводить затяжку резьбы как по часовой, так и против часовой стрелки.To unscrew a nut or tighten a nut with a left-hand thread, the torque wrench can have a replaceable waveguide with the corresponding thread, since the torque wrench allows tightening the thread both clockwise and counterclockwise.

Claims

A torque wrench for tightening threaded connections containing a key head, an elastic rod, a fixed rod, an indicator, piezoelectric transducers and a waveguide, characterized in that a replaceable waveguide is screwed onto the bolt rod inside the housing, while the bolt is capable of performing longitudinal harmonic oscillations.