RU1781023C - Устройство дл фиксации резьбовых соединений от проворачивани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  фиксации резьбовых соединений от про- ворота и может быть использовано при сборке изделий, в которых детали скрепл ют многоболтовыми соединени ми. Цель изобретени  - повышение качества сборки и расширечие технологических возможностей , В зависимости от положени  грани болта Т-образный рычаг 34 может либо сориентироватьс  по грани болта, либо нет. В случае непопадани  Т-образного рычага 34 на грань болта после того, как нажив т гайки и будут производить их зат жку с заданным крут щим моментом дл  получени  требуемой осевой силы зат жки, за счет поворота

Description

уг./

головки болта под действием заклинивающего момента и момента пружины 4 произойдет ориентаци  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 создаетс  реакци  опоры, котора  в дальнейшем будет преп тствовать съему рычага 5 с головки болта. 11 ил.

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к устройствам дл  фиксации резьббвых соединений от проворота, и может быть использовано дл  сборки изделий, в которых детали скрепл ют многоболтовы- 5 ми соединени ми с применением завинчивающих гайковертов.: -- Известно устройство дл  фиксации крепежных изделий от проворачивани .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 отверсти х корпуса. .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  фиксаций крепежных изделий от проворачивани ,, содержащее 20 корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверсти ми 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 дл  взаимодействи  с шариками.

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

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

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  фиксации резьбовых соединений от проворачивани , содержащем корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверсти ми 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 дл  взаимодействи  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 поршн  дл  взаимодействи  одним торцом с одним из шариков и закрепленного на другом его торце штока Дл  взаимодействи  с концевым выключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном пазу с возможностью поворота на 180° и фиксации в крайних положени х шариковым фиксатором.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - фиксатор в момент предварительной ориентации фиксатора по гран м 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 отвинчивани  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 дл  фиксации резьбовых соединений от проворачивани  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 дл  взаимодействи  с шариками 11. установленными в радиальные отверсти  12 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2 с возможностью контакта с внутренней поверхностью 13 рычага 5. На ступени 14 большего диаметра каждого пальца 2 перпендикул рно его оси на боковой поверхности выполнен паз 15, в котором размещена пружина 4, закрепленна  одним концом на рычаге 5, а другим - на корпусе 1 через штыри 16.

На каждом пальце 2 на ступени б меньшего диаметра установлена поджата  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. Дл  удержани  плунжера 8 от выпадани  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 поршн  28 предназначен дл  взаимодействи  с расположенным по продольной оси рычага 5 шариком 11, свободный конец штока 29 предназначен дл  взаимодействи  с концевым выключателем 30, дающим команду на отключение шпиндел  гайковерта (на чертеже не показан) при завинчивании, сигнализиру  о дефекте параметров резьбового элемента. Дл  фиксации головки резьбового элемента от проворачивани  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 положени х шариковым фиксатором 33 Т-образный рычаг 34, который вращаетс  на оси 35, проход щей через его стойку 36, и в крайних положени х удерживаетс  от дальнейшего поворачивани  выступом 37, расположенным в пазу рычага 5.

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

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

Дл  работы фиксатора 3 необходимо 5 следующее. Угол у, образованный коническим хвостовиком 10 плунжера 8, оптимально составл ет два угла самоторможени . Угол а, образованный конической поверхностью 19 обоймы 18, оптимально равен

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

5 Устройство работает следующим образом .

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

0 в положении, соответствующем завинчиванию крепежа. Затем плунжео 8 вручную утапливаетс  в глухое отверстие 7 пальца 2 до упора, преодолева  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;с  по конической поверхности 19 обоймы 18, тем самым перемеща  ее в сторону, противопо0 ложную движению плунжера 8, и сжима  пружину 17. При движении плунжера 8 шарики 11 развод тс  в радиальных отверсти х 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 нат гов

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

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

В зависимости от положени  грани бол0 та 41 Т-образный рычаг 34 может либо сори- оптироватьс  по грани болта 41, либо нет. В случае непопадани  Т-образного рычага 34 на грань болта 41 после того, как нажив т гайки и будут производить их зат жку с за5 данным крут щим моментом дл  получени  требуемой осевой силы зат жки, за счет поворота головки болта 41 под действием заклинивающего момента М3 и момента Мпр пружины 4 произойдет ориентаци  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 определ ют по выражению.

Мз 0(- +,МР-тр- / т Rr),

где М3 - величина заклинивающего момента;

Q - требуема  осева  сила зат х ки;

Р - шаг резьбы;

dcp - средний диаметр резьбы;

RT- приведенный радиус трени  по торцу гайки;

fip - коэффициент трени  в резьбе;

/«т - коэффициент трени  по торцу головки болта.

Далее при возникновении заклиниваю- щего момента М3 (величина М 3 в основном определ етс  значени ми и /fT) в оси фиксатора 3 создаетс  реакци  опоры R, котора  в дальнейшем будет преп тствовать сьему рычага 5 С Т-образным рычагом 34 с головки болта 41 за счет расклинивающих в системе сил. Вертикальна  составл юща  силы R при взаимодействии шариков 11 с коническим хвостовиком 10 пальца 2 в сумме с усилием сжатой пружины 22 недостаточны дл  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 врем  зат жки гайки, во врем  которой поршень 28 механизма качества сборки установлен напротив шарика 11, расположенного по продольной оси рычага 5, и находитс  с ним в контакте без создани  каких-либо дополнительных напр жений в Пружине 27, усилие которой равно горизонтальной составл ющей 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, взаимодейству  с Т-образным рычагом 34, отжимает его из положени  равновеси  в направлении продольной оси. Поршень 28 торцом упираетс  в шарик 11, расположенный по продольной оси рычага 5, а рычаг 5 и втулка 26 механизма качества сборки при сжатии пружины 27 перемещаетс  на рассто ние1 Д D - S/2,

где D - диаметр описанной окружности головки болта;

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

элемента. Гайки других бездефектных болтов продолжают зат гивать до получени  требуемой осевой силы зат жки без перемещений фиксаторов. По окончании зат жки всех гаек рычаги 5 снимаютс  с головок ботов 41. Дл  этого поднимают обойму 18 до упора в наружный торец крышки 23, преодолева  усилие пружины 17.

Шарики 21 станов тс  свободными в конических гнездах 20, и плунжер 8 под действием пружины 22 занимает исходное положение с упором во бнутренний торец 23, котора  удерживает его от выпадани . Между шариками 11 и коническим хвостовиком 10 плунжера 8 по вл етс  зазор, благодар  этому рычаг 5 Т-образным рычагом 34 получает подвижность во всех направлени х 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 устран ет заклинивание головок болтов 41. При перемещении рычага 5 в сторону болга 41 на величину Апо вл етс  возможность свободного сн ти  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 снимаетс  с корпуса 1, а в случае срабатывани  одного из

концевых выключателей 30 производитс  дополнительна  операци .

Дл  этого собранное изделие 40 оставл етс  в рабочего положении. Т-образный рычаг фиксатора 3, вы вившего дефект, поворачиваетс  на осп 35 на 180° в положение, соответствующее оканчиванию дефектного крепежного элемента, и фикгиауетс  шариковым фиксатором 33 при западании его шарика в отверстие 38 рычага 5. Плунжер 8

утапливаетс  в глухое отверстие 7 пальца 2, рычаг 5 с Т-образным рычагом 34 переводитс  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.

Claims (1)

1. После развинчивани  дефектного крепежного элемента обойму 18 поднимают до упора в наружный торец крышки 23, плунжер 8 занимает исходное положение, рычаг S переводитс  в исходное положение, а Т- Образный рычаг 34 устанавливаетс  в положение завинчивание. Замен   крепежный Элемент, цикл сборки повтор ют. Формула изобретени  Устройство дл  фиксации резьбовых соединений от проворачивани , содержащее Корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверсти ми на Ступени меньшего диаметра, размещенные в радиальных отверсти х 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 дл  взаимодействи  с шариками, отличающеес  тем. что, с целью повышени  качества сборки и расширени  технологических возможностей , в каждом рычаге выполнен продольный паз, а устройство снабжено концевыми выключател ми, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага контрольным механизмом качества сборки, выполненным в виДе втулки, установленных в ней поршн  дл  взаимодействи  одним торцом с одним из шариков и закрепленного на другом торце поршн  штока дл  взаимодействи  с концевым выключателем , и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном пазу с возможностью поворота на 180° и фиксации в крайних положени х 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