RU2112639C1

RU2112639C1 - Apparatus for tuning nut wrenches

Info

Publication number: RU2112639C1
Application number: RU96111860A
Authority: RU
Inventors: А.В. Ланщиков; В.Б. Моисеев; Ю.А. Еремин
Original assignee: Пензенский технологический институт
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1998-06-10

Abstract

FIELD: testing and measuring equipment, may be used for calibrated tightening of threaded joints. SUBSTANCE: apparatus includes base supporting measuring unit and loading unit electrically connected one with another. Loading unit has housing in which sleeve with central shaped opening is mounted with possibility of rotation, elastic member with gauge cemented to it is arranged normally relative to axis of opening. One end of gauge is secured to housing, its other end is kinematically joined with sleeve through L-shaped lever. One arm of lever is rigidly connected with elastic member, its other arm is secured to sleeve. Drum is mounted in housing under axis of main elastic member in parallel with it. Drum is in the form of stepped roller. Six additional elastic members are secured to one end of stepped roller. Six members are kinematically joined through L-shaped lever with main elastic member. Other end of drum is mounted with possibility of restricted rotation in bearing bush pressed-in to housing. EFFECT: automatization of measuring processes, simplified operation. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной оснастке и может быть использовано в различных отраслях промышленности для тарированной затяжки резьбовых соединений. The invention relates to instrumentation and can be used in various industries for calibrated tightening of threaded connections.

Известно устройство для настройки гайковертов, содержащее основание, установленные на нем измерительный блок и электрически связанный с ним блок нагружения, включающий корпус, размещенную в нем с возможностью поворота втулку с центральным профильным отверстием, предназначенную для взаимодействия с головкой под ключ настраиваемого гайковерта, и закрепленный в корпусе одним концом упругий элемент с наклеенными на нем тензорезисторами, кинетически связанный другим концом с втулкой, в которой с целью расширения технологических возможностей за счет ступенчатого регулирования диапазона измерения крутящего момента, создаваемого настраиваемым гайковертом, упругий элемент размещен в корпусе перпендикулярно его оси, кинематически связь упругого элемента с втулкой выполнена в виде Г-образного рычага, одно плечо которого закреплено на торце втулки, другое - жестко связано с упругим элементом, а устройство снабжено установленными в корпусе перпендикулярно его оси с возможностью осевого фиксированного перемещения двумя шпильками и двумя дополнительными упругими элементами, каждый из которых одним концом закреплен на соответствующей шпильке и предназначен для взаимодействия с плечом Г-образного рычага, жестко связанного с упругим элементом. Кроме того, шпильки установлены в корпусе под углом 45^o к оси упругого элемента, а оси шпилек перпендикулярны одна другой [1].A device for adjusting wrenches is known, comprising a base, a measuring unit mounted on it and a loading unit electrically connected to it, including a housing, a sleeve with a central profile hole that can be rotated therein, designed to interact with a turnkey wrench of a custom wrench, and fixed in one end case, an elastic element with strain gauges glued on it, kinetically connected at the other end with a sleeve, in which, with the aim of expanding technological due to the stepwise adjustment of the measuring range of torque created by the adjustable wrench, the elastic element is placed in the housing perpendicular to its axis, the kinematic connection of the elastic element with the sleeve is made in the form of a L-shaped lever, one shoulder of which is fixed to the end of the sleeve, the other is rigidly connected with an elastic element, and the device is equipped with perpendicular to its axis installed in the housing with the possibility of axial fixed movement with two studs and two additional elastic elements Each of which one end is fixed to a corresponding stud and is designed to interact with shoulder L-shaped lever rigidly associated with an elastic element. In addition, the studs are installed in the housing at an angle of 45 ^o to the axis of the elastic element, and the axis of the studs is perpendicular to one another [1].

Недостатками прототипа являются громоздкость взаимного расположения элементов внутренней кинематики, что обуславливает низкую технологичность конструкции в целом, вследствие труднодоступного размещения как основного упругого элемента с тензодатчиками, так и двух других вспомогательных, закрепленных на взаимно перпендикулярных шпильках. Таким образом, имеет место высокая трудоемкость переналадок устройства при его использовании на различных режимах работы. The disadvantages of the prototype are the cumbersome mutual arrangement of the elements of the internal kinematics, which leads to low manufacturability of the structure as a whole, due to the inaccessible placement of both the main elastic element with load cells and two other auxiliary mounted on mutually perpendicular studs. Thus, there is a high complexity of the device changeovers when it is used in various operating modes.

Цель изобретения - автоматизация измерений и удобства эксплуатации за счет повышения технологичности устройства. The purpose of the invention is the automation of measurements and ease of use by increasing the manufacturability of the device.

Технический результат, вытекающий из цели изобретения, достигается тем, что в корпусе ниже и параллельно оси основного упругого элемента размещен барабан, в продольном направлении выполненный в форме ступенчатого валика, на одном конце которого закреплены шесть дополнительных упругих элементов, кинематически связанных через Г-образный рычаг с основным упругим элементом, а другой конец барабана установлен с возможностью фиксированного поворота во втулке-подшипнике, запрессованной в корпус. The technical result arising from the purpose of the invention is achieved by the fact that a drum is arranged in the lower and parallel to the axis of the main elastic element in the longitudinal direction in the form of a stepped roller, at one end of which six additional elastic elements are fixed kinematically connected through an L-shaped lever with the main elastic element, and the other end of the drum is mounted with the possibility of a fixed rotation in the sleeve-bearing, pressed into the housing.

Форма барабана и его размещение позволяют "создавать" в устройстве в целом шесть различных диапазонов измерений за счет фиксированного переключения его в соответствующее положение и, последующей совместимости деформации основного упругого элемента с одним из шести дополнительных (каждый их которых имеет различную толщину, а следовательно, обеспечивающим различную жесткость). Таким образом, реализуется переключение диапазонов "требуемой жесткости", что обеспечивает повышение производительности (автоматизации) измерений и повышение технологичности устройства в целом. The shape of the drum and its placement allow you to "create" in the device as a whole six different measuring ranges due to its fixed switching to the corresponding position and subsequent compatibility of the deformation of the main elastic element with one of six additional (each of which has a different thickness, and therefore, providing different stiffness). Thus, the switching of the ranges of "required stiffness" is realized, which provides an increase in the productivity (automation) of measurements and an increase in the manufacturability of the device as a whole.

Кроме того, на корпус блока нагружения соосно с барабаном установлен диск с делениями, на торце которого выполнены шесть глухих отверстий, в одном из которых размещен шарик, взаимодействующий через пружину и винт-пробку с втулкой-переключателем, на которой выполнена риска. Форма и расположение вышеназванных элементов конструкции способствует наиболее оптимальному достижению поставленной цели изобретения, а простота конструктивного исполнения свидетельствует о высокой технологичности. In addition, a graduated disk is mounted coaxially with the drum on the housing of the loading unit, at the end of which there are six blind holes, one of which contains a ball interacting through a spring and a screw plug with a switch sleeve on which risk is performed. The shape and location of the above structural elements contributes to the most optimal achievement of the goal of the invention, and the simplicity of the design indicates high adaptability.

Устройство для настройки гайковерта содержит электрически связанные блок нагружения и измерительный блок (не показан). The device for adjusting the wrench contains an electrically connected loading unit and a measuring unit (not shown).

На фиг. 1 изображен блок нагружения предлагаемого устройства для настройки гайковертов, основной разрез; на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг.1. In FIG. 1 shows the loading unit of the proposed device for tuning wrenches, the main section; in FIG. 2 is a plan view of FIG. one; in FIG. 3 is a view along arrow A in FIG. 1.

Блок нагружения содержит (фиг. 1) корпус 1 с крышками 2, 3 и 4, внутри которого с возможностью вращения установлена втулка 5 с центральным профильным отверстием, для взаимодействия со сменной головкой (под ключ) настраиваемого гайковерта (не показан); перпендикулярно оси закреплен кронштейн 6, на котором одним концом закреплен упругий элемент 7 с наклеенными термодатчиками 8, электрически соединенные в измерительный мост и связанные с измерительным блоком устройства (не показано). На торце втулки 5, расположенном внутри корпуса 1, винтами 9 одним концом закреплен Г-образный рычаг 10, к верхней части второго конца которого жестко прикреплен упругий элемент 7, а другой конец последнего жестко зафиксирован относительно кронштейна 6. Ниже и параллельно оси расположения кронштейна 6 (перпендикулярно к оси втулки 5) в корпус 1 неподвижно установлена втулка-подшипник 11, в отверстии которой с возможностью вращения размещен барабан 12, выполненный в форме ступенчатого валика, одна из ступеней которого в поперечном сечении имеет шестигранную форму, к каждой грани которого винтами 13 прикреплены шесть различных по толщине упругих элементов 14, допускающих возможность контактирования (в случае изменения диапазона измерений) с нижним концом Г-образного рычага 10. На левом конце барабана 12, выходящего за пределы корпуса 1, через штифт 15 установлена втулка-переключатель диапазонов 16 и барабана 12, на которой выполнена риска положения 17 (для визуального отсчета одного из шести диапазонов измерений). Во втулке-переключателе 16 имеется резьбовое отверстие, в котором размещены винт-пробка 18, пружина 19 и фиксирующий шарик 20, обеспечивающий возможность фиксации положения первой относительно диска 21, жестко прикрепленного к корпусу 1 винтами 22, с одним из шести глухих отверстий (для соответствующего диапазона измерений). The loading unit contains (Fig. 1) a housing 1 with covers 2, 3 and 4, inside of which a sleeve 5 with a central profile hole is mounted for rotation, for interacting with the interchangeable head (turnkey) of an adjustable wrench (not shown); a bracket 6 is fixed perpendicular to the axis, on which an elastic element 7 with glued temperature sensors 8 is fixed at one end, electrically connected to the measuring bridge and connected to the measuring unit of the device (not shown). At the end of the sleeve 5, located inside the housing 1, screws 9 fasten one end to a L-shaped lever 10, to the upper part of the second end of which an elastic element 7 is rigidly attached, and the other end of the latter is rigidly fixed relative to the bracket 6. Below and parallel to the axis of location of the bracket 6 (perpendicular to the axis of the sleeve 5) in the housing 1 is fixedly mounted sleeve-bearing 11, in the hole of which is rotatably placed a drum 12 made in the form of a stepped roller, one of the stages of which in cross section has a a six-sided shape, to each face of which screws 13 are attached six different elastic elements 14 of various thicknesses, allowing contact (in the case of a change in the measurement range) with the lower end of the L-shaped lever 10. At the left end of the drum 12, extending beyond the housing 1, through pin 15 has a sleeve-switch of ranges 16 and drum 12, on which the risk position 17 is made (for visual reading of one of the six measuring ranges). In the switch sleeve 16 there is a threaded hole in which a screw plug 18, a spring 19 and a fixing ball 20 are placed, which makes it possible to fix the position of the first relative to the disk 21, rigidly attached to the housing 1 by screws 22, with one of six blind holes (for the corresponding measuring range).

На боковых поверхностях наружной части корпуса 1 установлены ручки-рукоятки 23, обеспечивающие возможность транспортировки блока нагружения, а также электрический разъем 24. On the side surfaces of the outer part of the housing 1 are mounted handles 23, providing the ability to transport the loading unit, as well as an electrical connector 24.

Устройство для настройки гайковертов работает следующим образом. Силовой и измерительный блоки устанавливают на верстаке или столе резьбосборочного стенка (резьбозавертывающей головки), втулку-переключатель 16 устанавливают в одно из шести положений, соответствующее выбранному пределу (диапазону) измеряемого крутящего момента, которое визуально оценивается расположением риски 17 (фиг. 2) относительно диска 21 на корпусе 1. При этом фиксирующий шарик 20 взаимодействует с одним из шести глухих отверстий диска 21 (фиг. 1) и таким образом обеспечивает жесткое зафиксированное положение барабана 12 с одним из шести дополнительным упругим элементом 14 (фиг. 2 и 3) относительно основного упругого элемента 7 с тензодатчиками 8. Затем через разъем 24 электрически соединяют блок нагружения с измерительным блоком, а последний подключается к промышленной электросети (220 В). A device for adjusting wrenches works as follows. The power and measuring units are mounted on a workbench or table on the thread-assembling wall (thread-wrapping head), the switch sleeve 16 is installed in one of six positions corresponding to the selected limit (range) of the measured torque, which is visually assessed by the location of the risks 17 (Fig. 2) relative to the disk 21 on the housing 1. In this case, the locking ball 20 interacts with one of the six blind holes of the disk 21 (Fig. 1) and thus provides a rigid fixed position of the drum 12 with one of the poles and an additional elastic element 14 (Fig. 2 and 3) relative to the main elastic element 7 with load cells 8. Then, via the connector 24, the loading unit is electrically connected to the measuring unit, and the latter is connected to an industrial power supply network (220 V).

Для реализации измерений в профильное отверстие втулки 5 устанавливают настраиваемый (или проверяемый) гайковерт или же динамометрический ключ (не показаны) и прикладывают внешний крутящий момент, который Г-образным рычагом 10 (фиг. 1) изгибает основной упругий элемент 7 относительно кронштейна 6. Одновременно с этим один из шести дополнительных упругих элементов 14, взаимодействуя с Г-образным рычагом 10, также деформируется относительно барабана 12. При этом происходит разбаланс "моста" тензодатчиков 8, что приводит к формированию сигнала рассогласования и этот сигнал передается в измерительный блок (не показано), усиливается там и выводится на отсчетную шкалу (не показано) в единицах крутящего момента (Нм или кГм). Измеренное таким образом значение крутящего момента заносится в протокол измерений (при необходимости) или же запоминается оператором для последующей подрегулировки (при необходимости) настраиваемого гайковерта, винтоверта или шпильковерта. Измерительный (рабочий) цикл окончен и устройство либо переносится к следующему гайковерту, либо выключается. To carry out measurements, a tunable (or checked) wrench or a torque wrench (not shown) is installed in the profile hole of the sleeve 5 and an external torque is applied, which bends the main elastic element 7 relative to the bracket 6 with the L-shaped lever 10 (Fig. 1) with this, one of the six additional elastic elements 14, interacting with the L-shaped lever 10, is also deformed relative to the drum 12. In this case, the “bridge” of the load cells 8 is unbalanced, which leads to the formation of a signal coordination and this signal is transmitted to the measuring unit (not shown), amplified there and displayed on a reading scale (not shown) in units of torque (Nm or kgm). The torque value thus measured is entered into the measurement protocol (if necessary) or stored by the operator for subsequent adjustment (if necessary) of a custom wrench, screwdriver or stud. The measuring (working) cycle is over and the device either transfers to the next wrench or turns off.

Источники информации:
1. Авт. св. СССР, N 1609637, кл. B 25 B 21/00, G 01 5/24. Устройство для настройки гайковертов. / Ланщиков А.В. и др. 1990, Бюл. 44.Sources of information:
1. Auth. St. USSR, N 1609637, class. B 25 B 21/00, G 01 5/24. Device for adjusting wrenches. / Lanshchikov A.V. et al. 1990, Bull. 44.

Claims

1. A device for adjusting wrenches, containing a base, a measuring unit installed on it and an electrically connected loading unit, comprising a housing, a sleeve with a central profile hole, rotatable for interacting with a turn-key wrench of a custom adjustable wrench, and fixed in the housing, one end has an elastic element with strain gauges glued on it, the other end of which is kinematically connected to the sleeve through an L-shaped lever, one shoulder of which is rigidly connected with an elastic element, and the other shoulder is fixed on the sleeve, characterized in that the elastic element is placed perpendicular to the axis of the profile hole of the sleeve, in the case below and parallel to the axis of the main elastic element there is a drum made in the longitudinal direction in the form of a stepped roller, at one end of which six additional elastic elements are fixed kinematically connected through the L-shaped lever with the main elastic element, and the other end of the drum is mounted with the possibility of a fixed rotation in the sleeve bearing pressed into the housing.

2. The device according to claim 1, characterized in that on the case of the loading unit coaxially with the drum there is a disc with divisions, at the end of which there are six blind holes, one of which contains a ball interacting through a spring and a screw plug with a switch sleeve at which risk is performed.