RU2159312C2 - Device for coaxial jointing of sleeve to reinforcing bar - Google Patents
Device for coaxial jointing of sleeve to reinforcing bar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159312C2 RU2159312C2 RU98107906A RU98107906A RU2159312C2 RU 2159312 C2 RU2159312 C2 RU 2159312C2 RU 98107906 A RU98107906 A RU 98107906A RU 98107906 A RU98107906 A RU 98107906A RU 2159312 C2 RU2159312 C2 RU 2159312C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- shaft
- connection
- reinforcing bar
- reinforcing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/16—Auxiliary parts for reinforcements, e.g. connectors, spacers, stirrups
- E04C5/162—Connectors or means for connecting parts for reinforcements
- E04C5/163—Connectors or means for connecting parts for reinforcements the reinforcements running in one single direction
- E04C5/165—Coaxial connection by means of sleeves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
- E04G21/122—Machines for joining reinforcing bars
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Labeling Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству для соосного соединения муфты с армирующим прутком и может использоваться в области строительства бетонных сооружений, например зданий или фундаментов. The invention relates to a device for coaxially connecting a coupling with a reinforcing bar and can be used in the field of construction of concrete structures, for example buildings or foundations.
Известно использование механических соединений армирующих прутков для передачи механических постоянно действующих нагрузок. Такие армирующие прутки имеют на своей наружной поверхности нервюры или ребра, размеры которых могут лежать в широких пределах, но должны быть в определенной пропорции с диаметром прутка. В настоящее время известно точечное соединение таких прутков с помощью трубчатых соединительных муфт, которые устанавливают на прутки и обжимают. Для выполнения этой операции приходится использовать неудобные по форме наружные зажимные приспособления, поскольку установка, в которую входит зажимное приспособление, осуществляющее обжатие при приложении к нему давления извне, должна быть мощной. Этот недостаток создает особые неудобства в случае, когда армирующие прутки расположены с большой плотностью, поскольку при малом расстоянии между двумя прутками быстрое выполнение операции на строительной площадке становится невозможным. It is known to use mechanical connections of reinforcing rods to transfer permanent mechanical loads. Such reinforcing rods have ribs or ribs on their outer surface, the dimensions of which can lie within wide limits, but must be in a certain proportion with the diameter of the rod. It is now known to point-connect such rods using tubular couplings that are mounted on the rods and crimped. To perform this operation, it is necessary to use inconvenient in shape external clamping devices, since the installation, which includes the clamping device, which compresses when external pressure is applied to it, must be powerful. This disadvantage creates particular inconvenience in the case when the reinforcing rods are located with a high density, since with a small distance between the two rods, the quick operation on the construction site becomes impossible.
Следует также иметь в виду, что после осуществления зажима зажимным приспособлением путем приложения внешнего давления и соединения концов двух армирующих прутков друг с другом невозможно проверить, правильно ли выполнена операция, и приходится полагаться только на квалификацию оператора. It should also be borne in mind that after clamping with a clamping device by applying external pressure and connecting the ends of two reinforcing rods to each other, it is impossible to verify whether the operation is performed correctly, and you have to rely only on the qualifications of the operator.
Известны устройства, описанные, например, в Европейском патенте N 0098099, которые присоединяются к армирующим пруткам перпендикулярно, т.е. радиально, с помощью последовательных проходов. Результат работы такого устройства трудно предсказать, поскольку остается неизвестным, будет ли пруток контактировать нервюрой или местом пересечения. Поэтому приходится использовать муфты сравнительно большой длины, от 200 до 250 миллиметров, но и в этом случае не может быть уверенности в том, что все соединения будут выполнены достаточно надежно. The devices are known, for example, described in European Patent No. 0098099, which are attached to the reinforcing bars perpendicularly, i.e. radially using successive passes. The result of the operation of such a device is difficult to predict, since it remains unknown whether the bar will contact the rib or the intersection. Therefore, it is necessary to use couplings of a relatively large length, from 200 to 250 millimeters, but even in this case there can be no assurance that all the connections will be made reliably enough.
Качество соединения фактически зависит от давления, приложенного оператором, и от положения инструмента в каждой из последовательных операций. Кроме того, в случае слишком жесткого соединения может быть поврежден конец армирующего прутка. Резюмируя, можно сказать, что современные устройства не гарантируют того, что изменение геометрии и, следовательно, механических свойств, которое испытывают муфта и пруток в процессе из соединения, будет одинаковым, независимо от того, какая пара "муфта-армирующий пруток" соединяется. The quality of the connection actually depends on the pressure applied by the operator and on the position of the tool in each of the successive operations. In addition, if the connection is too rigid, the end of the reinforcing bar may be damaged. Summarizing, we can say that modern devices do not guarantee that the change in geometry and, therefore, mechanical properties that the coupling and the bar experience in the process of joining will be the same, regardless of which pair of "coupling reinforcing bar" is connected.
Кроме того, необходимо учитывать, что армирующие прутки имеют очень широкие нормы допусков на размеры и форму ребер. Поэтому прутки одного и того же номинального диаметра имеют значительный разброс размеров. Эти различия в размерах и форме приводят к различиям характеристик механической прочности каждого соединения муфты с армирующим прутком. In addition, it must be borne in mind that the reinforcing bars have very wide tolerance standards for the size and shape of the ribs. Therefore, rods of the same nominal diameter have a significant range of sizes. These differences in size and shape lead to differences in the mechanical strength characteristics of each joint of the coupling with the reinforcing bar.
Большинство известных устройств управляются вручную и имеют низкий уровень механизации. Поэтому для работы с ними требуется участие одного или нескольких операторов, работающих со значительной загрузкой. Отсутствие автоматизации отрицательно сказывается на эффективности и производительности современных устройств. Most of the known devices are manually controlled and have a low level of mechanization. Therefore, to work with them requires the participation of one or more operators working with significant load. The lack of automation negatively affects the efficiency and productivity of modern devices.
Кроме того, известные устройства осуществляют перпендикулярное соединение с помощью подвижного зажимного приспособления и неподвижной матрицы, что почти неизбежно приводит к несоосности двух соединяемых прутков, поскольку из-за несимметричности и непостоянства формы и размеров нарушается их центровка. В результате нарушения центровки тяговые силы создают изгибающий момент и напряжение сдвига, что сильно ухудшает механические характеристики. In addition, the known devices carry out perpendicular connection using a movable clamping device and a fixed matrix, which almost inevitably leads to misalignment of the two connected bars, since their alignment is disturbed due to the asymmetry and inconsistency of the shape and size. As a result of misalignment, the traction forces create a bending moment and shear stress, which greatly degrades the mechanical characteristics.
Другой недостаток современных устройств состоит в том, что при их использовании операция соединения прутков как таковая полностью отделена от операции контроля качества выполненных соединений. Another disadvantage of modern devices is that when they are used, the operation of connecting the rods as such is completely separate from the quality control operation of the joints made.
Очевидно, что собранные узлы муфт с армирующими прутками должны удовлетворять весьма строгим требованиям в отношении сопротивления механическим нагрузкам и, главным образом, сопротивления растяжению. Obviously, the assembled coupling assemblies with reinforcing bars must satisfy very stringent requirements in terms of resistance to mechanical loads and, mainly, tensile strength.
Для обеспечения качества соединения необходимо выполнить многочисленные испытания, производимые в настоящее время только в специальных лабораториях. To ensure the quality of the connection, it is necessary to perform numerous tests currently performed only in special laboratories.
Испытания на растяжение являются особенно дорогостоящими, поскольку они должны проводиться не в том месте, где выполняется соединение муфт с армирующими прутками, и для их проведения нужно привлекать дополнительный высококвалифицированный персонал. Tensile tests are especially expensive since they must not be carried out in the place where the couplings are connected to reinforcing bars, and additional highly qualified personnel must be involved in them.
Кроме того, такие испытания не допускают периодических или выборочных проверок различных соединений. Учитывая материальные затраты на испытания, необходимость их проведения в лаборатории и время, которое требуется на их проведение, следует признать, что в настоящее время отсутствует возможность проверки механических характеристик каждого узла, полученного при соединении муфт с армирующими прутками. Это является очень большим недостатком современных устройств, так как если испытания на растяжение не проводятся систематически, то нельзя гарантировать оптимальную надежность каждого полученного соединения. In addition, such tests do not allow periodic or spot checks of various compounds. Given the material costs of the tests, the need for them to be carried out in the laboratory, and the time required to conduct them, it should be recognized that at present there is no possibility of checking the mechanical characteristics of each assembly obtained by connecting couplings with reinforcing bars. This is a very big drawback of modern devices, since if tensile tests are not carried out systematically, then the optimum reliability of each compound obtained cannot be guaranteed.
Этот недостаток усугубляется тем, что существующие соединительные устройства управляются, главным образом, вручную. Фактически, участие человека приводит к тому, что каждое выполненное соединение имеет свои индивидуальные особенности. This drawback is compounded by the fact that existing connecting devices are controlled mainly by hand. In fact, human participation leads to the fact that each completed connection has its own individual characteristics.
В настоящее время испытания на растяжение часто планируются заранее. Поэтому оператору известно, будет ли проверяться соединение, которое он собирается сделать. Tensile tests are often planned ahead of time. Therefore, the operator knows whether the connection that he is going to make will be checked.
Таким образом, субъективный фактор дополнительно снижает надежность соединений муфт с армирующими прутками. Лаборатория, расположенная в другом месте, фактически имеет дело с отдельными образцами, выполненными так, что результаты испытаний, строго говоря, не могут считаться достоверными. Thus, the subjective factor further reduces the reliability of couplings with reinforcing bars. A laboratory located elsewhere is in fact dealing with individual samples designed so that the test results, strictly speaking, cannot be considered reliable.
Кроме того, на существующие устройства для соединения муфт с армирующими прутками трудно получить сертификат по гарантии качества. Гарантия качества фактически должна относиться, с одной стороны, к материалу, используемому для соединения, а с другой стороны, к качеству работы по выполнению соединения. In addition, it is difficult to obtain a certificate of quality assurance for existing devices for connecting couplings with reinforcing bars. The quality assurance should actually relate, on the one hand, to the material used for joining, and on the other hand, to the quality of work to make the joint.
Другой недостаток существующих устройств состоит в том, что для их работы является критичным изменение размеров и формы армирующих прутков. Допуски при изготовлении прутков очень большие и нередки случаи, когда армирующий пруток с номинальным диаметром, например, 30 миллиметров в действительности имеет диаметр на 1 или 2 миллиметра больше или меньше. Another disadvantage of existing devices is that it is critical for their operation to change the size and shape of reinforcing bars. Tolerances in the manufacture of rods are very large and there are frequent cases when a reinforcing bar with a nominal diameter, for example, 30 millimeters, actually has a diameter of 1 or 2 millimeters more or less.
Если наружный диаметр армирующего прутка превышает его номинальный диаметр, то сила, действующая на материал муфты во время ее обжатия, возрастает, и в этих условиях большее значение имеет пластификация материала. If the outer diameter of the reinforcing bar exceeds its nominal diameter, then the force acting on the material of the coupling during its compression increases, and under these conditions, plasticization of the material is of greater importance.
Если наружный диаметр армирующего прутка меньше его номинального диаметра, то сила обжатия будет оказывать меньшее влияние и вызовет совсем другие изменения механических свойств муфты, чем в предыдущем случае. Таким образом, существующие устройства не гарантируют того, что при выполнении соединений механические свойства муфты изменяются одинаково для любого собранного узла армирующий пруток-муфта. If the outer diameter of the reinforcing bar is less than its nominal diameter, then the compression force will have less impact and cause completely different changes in the mechanical properties of the coupling than in the previous case. Thus, existing devices do not guarantee that when making connections, the mechanical properties of the coupling change the same for any assembled assembly of a reinforcing bar-coupling.
Этот недостаток усугубляет зависимость работы устройства от конкретного соединения муфта-армирующий пруток, так что результат лабораторных испытаний образцов, специально изготовленных для этой цели, не может считаться репрезентативным. This drawback aggravates the dependence of the operation of the device on the particular coupling-reinforcing bar connection, so that the result of laboratory tests of samples specially made for this purpose cannot be considered representative.
Таким образом, существующие устройства для соединения муфт с армирующими прутками, не оснащенными усиливающими элементами, не позволяют получить в полной мере удовлетворительный результат. Thus, existing devices for connecting couplings with reinforcing rods that are not equipped with reinforcing elements, do not allow to obtain a fully satisfactory result.
Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и обеспечение возможности соединения с армирующим прутком, конец которого не имеет каких-либо соединительных средств, как, например, резьба. The aim of the present invention is to eliminate the above drawbacks and to provide the possibility of connection with a reinforcing rod, the end of which does not have any connecting means, such as a thread.
Другой целью настоящего изобретения является создание возможности проведения испытаний соединений с их разрушением, выполняемых выборочно, периодически или начинаемых оператором вручную. Another objective of the present invention is to provide the possibility of testing compounds with their destruction, performed selectively, periodically or manually initiated by the operator.
Еще одной целью изобретения является создание устройства, позволяющего существенно увеличить количество выполняемых соединений, которое могло бы достигать 400 в день вместо 40 соединений, выполняемых в настоящее время. Такое устройство может быть установлено стационарно в цеху или на строительной площадке для промышленного производства армирующих прутков. Another objective of the invention is to provide a device that can significantly increase the number of connections, which could reach 400 per day instead of 40 connections currently performed. Such a device can be installed permanently in the workshop or on a construction site for the industrial production of reinforcing bars.
Указанные цели достигаются посредством создания устройства для соосного соединения муфты с армирующим прутком, предназначенного для объединения муфты и армирующего прутка в единый узел для последующего изготовления механического соединения двух армирующих прутков концами друг к другу, причем муфта имеет резьбовую часть с наружной или внутренней резьбой и полую цилиндрическую часть, в которую вставляется конец армирующего прутка, а указанное устройство содержит:
- резьбовой соединительный инструмент для закрепления муфты посредством ее резьбовой части,
- полое силовое устройство двойного действия,
- выдавливающий инструмент,
- средства поступательного перемещения выдавливающего инструмента вдоль оси муфты для равномерной деформации материала муфты с образованием ее соединения с армирующим прутком и
- средства противодавления на муфту для приложения к ней силы в направлении, противоположном направлению силы, приложенной выдавливающим инструментом, с тем чтобы обеспечить для соединения муфты с армирующим прутком автоматическое регулирование удлинения материала муфты, вызванного выдавливающей силой, в зависимости от дефектов армирующего прутка и изменений его размеров и формы.These goals are achieved by creating a device for the coaxial connection of the coupling with the reinforcing rod, designed to combine the coupling and the reinforcing rod into a single unit for the subsequent manufacture of mechanical connection of the two reinforcing rods with the ends to each other, and the coupling has a threaded part with external or internal thread and a hollow cylindrical the part into which the end of the reinforcing bar is inserted, and the specified device contains:
- a threaded connecting tool for securing the coupling by means of its threaded part,
- double-acting hollow power device,
- extrusion tool
- means of translational movement of the extruding tool along the axis of the coupling for uniform deformation of the material of the coupling with the formation of its connection with a reinforcing rod and
- counter-pressure means on the coupling for applying force to it in the direction opposite to the direction of the force exerted by the extrusion tool, so as to provide automatic connection of the elongation of the coupling material caused by extrusion force to connect the coupling to the reinforcing bar, depending on the defects of the reinforcing bar and its changes sizes and shapes.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения устройство может содержать средства самопроверки для обеспечения качества выполненного соединения. According to one embodiment of the invention, the device may include means for self-testing to ensure the quality of the connection.
Устройство для соосного соединения муфты с армирующим прутком может также содержать автоматические средства для автоматизации выполнения соединения муфты с армирующим прутком при обеспечении качества каждого соединения. A device for coaxially connecting a coupling to a reinforcing bar may also include automatic means for automating the coupling of the coupling with the reinforcing bar while ensuring the quality of each connection.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, средства противодавления на муфту содержат:
- два силовых устройства для радиального поступательного перемещения, каждое из которых управляет перемещением вогнутой формы, верхняя поверхность которой образует опору для основания муфты, и
- по меньшей мере одно толкающее силовое устройство для поступательного перемещения вдоль оси муфты вогнутых форм, снабженное датчиком, позволяющим во время выдавливания автоматически изменять положение толкающего силового устройства так, чтобы регулировать силу противодавления и удлинение муфты.According to another embodiment of the invention, the counter-pressure means on the coupling comprise:
- two power devices for radial translational movement, each of which controls the movement of a concave shape, the upper surface of which forms a support for the base of the coupling, and
- at least one pushing power device for translational movement along the axis of the clutch of concave shapes, equipped with a sensor that allows during the extrusion to automatically change the position of the pushing power device so as to adjust the back pressure and elongation of the clutch.
Устройство для соосного соединения муфты с армирующим прутком может дополнительно содержать средства автоматического соединения, при этом указанные средства и средства самопроверки приводятся в действие посредством однократного толкания армирующего прутка оператором для полностью автоматизированного выполнения соединения и для автоматического контроля соединения. A device for coaxially connecting a coupling to a reinforcing rod may further comprise automatic coupling means, wherein said means and self-testing means are actuated by a single pushing of the reinforcing rod by the operator for fully automated connection and automatic connection control.
Предпочтительно, чтобы автоматические средства выполнения соединения муфты с армирующим прутком содержали механизмы установки муфты на резьбовой соединительный инструмент. Preferably, the automatic means for coupling the coupling with the reinforcing bar comprise mechanisms for mounting the coupling on a threaded connecting tool.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, средства самопроверки содержат:
- средства захвата армирующего прутка и
- нагрузочные средства для приложения тянущей силы к муфте для проверки механического сопротивления тянущей силе до достижения заданной нагрузки или до разрыва узла, образованного соединением муфты с армирующим прутком.According to another embodiment of the invention, the self-test means comprise:
- means for gripping the reinforcing bar and
- loading means for applying a pulling force to the coupling to check the mechanical resistance of the pulling force until the specified load is reached or until the assembly ruptured by connecting the coupling to the reinforcing bar.
При этом механизмы установки муфты могут содержать:
- сплошной вал резьбового соединительного инструмента,
- средства направления вала вдоль оси муфты,
- средства вращения вала и
- средства обнаружения для определения нахождения вала в выдвинутом или втянутом положении для автоматической установки муфты на резьбовой соединительный инструмент посредством навинчивания их соответствующих резьбовых частей, когда оператор толкает армирующий пруток.Moreover, the coupling installation mechanisms may contain:
- a solid shaft of a threaded connecting tool,
- means of guiding the shaft along the axis of the coupling,
- means of rotation of the shaft and
- detection means for determining whether the shaft is in the extended or retracted position for automatically mounting the coupling on the threaded connecting tool by screwing their corresponding threaded parts when the operator pushes the reinforcing bar.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения
- средства направления вала вдоль оси муфты включают полое силовое устройство с наружной оболочкой, образующей его корпус, в центре которого расположен вал так, что его поступательное и вращательное движение направляется вдоль оси муфты,
- средства вращения вала включают двигатель, приводящий во вращение передаточный вал, который соединен с указанным валом для совместного вращения, при этом указанный вал установлен с возможностью поступательного перемещения относительно передаточного вала вдоль их осей,
- а средства обнаружения включают два емкостных датчика положения для обнаружения верхнего конца вала при нахождении этого конца напротив указанных датчиков.According to another embodiment of the invention
- means for guiding the shaft along the axis of the coupling include a hollow power device with an outer shell forming its housing, in the center of which the shaft is located so that its translational and rotational movement is directed along the axis of the coupling,
- means of rotation of the shaft include an engine that drives the transmission shaft, which is connected to the specified shaft for joint rotation, while the specified shaft is mounted with the possibility of translational movement relative to the transmission shaft along their axes,
- and the detection means include two capacitive position sensors for detecting the upper end of the shaft when this end is opposite these sensors.
Целесообразно, чтобы между наружной оболочкой полого силового устройства и валом была расположена промежуточная деталь, а устройство дополнительно содержало:
- направляющую для перемещения вала, образующую средства направления вала, и
- поршень, установленный с возможностью поступательного перемещения в наружной оболочке и образующий нагрузочные средства для приложения тянущей силы к муфте, когда вал при своем поступательном перемещении упирается в промежуточную деталь.It is advisable that between the outer shell of the hollow power device and the shaft was located an intermediate part, and the device further contained:
- a guide for moving the shaft, forming a means of guiding the shaft, and
- a piston installed with the possibility of translational movement in the outer shell and forming load means for applying a pulling force to the coupling when the shaft rests against the intermediate part during its translational movement.
Согласно следующему варианту осуществления изобретения, выдавливающий инструмент содержит:
- матрицу,
- держатель матрицы, на котором установлена матрица и который объединен со средствами поступательного перемещения выдавливающего инструмента,
- средства определения диаметра матрицы на держателе и меток, распределенных по поверхности матрицы определенным образом, но по-разному для каждой матрицы, при этом указанные метки расположены напротив датчиков положения так, что каждой матрице соответствует определенное состояние этих датчиков положения, для идентификации по диаметру матрицы диаметра муфты, соединяемой с армирующим прутком, с целью автоматической регулировки параметров цикла соединения и испытаний на растяжение.According to a further embodiment of the invention, the extrusion tool comprises:
- matrix
- the holder of the matrix on which the matrix is mounted and which is combined with the means of translational movement of the extrusion tool,
- means for determining the diameter of the matrix on the holder and the marks distributed on the surface of the matrix in a certain way, but differently for each matrix, and these marks are located opposite the position sensors so that each matrix corresponds to a certain state of these position sensors, for identification by the diameter of the matrix the diameter of the coupling connected to the reinforcing bar, in order to automatically adjust the parameters of the connection cycle and tensile tests.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, автоматические средства для выполнения соединения и автоматические средства для проведения испытаний на растяжение управляются централизованно программируемым логическим контроллером, управляющим выполнением цикла соединения и испытаний на растяжение и регулировкой параметров цикла соединения и испытаний на растяжение в зависимости от диаметра армирующего прутка. According to another embodiment of the invention, the automatic means for making the connection and the automatic means for conducting tensile tests are controlled by a centrally programmable logic controller that controls the execution of the connection and tensile tests and the adjustment of the parameters of the connection and tensile tests depending on the diameter of the reinforcing bar.
При этом программируемый логический контроллер осуществляет управление испытанием на растяжение до того, как наступает разрыв. In doing so, the programmable logic controller controls the tensile test before a break occurs.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, резьбовой соединительный инструмент содержит резьбовую удлиненную трубку, соединенную с резьбовой частью на конце муфты и прикрепленную к корпусу силового устройства, средства поступательного перемещения содержат полый поршень силового устройства, установленный подвижно между корпусом и удлиненной трубкой, а выдавливающий инструмент установлен на конце полого поршня с возможностью движения вдоль оси силового устройства для деформирования наружного материала муфты с образованием ее соединения с армирующим прутком и установкой на конце прутка. According to another embodiment of the invention, the threaded connecting tool comprises a threaded elongated tube connected to a threaded portion at the end of the coupling and attached to the housing of the power device, translational movement means comprise a hollow piston of the power device mounted movably between the housing and the elongated tube, and an extrusion tool is installed at the end of the hollow piston with the possibility of movement along the axis of the power device to deform the outer material of the coupling with images Niemi its connection to the reinforcing rod and the installation at the end of the bar.
Устройство для соосного соединения муфты с армирующим прутком может дополнительно содержать втулку, в которую упирается основание средств противодавления при окончании опускания полого поршня, для выполнения испытания на растяжение полученного соединения муфты с армирующим прутком в направлении оси прутка. The device for coaxial coupling of the coupling with the reinforcing rod may further comprise a sleeve against which the base of the back pressure means abuts at the end of lowering the hollow piston to perform a tensile test of the obtained coupling of the coupling with the reinforcing rod in the direction of the axis of the rod.
Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно предусматривает особый способ, позволяющий, с одной стороны, возможность сгибать и удерживать муфту, а с другой стороны, выполнять соединение путем перемещения подвижной формы вдоль оси муфты без передачи усилия на армирующий пруток. An advantage of the present invention is that it provides a special method, allowing, on the one hand, the ability to bend and hold the sleeve, and on the other hand, to make the connection by moving the movable form along the axis of the sleeve without transferring force to the reinforcing bar.
Другим существенным преимуществом предлагаемого устройства является возможность изготовления совершенно одинаковых соединений путем контроля за тем, чтобы деформация муфты была одинаковой по всей поверхности, какими бы ни были допуск на размеры армирующего прутка и форма его сторон. Another significant advantage of the proposed device is the ability to produce exactly the same joints by ensuring that the deformation of the coupling is the same over the entire surface, whatever the tolerance on the dimensions of the reinforcing bar and the shape of its sides.
Настоящее изобретение обеспечивает автоматический контроль за удлинением материала муфты, вызываемым выдавливающим усилием, чтобы приспособить ее к разбросу размеров и неточностям формы армирующих прутков и получить соединения, в которых достигается одинаковое изменение механических свойств муфты, несмотря на дефект формы прутка и отклонение его размеров от номинальных. The present invention provides automatic control of the elongation of the coupling material caused by extrusion force in order to adapt it to the size spread and shape inaccuracies of the reinforcing bars and to obtain joints in which the same change in the mechanical properties of the coupling is achieved despite the defect in the shape of the bar and deviation of its dimensions from the nominal ones.
Это преимущество способствует также достижению оптимального качества соединений муфт с армирующими прутками, фактически добавляя к технологическому процессу фазу нормализации этих соединений и обеспечивая получение одинаковых механических свойств каждого из соединений. This advantage also contributes to the achievement of optimum quality of couplings with reinforcing bars, actually adding to the technological process the normalization phase of these joints and ensuring the same mechanical properties of each of the joints.
Другое важное новшество в предлагаемом устройстве заключается в том, что изготовление и проверка каждого соединения муфты с прутком осуществляется так, что гарантируется получение определенных механических свойств и качество этих соединений. Another important innovation in the proposed device is that the manufacture and testing of each connection of the coupling with the bar is carried out so that certain mechanical properties and the quality of these joints are guaranteed.
Для достижения этой цели в настоящем изобретении созданы средства, обеспечивающие полную автоматизацию выполнения соединения и испытания на растяжение. To achieve this goal, the present invention has created tools that provide full automation of the connection and tensile testing.
Согласно изобретению, весь цикл соединения, включающий установку муфты, посаженной на армирующий пруток, в устройство и операцию штамповки выдавливанием, с самого начала выполняется, по существу, без участия человека, т.е. полностью в автоматическом режиме. According to the invention, the entire connection cycle, including the installation of the coupling mounted on the reinforcing bar, into the device and extrusion stamping operation, is performed from the very beginning essentially without human intervention, i.e. fully automatic.
Автоматизация процесса практически устраняет риск возможной ошибки пользователя как во время операции соединения, так и во время испытания на растяжение. Автоматические операции согласно настоящему изобретению позволяют выполнить соединение и испытание на растяжение совершенно одинаково для всех соединений муфт с армирующими прутками. Благодаря этому исключается возможность получения соединений муфт с армирующими прутками, имеющих различные механические свойства, что неизбежно происходит в случае использования ручных устройств. Automation of the process practically eliminates the risk of a possible user error both during the joint operation and during the tensile test. The automatic operations of the present invention allow joint and tensile testing to be performed exactly the same for all joints of couplings with reinforcing bars. This eliminates the possibility of obtaining couplings with reinforcing bars having various mechanical properties, which inevitably occurs in the case of using hand-held devices.
Еще одно преимущество изобретения заключается в исключении риска возможной ошибки пользователя благодаря ограничению объема ручных операций. Another advantage of the invention is to eliminate the risk of a possible user error by limiting the scope of manual operations.
Кроме того, все параметры, относящиеся к циклу выполнения соединения и испытания на растяжение, определяются по инструменту, закрепляемому в устройстве. После установки оператором инструмента, соответствующего заданному диаметру армирующего прутка, устройство, выполненное согласно настоящему изобретению, задает значения параметров цикла. In addition, all parameters related to the connection execution cycle and tensile tests are determined by the tool fixed in the device. After the operator installs a tool corresponding to a given diameter of the reinforcing bar, the device made according to the present invention sets the cycle parameters.
Таким образом, исключается любой риск возможной ошибки оператора в отношении выбора величины нагрузки, необходимой для выполнения соединения муфты с армирующим прутком, и величины нагрузки для проведения испытания этого соединения. В результате обеспечивается гарантия качества соединения и его механической прочности на растяжение. Thus, any risk of a possible error of the operator with respect to the choice of the load required to complete the coupling with the reinforcing bar and the load for testing this connection is eliminated. The result is a guarantee of the quality of the joint and its mechanical tensile strength.
Такое сочетание в одном устройстве автоматических средств, обеспечивающих выполнение соединения и проведение испытаний на растяжение, представляет особенный интерес. Цикл соединения и цикл испытания на растяжение выполняются автоматически в одном месте и одним устройством. Such a combination in one device of automatic means providing connection and tensile testing is of particular interest. The connection cycle and the tensile test cycle are performed automatically in one place and with one device.
Благодаря возможности проверки каждого соединения муфты с армирующим прутком настоящее изобретение имеет особое преимущество, дополнительно повышая надежность механических соединений и их качество. Due to the possibility of checking each connection of the coupling with the reinforcing bar, the present invention has a particular advantage, further increasing the reliability of the mechanical joints and their quality.
В результате проверки каждого механического соединения муфты с армирующим прутком исключается вероятность изготовления и последующего использования некачественных соединений. В случае отрицательного результата испытаний на растяжение, систематически проводимых после выполнения соединения, такое соединение аннулируется путем разъединения муфты и прутка. As a result of checking each mechanical connection of the coupling with the reinforcing bar, the probability of manufacturing and subsequent use of low-quality joints is excluded. In the case of a negative result of tensile tests, systematically carried out after the connection, the connection is canceled by disconnecting the coupling and the bar.
Таким образом, изобретение может легко получить сертификат о гарантии качества. Thus, the invention can easily obtain a certificate of quality assurance.
Кроме того, благодаря возможности проведения испытания на растяжение для каждого соединения муфты с армирующим прутком, а также записи или хранения данных о каждом испытании, настоящее изобретение позволяет прослеживать каждое из соединений. In addition, due to the possibility of conducting a tensile test for each joint of the coupling with the reinforcing bar, as well as recording or storing data about each test, the present invention allows to trace each of the joints.
В течение автоматического цикла оператор имеет время, чтобы взять очередной армирующий пруток и вставить его в муфту. Таким образом, благодаря уменьшению времени операции, а также выполнению соединения и испытания на растяжение в автоматическом режиме, т.е. быстрее, чем вручную, достигается повышение производительности работ. During the automatic cycle, the operator has time to take another reinforcing bar and insert it into the coupling. Thus, due to the reduction of the operation time, as well as the execution of the connection and tensile tests in automatic mode, i.e. faster than manually, an increase in productivity is achieved.
Следует добавить, что предлагаемое устройство может обслуживаться оператором, не имеющим специальной квалификации. It should be added that the proposed device can be serviced by an operator who does not have special qualifications.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут понятны из последующего описания, которое тем не менее следует рассматривать лишь в качестве ориентировочного руководства, и прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг. 1 показывает механическое соединение двух армирующих прутков.Other objectives and advantages of the present invention will be clear from the following description, which nevertheless should be considered only as an indicative guide, and the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows the mechanical connection of two reinforcing bars.
Фиг. 2 показывает устройство согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения. FIG. 2 shows a device according to a first embodiment of the present invention.
Фиг. 3 показывает другой автоматизированный вариант выполнения устройства. FIG. 3 shows another automated embodiment of a device.
Фиг. 4 показывает вариант выполнения опорного устройства для армирующего прутка. FIG. 4 shows an embodiment of a support device for a reinforcing bar.
Фиг. 5 и 6 показывают вариант выполнения устройства для контроля за растяжением материала муфты. FIG. 5 and 6 show an embodiment of a device for controlling tensile coupling material.
Фиг. 7 схематично показывает вариант выполнения выдавливающего инструмента. FIG. 7 schematically shows an embodiment of an extrusion tool.
На фиг. 1 показано механическое соединение армирующих прутков, обозначенное в целом позицией (1). В настоящее время такие армирующие прутки, хорошо известные специалистам, широко используются на строительных площадках для укрепления конструкций. В предлагаемом изобретении предпринята попытка выполнить соединение армирующего прутка (2) с другим прутком (3), который будет установлен соосно с прутком (2). Таким образом, соединение (1) обеспечивает передачу тягового усилия между этими прутками известным способом. In FIG. 1 shows the mechanical connection of the reinforcing bars, generally indicated by (1). Currently, such reinforcing bars, well known to specialists, are widely used at construction sites to strengthen structures. In the present invention, an attempt is made to connect the reinforcing bar (2) with another bar (3), which will be installed coaxially with the bar (2). Thus, the connection (1) provides the transfer of traction between these rods in a known manner.
Устройство содержит прежде всего резьбовой соединительный инструмент (62) для закрепления муфты (11) в устройстве (61) с помощью ее резьбовой части (8). Благодаря этому муфта (11) удерживается во время операции соединения и, возможно, испытания на растяжение. The device comprises primarily a threaded connecting tool (62) for fixing the sleeve (11) in the device (61) using its threaded part (8). Due to this, the sleeve (11) is held during the connection operation and, possibly, tensile tests.
Устройство (61) имеет также подвижную форму (23), обеспечивающую выполнение соединения посредством необходимой деформации муфты (11) при ее контакте с формой (23). The device (61) also has a movable form (23), which provides the connection through the necessary deformation of the coupling (11) when it is in contact with the form (23).
Для получения нормального соединения вдоль оси (14) прутка (2) устройство (61) содержит механизмы поступательного перемещения выдавливающего инструмента (23). To obtain a normal connection along the axis (14) of the rod (2), the device (61) contains mechanisms for translational movement of the extrusion tool (23).
Все механизмы, подробно рассмотренные ниже, позволяют исключить действие осевых сил на армирующий пруток (2). All mechanisms discussed in detail below allow excluding the action of axial forces on the reinforcing bar (2).
В описании рассмотрены два предпочтительных варианта устройства, в одном из которых устройство имеет малый вес (фиг.2), а в другом является полностью автоматическим (фиг.3). The description describes two preferred variants of the device, in one of which the device has a low weight (figure 2), and the other is fully automatic (figure 3).
На фиг. 2 показан первый вариант выполнения изобретения, имеющий простую конструкцию и малый вес и поэтому удобный в обращении на строительном участке. Как видно на чертеже, армирующий пруток (2), неподвижно закрепленный в бетоне (4), имеет конец (7), не оснащенный каким-либо соединительным средством, например резьбой. Этот пруток имеет на своей наружной поверхности ребра (10), предназначенные для более надежного удерживания его в бетоне при действии механических нагрузок. Ребра (10) имеют неправильную форму и переменные размеры и расстояния друг от друга, соответствующие исходному номинальному диаметру армирующего прутка. In FIG. 2 shows a first embodiment of the invention having a simple structure and low weight and therefore convenient to use on a construction site. As can be seen in the drawing, the reinforcing bar (2), fixedly mounted in concrete (4), has an end (7), not equipped with any connecting means, for example, a thread. This rod has ribs (10) on its outer surface, designed to more securely hold it in concrete under mechanical stress. The ribs (10) have an irregular shape and varying sizes and distances from each other, corresponding to the initial nominal diameter of the reinforcing bar.
Механическое соединение (1) армирующих прутков включает муфту (11), имеющую полую цилиндрическую часть (5), в которую через отверстие (12) вставлен конец (7) прутка. The mechanical connection (1) of the reinforcing rods includes a sleeve (11) having a hollow cylindrical part (5) into which the end (7) of the rod is inserted through the hole (12).
В рассматриваемом варианте муфта (11) имеет цилиндрическую часть на большом участке длины и часть, на которой выполнена выемка (13). Конец муфты за выемкой (13) имеет резьбовую часть 8. Резьбовая часть (8) показана также на фиг. 1. In the considered embodiment, the coupling (11) has a cylindrical part on a large length section and a part on which a recess (13) is made. The end of the clutch behind the recess (13) has a threaded
В зависимости от конкретных требований часть (8) может иметь наружную или внутреннюю резьбу. Следует заметить, что пруток (2) и резьбовая часть (8) расположены соосно вдоль оси (14), что позволяет выполнять соединение концов прутков (2) и (3). Depending on the specific requirements, part (8) may have an external or internal thread. It should be noted that the rod (2) and the threaded part (8) are located coaxially along the axis (14), which allows the connection of the ends of the rods (2) and (3).
Очевидно, что различные составные элементы механического соединения (1) выполнены из металла, однако для муфты (11) более предпочтительным является материал, обладающий большей податливостью по сравнению с материалом прутка (2), что обеспечивает проникновение материала муфты (11) между ребрами (10) вследствие пластической деформации под действием давления на наружную поверхность муфты (11). Obviously, the various constituent elements of the mechanical connection (1) are made of metal, however, for a sleeve (11), a material that is more flexible than a rod material (2) is more preferable, which ensures the penetration of the material of the sleeve (11) between the ribs (10) ) due to plastic deformation under the action of pressure on the outer surface of the coupling (11).
Согласно рассматриваемому варианту выполнения изобретения, устройство содержит механизмы поступательного перемещения выдавливающего инструмента, выполненные в виде полого силового устройства (15) двойного действия, включающего корпус (19) и поршень (21). К концу (22) поршня (21) присоединен выдавливающий инструмент (23), который может иметь различную форму, например круглую, или может быть снабжен гранулами или шариками. В некоторых случаях выдавливающий инструмент (23) может регулироваться в соответствии с диаметром прутка, подлежащего соединению. Регулировка самого соединения может осуществляться путем подбора количества шариков и, возможно, созданием кругового движения для выполнения соединения по винтовой линии. According to the considered embodiment of the invention, the device comprises mechanisms for translational movement of the extrusion tool made in the form of a double-acting hollow power device (15), including a housing (19) and a piston (21). An extrusion tool (23) is attached to the end (22) of the piston (21), which may have a different shape, for example round, or may be provided with granules or balls. In some cases, the extrusion tool (23) can be adjusted in accordance with the diameter of the bar to be connected. The adjustment of the connection itself can be done by selecting the number of balls and, possibly, creating a circular motion to make the connection along a helix.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения резьбовым соединительным инструментом (62) является трубчатая удлиненная деталь (16). На конце (30) этой детали выполнена резьба, соединенная с наружной или внутренней резьбой части (8) конца муфты (11). На другом конце трубчатой детали (16) имеется резьба (17) для соединения с концом (18) полого силового устройства (15) предпочтительно двойного действия. В корпусе (19) этого устройства имеется пространство (20), ограниченное трубчатой деталью (16), в котором может перемещаться полый поршень (21). In the present embodiment, the threaded connecting tool (62) is a tubular elongated part (16). At the end (30) of this part, a thread is made connected to the external or internal thread of the part (8) of the end of the sleeve (11). At the other end of the tubular part (16) there is a thread (17) for connecting preferably a double-acting action to the end (18) of the hollow power device (15). In the housing (19) of this device there is a space (20) limited by a tubular part (16), in which the hollow piston (21) can move.
Выдавливающий инструмент (23) сначала устанавливают на выемке (13), а затем под действием значительного давления, передаваемого через поршень (21), перемещают по наружной поверхности цилиндрической части 5 муфты (11). В результате давления, сопровождаемого деформацией поверхности муфты (11), происходит соединение муфты с концом (7) армирующего прутка (2). The extrusion tool (23) is first installed on the recess (13), and then, under the influence of significant pressure transmitted through the piston (21), it is moved along the outer surface of the
В случае использования шариков или гранул выдавливающий инструмент (23) создает на наружной части муфты достаточное количество бороздок, распределенных по всей поверхности. Количество бороздок будет, конечно, зависеть от диаметра прутка, подлежащего соединению. In the case of using balls or granules, the extrusion tool (23) creates on the outer part of the coupling a sufficient number of grooves distributed over the entire surface. The number of grooves will, of course, depend on the diameter of the bar to be joined.
Во время осевого, а возможно, и кругового перемещения на расстояние D, показанное на фиг. 2, выдавливающий инструмент (23), прикладывая к муфте (11) давление, подвергает ее материал пластической деформации и заставляет его проникать между ребрами (10) армирующего прутка на его конце (7). Такое проникновение может быть обеспечено путем выбора для муфты (11) материала, имеющего большую податливость, чем материал прутка (2). During axial, and possibly circular movement, a distance D shown in FIG. 2, an extrusion tool (23), applying pressure to the sleeve (11), exposes its material to plastic deformation and forces it to penetrate between the ribs (10) of the reinforcing rod at its end (7). This penetration can be achieved by selecting for the coupling (11) a material having a greater ductility than the material of the rod (2).
Устройство согласно изобретению содержит также механизмы (24,27,29,32) для создания противодавления на муфту (11) путем приложения к ней силы в направлении, противоположном направлению силы, создаваемой выдавливающим инструментом (23) и обозначенной на фиг. 2 стрелкой F. The device according to the invention also contains mechanisms (24,27,29,32) for creating back pressure on the sleeve (11) by applying force to it in the direction opposite to the direction of the force created by the extrusion tool (23) and indicated in FIG. 2 arrow F.
Для этого во время операции соединения второе полое силовое устройство (27) двойного действия, установленное напротив силового устройства (15) за корпусом (19) с помощью тяг (24), прикладывает к основанию (6) муфты (11) силу противодавления в направлении, противоположном направлению силы F, создаваемой силовым устройством (15). Регулируя при помощи клапана давление в камере (31) и величину перемещения поршня (29) силового устройства (27), можно регулировать силу противодавления, приложенную через переходные детали (32) к основанию (6) муфты (11), и тем самым деформацию материала основания под действием силы F, приложенной выдавливающим инструментом (23). Таким образом, можно регулировать величину деформации в соответствии с изменениями размеров и формы армирующего прутка (2) и его ребер (10), гарантируя проникновение материала муфты (11) между ребрами (10) и обеспечивая постоянство качества соединения. For this, during the connection operation, the second hollow double-acting power device (27), mounted opposite the power device (15) behind the housing (19) using rods (24), applies back pressure to the base (6) of the coupling (11) in the direction opposite to the direction of the force F created by the power device (15). By adjusting the pressure in the chamber (31) and the displacement of the piston (29) of the power device (27) by means of a valve, it is possible to regulate the back pressure applied through the adapter parts (32) to the base (6) of the coupling (11), and thereby the deformation of the material the base under the action of the force F applied by the extrusion tool (23). Thus, it is possible to adjust the amount of deformation in accordance with changes in the size and shape of the reinforcing rod (2) and its ribs (10), guaranteeing the penetration of the coupling material (11) between the ribs (10) and ensuring a constant connection quality.
При перемещении поршня (21) в направлении стрелки F конец выдавливающего инструмента (23) проходит вдоль оси (14) расстояние D. Основание (28) силового устройства (27), создающего противодавление, входит в контакт с втулкой (25), расположенной на плите (26), выполненной в виде втулки. When the piston (21) is moved in the direction of the arrow F, the end of the extrusion tool (23) extends the distance D along the axis (14). The base (28) of the back pressure power device (27) comes into contact with the sleeve (25) located on the plate (26) made in the form of a sleeve.
В конце операции благодаря втулкам (25,26) основание (28) силового устройства (27), создающего противодавление, удерживает ось (14) армирующего прутка в перпендикулярном положении независимо от состояния поверхности (9) бетона (4), а силовое устройство (15) прикладывает силу заданной величины, например, равную 99% от предела упругости армирующего прутка. Результат этого испытания может рассматриваться как положительный, если во время действия силы не будет наблюдаться проскальзывания муфты (11) по прутку (10). Это проскальзывание может быть обнаружено по падению давления масла в манометре. At the end of the operation, thanks to the bushings (25,26), the base (28) of the back pressure power device (27) keeps the axis (14) of the reinforcing bar in a perpendicular position regardless of the state of the concrete surface (9) (4), and the power device (15 ) applies a force of a given value, for example, equal to 99% of the elastic limit of the reinforcing bar. The result of this test can be considered positive if, during the action of the force, slipping of the sleeve (11) along the rod (10) is not observed. This slippage can be detected by the drop in oil pressure in the pressure gauge.
Если соединение (1) выполнено неудовлетворительно, то во время испытания оно будет разрушено, что безусловно лучше, чем если бы это разрушение произошло на строительной площадке. Если соединение не выдержало испытания, его нужно либо переделать, либо заменить. If the connection (1) is unsatisfactory, then during the test it will be destroyed, which is certainly better than if this destruction occurred at the construction site. If the connection does not pass the test, it must either be redone or replaced.
Следует отметить, что рассмотренное устройство для соединения муфты (11) с армирующим прутком (2) является весьма компактным и действует строго вдоль оси (14) прутка, находясь над ним. Это дает возможность с удобством использовать устройство на строительной площадке, где армирующие прутки уже установлены на место без использования каких-либо других соединительных устройств, а также в местах, где ограничено рабочее пространство и сосредоточено большое количество армирующих прутков. It should be noted that the considered device for connecting the coupling (11) with the reinforcing rod (2) is very compact and acts strictly along the axis (14) of the rod, being above it. This makes it possible to conveniently use the device at a construction site where the reinforcing bars are already installed in place without using any other connecting devices, as well as in places where the working space is limited and a large number of reinforcing bars are concentrated.
Следует также заметить, что силы, создаваемые выдавливающим инструментом (23), поглощаются муфтой (11). Осевая сила, создаваемая силовым устройством (15), поглощается муфтой (11), поэтому нет необходимости в установке массивной опорной конструкции для амортизации этой силы. В отличие от известных устройств, где муфта не создает реакции во время операции соединения, в данном случае муфты полностью воспринимают силы, развиваемые в процессе соединения. В описываемом устройстве муфта (11) выполняет функцию создания противодействия во время операции соединения, благодаря чему возможно выполнение работ на открытом воздухе без использования мощных опор и инструментов. It should also be noted that the forces created by the extrusion tool (23) are absorbed by the sleeve (11). The axial force generated by the power device (15) is absorbed by the coupling (11), so there is no need to install a massive support structure to absorb this force. Unlike known devices, where the coupling does not create a reaction during the joint operation, in this case, the couplings fully absorb the forces developed during the joint process. In the described device, the coupling (11) performs the function of creating a reaction during the connection operation, so that it is possible to perform work outdoors without the use of powerful supports and tools.
Длина муфты (11) и длина D участка, на котором происходит соединение, зависит от плотности расположения и размера ребер (10) и выступов на прутке (2), а также от диаметра прутка и режима выполнения операции, а именно: в холодном или нагретом состоянии находятся соединяемые элементы, перемещение совершается только в продольном направлении или по винтовой линии. The length of the coupling (11) and the length D of the section on which the connection occurs depends on the density of the location and size of the ribs (10) and protrusions on the bar (2), as well as on the diameter of the bar and the mode of operation, namely: in cold or heated connected elements are in state, movement is carried out only in the longitudinal direction or along a helical line.
Согласно второму варианту осуществления изобретения, операции по соединению и испытание на растяжение выполняются полностью автоматически. Устройство (61), согласно второму варианту, показано на фиг. 3. According to a second embodiment of the invention, the joining and tensile testing operations are carried out fully automatically. The device (61) according to the second embodiment is shown in FIG. 3.
Устройство (61) для соединения муфты (11) с армирующим прутком (2) содержит механизмы для автоматического выполнения операции соединения, которые дают возможность получать высокое качество соединений. The device (61) for connecting the coupling (11) with a reinforcing rod (2) contains mechanisms for automatically performing the connection operation, which make it possible to obtain high quality joints.
В рассматриваемом варианте выполнения устройства такие автоматические механизмы включают механизмы (33,62,63,69,75,76,79) установки муфты (11). Эти механизмы обеспечивают автоматическую установку муфты (11) на резьбовой соединительный инструмент (62), а также вывинчивание муфты в конце рабочего цикла. In the considered embodiment of the device, such automatic mechanisms include mechanisms (33.62.63.69, 79.75.76.79) of the installation of the coupling (11). These mechanisms ensure the automatic installation of the coupling (11) on the threaded connecting tool (62), as well as unscrewing the coupling at the end of the operating cycle.
В соответствии с описываемым вариантом, механизмы (33) для установки муфты (11) выполнены в виде сплошного вала (33) резьбового соединительного инструмента (62). Этот вал служит для установки инструмента (62) с возможностью его замены, особенно в случае изменения диаметра муфты (11), устанавливаемой на соединительном резьбовом инструменте (62). Вал (33) предпочтительно установлен таким образом, чтобы он мог вращаться и перемещаться поступательно вдоль своей основной оси. In accordance with the described embodiment, the mechanisms (33) for installing the coupling (11) are made in the form of a solid shaft (33) of a threaded connecting tool (62). This shaft serves to install the tool (62) with the possibility of replacing it, especially in case of changing the diameter of the coupling (11) mounted on the connecting threaded tool (62). The shaft (33) is preferably mounted so that it can rotate and move progressively along its main axis.
Устройство (61) имеет также выдавливающий инструмент (67), обеспечивающий во время контакта с муфтой (11) ее соединение с прутком (2) в результате ее пластической деформации под действием этого инструмента. The device (61) also has an extrusion tool (67) that, during contact with the sleeve (11), provides its connection with the rod (2) as a result of its plastic deformation under the action of this tool.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения вал (33) может перемещаться поступательно по оси (14) с помощью направляющих механизмов (79). Эти механизмы могут быть в виде полого силового устройства (79) с корпусом, образованным наружной оболочкой (35). Такая конструкция полого силового устройства (79) допускает поступательное перемещение вала (33) по оси (14) и его вращение. Наружная оболочка (35) позволяет закрепить силовое устройство (79) на конструктивных элементах (49,50) устройства (61). In the present embodiment, the shaft (33) can move progressively along the axis (14) using the guiding mechanisms (79). These mechanisms can be in the form of a hollow power device (79) with a housing formed by the outer shell (35). This design of the hollow power device (79) allows the translational movement of the shaft (33) along the axis (14) and its rotation. The outer shell (35) allows you to fix the power device (79) on the structural elements (49.50) of the device (61).
В рассматриваемом варианте выполнения изобретения механизмы (69,86) вращения вала (33) включают двигатель (69), вращающий передаточный вал (86), который соединен с валом (33) для обеспечения его вращения. In the present embodiment, the mechanisms (69.86) of rotation of the shaft (33) include an engine (69), a rotating transmission shaft (86), which is connected to the shaft (33) to ensure its rotation.
Двигатель (69) может быть электрическим или гидравлическим. Мощность и скорость вращения этого двигателя выбирают таким образом, чтобы обеспечить надежное ввинчивание резьбовой части (8) муфты (11) в резьбовой соединительный инструмент (62). The engine (69) may be electric or hydraulic. The power and speed of rotation of this engine is selected in such a way as to ensure reliable screwing of the threaded part (8) of the coupling (11) into the threaded connecting tool (62).
Для управления моментом начала вращения вала (33) и инструмента (62) в рассматриваемом варианте выполнения изобретения имеются устройства (75,76), определяющие, в каком положении находится вал (33) - выдвинутом или вдвинутом. To control the start of rotation of the shaft (33) and tool (62) in the considered embodiment of the invention, there are devices (75.76) that determine in which position the shaft (33) is - extended or retracted.
Как показано на фиг. 3, датчик (76) положения расположен у верхнего конца (36) вала (33), когда вал занимает вдвинутое положение, соответствующее состоянию покоя, в котором вал (33) не сдвинут относительно силового устройства (79). As shown in FIG. 3, the position sensor (76) is located at the upper end (36) of the shaft (33) when the shaft is in the retracted position corresponding to the rest state in which the shaft (33) is not shifted relative to the power device (79).
Второй емкостной датчик (75) положения вала (33) установлен немного дальше по ходу перемещения вала так, что он находится напротив верхнего конца (36) вала (33), когда вал занимает выдвинутое положение, т.е. когда вал переместился относительно полого силового устройства (79). The second capacitive shaft position sensor (75) of the shaft (33) is mounted a little further along the shaft so that it is opposite the upper end (36) of the shaft (33) when the shaft is in an extended position, i.e. when the shaft has moved relative to the hollow power device (79).
Таким образом, механизмы (75,76) обнаружения наличия вала позволяют определить, переместился ли вал (33) относительно своего положения покоя, когда он втянут внутрь полого силового устройства (79). Thus, the shaft presence detection mechanisms (75.76) make it possible to determine whether the shaft (33) has moved relative to its resting position when it is pulled into the hollow power device (79).
Дополнительный вариант выполнения изобретения включает механизмы (63), противодействующие перемещению вала (33). Эти механизмы могут быть образованы, например, пневматическим или гидравлическим силовым устройством (63), установленным у конца передаточного вала (86) и примыкающим к верхнему концу (36) вала (33). Противодействующие механизмы (63) обеспечивают пружинный эффект с целью смещения вала (33) во время его поступательного движения. An additional embodiment of the invention includes mechanisms (63) that counteract the movement of the shaft (33). These mechanisms can be formed, for example, by a pneumatic or hydraulic power device (63) mounted at the end of the transmission shaft (86) and adjacent to the upper end (36) of the shaft (33). The opposing mechanisms (63) provide a spring effect in order to displace the shaft (33) during its translational motion.
Устройство (61) для автоматического выполнения соединения содержит также выдавливающий инструмент (23), как показано на фиг. 3. Наиболее часто такой инструмент включает матрицу (67) и ее держатель (68), обеспечивающий удерживание матрицы (67) и возможность установки в устройство (61) матриц различных типов и диаметров. The device (61) for automatically making a connection also contains an extrusion tool (23), as shown in FIG. 3. Most often, such a tool includes a matrix (67) and its holder (68), which provides holding the matrix (67) and the possibility of installing matrices of various types and diameters in the device (61).
Матрица (67) имеет известную конструкцию, а ее диаметр выбирают таким образом, чтобы она могла быть насажена на соединенную муфту (11) по ее наружному диаметру. Резьбовая часть (8) муфты (11) может быть вставлена в матрицу (67) до шейки (13) муфты (11). The matrix (67) has a known design, and its diameter is selected so that it can be fitted onto the connected sleeve (11) along its outer diameter. The threaded portion (8) of the coupling (11) can be inserted into the matrix (67) to the neck (13) of the coupling (11).
Устройство (61) согласно настоящему изобретению содержит также механизмы (73) поступательного перемещения выдавливающего инструмента (23) вдоль оси муфты (11). В варианте выполнения изобретения, показанном на фиг. 3, механизмы (73) поступательного перемещения выполнены в виде по меньшей мере одного выдавливающего силового устройства (73), взаимосвязанного с выдавливающим инструментом (23), однако возможно использование как одного, так и нескольких выдавливающих силовых устройств (73), например гидравлических, оси которых параллельны оси муфты. The device (61) according to the present invention also contains mechanisms (73) for translational movement of the extrusion tool (23) along the axis of the sleeve (11). In the embodiment shown in FIG. 3, the translational movement mechanisms (73) are made in the form of at least one extrusion power device (73) interconnected with the extrusion tool (23), however, it is possible to use both one and several extrusion power devices (73), for example, hydraulic axes which are parallel to the axis of the coupling.
Устройство (61) содержит также механизмы (64,65,66) противодавления, позволяющие автоматически регулировать удлинение материала армирующего прутка (2) под действием выдавливающего усилия в зависимости от дефектов формы и изменения размеров муфты (11). Такая регулировка гарантирует одинаковое изменение механических свойств армирующего прутка (2) в процессе выдавливания. The device (61) also contains backpressure mechanisms (64.65.66) that automatically adjust the elongation of the material of the reinforcing bar (2) under the action of an extruding force depending on the shape defects and changes in size of the coupling (11). This adjustment ensures the same change in the mechanical properties of the reinforcing bar (2) during extrusion.
В одном из вариантов выполнения изобретения механизмы (64,65,66) противодавления включают два силовых устройства (65) для радиального перемещения, по меньшей мере одно выталкивающее силовое устройство (толкатель) (66) и две вогнутые формы (64), как показано на фиг. 5. In one embodiment of the invention, the backpressure mechanisms (64.65.66) include two power devices (65) for radial movement, at least one ejection power device (pusher) (66) and two concave shapes (64), as shown in FIG. 5.
Две вогнутые формы (64) опираются на основания муфты (11) своими верхними поверхностями (38). Форма и размеры вогнутых форм (64) могут быть различными, однако предпочтительно, чтобы они соответствовали размерам муфты (11) и армирующего прутка (2), как показано на фиг. 6. Two concave shapes (64) rest on the base of the coupling (11) with their upper surfaces (38). The shape and dimensions of the concave shapes (64) may be different, however, it is preferable that they correspond to the dimensions of the sleeve (11) and the reinforcing bar (2), as shown in FIG. 6.
Для прижатия верхних поверхностей (38) вогнутых форм (64) к основанию муфты (11) могут использоваться, например, два толкателя (66), ориентированные вдоль оси муфты (11), как показано на фиг. 3. For pressing the concave shapes (64) of the upper surfaces (38) to the base of the coupling (11), for example, two pushers (66) oriented along the axis of the coupling (11), as shown in FIG. 3.
В варианте выполнения устройства, показанном на фиг. 3, вогнутые формы (64) и силовые устройства (65), служащие для радиального перемещения, установлены на кольце (39) и могут перемещаться вдоль оси (14) устройства (61) толкателями (66), упирающимися в поверхность этого кольца (39). In the embodiment of the device shown in FIG. 3, concave shapes (64) and power devices (65) serving for radial movement are mounted on the ring (39) and can be moved along the axis (14) of the device (61) by pushers (66) abutting against the surface of this ring (39) .
Толкатели (66) предпочтительно снабжены датчиком, с помощью которого поддерживается постоянное значение нажимной силы, создаваемой этими толкателями. Регулировка нажимной силы осуществляется путем выдвижения или втягивания поршней толкателей (66). Таким образом, изменяя положение одного или нескольких толкателей (66), можно регулировать силу противодавления, прикладываемую к муфте (11), и момент начала удлинения металла этой муфты. The pushers (66) are preferably provided with a sensor, with which a constant value of the pressing force created by these pushers is maintained. The pressure force is adjusted by extending or retracting the plunger pistons (66). Thus, by changing the position of one or several pushers (66), it is possible to regulate the back pressure applied to the coupling (11) and the moment of the beginning of the elongation of the metal of this coupling.
Согласно настоящему изобретению, в автоматизированном варианте выполнения устройства (61) для соединения муфты (11) с армирующим прутком (2) могут быть установлены также автоматические механизмы для проведения испытаний на сопротивление тянущей силе (на растяжение), образующие механизмы самопроверки. According to the present invention, in an automated embodiment of a device (61) for connecting a sleeve (11) to a reinforcing rod (2), automatic mechanisms can also be installed for carrying out tensile strength tests (tensile tests) forming self-test mechanisms.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения цикл испытания на растяжение выполняется автоматически по завершении цикла соединения. Испытания производятся систематически после того, как оператор смещает соединение, нажимая рукой на армирующий пруток (2). In a preferred embodiment, the tensile test cycle is automatically performed at the end of the joint cycle. The tests are carried out systematically after the operator displaces the connection by pressing the reinforcing bar (2) with his hand.
По окончании операции соединения муфты с армирующим прутком автоматические механизмы, выполняющие испытание на растяжение, проверяют механическое сопротивление полученного соединения растяжению. At the end of the operation of coupling the coupling with the reinforcing rod, the automatic mechanisms performing the tensile test check the mechanical resistance of the obtained joint to tensile.
Автоматические механизмы, выполняющие это испытание, содержат, как правило, механизмы (71) захвата армирующего прутка (2) и нагрузочные механизмы (74) для приложения тянущей силы к муфте (11). Механизмы (74) позволяют проверять механическое сопротивление тянущей силе вплоть до величины, соответствующей заданной нагрузке или разрыву либо полученного соединения муфты (11) с армирующим прутком (2), либо самого прутка. The automatic mechanisms that perform this test usually contain mechanisms (71) for gripping the reinforcing bar (2) and loading mechanisms (74) for applying a pulling force to the coupling (11). Mechanisms (74) make it possible to check the mechanical resistance to the pulling force up to a value corresponding to a given load or rupture of either the resulting coupling of the coupling (11) with a reinforcing rod (2) or the rod itself.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения устройство для захвата армирующего прутка (2) содержит тиски (71). In the present embodiment, the device for gripping the reinforcing bar (2) contains a vice (71).
На фиг. 4 показан вариант выполнения таких тисков, расположенных на конце устройства (61) напротив механизмов (33,62,63,69,75,76,86) установки муфты (11). Разжатие и зажатие тисков осуществляется предпочтительно управляющим силовым устройством (72). In FIG. 4 shows an embodiment of such a vice located at the end of the device (61) opposite the mechanisms (33.62.63.69.75.76.86) of the installation of the coupling (11). The squeezing and clamping of the vise is preferably carried out by a control power device (72).
В рассматриваемом варианте выполнения изобретения тиски (71) содержат зажимное приспособление (81), установленное на наклонной опорной поверхности, позволяющей надежно закрепить армирующий пруток (2) во время испытания на растяжение. На фиг. 3 показано, как зажимное приспособление (81) опирается на твердую наклонную опорную поверхность конструктивного узла (40) устройства (61). Зажимное приспособление (81) предпочтительно имеет поверхности, создающие опору армирующему прутку (2) по его наружному диаметру. In the present embodiment, the vise (71) comprises a clamping device (81) mounted on an inclined abutment surface to securely fasten the reinforcing bar (2) during a tensile test. In FIG. Figure 3 shows how the clamping device (81) rests on the solid inclined support surface of the structural unit (40) of the device (61). The clamping device (81) preferably has surfaces supporting the reinforcing bar (2) along its outer diameter.
Такие тиски (71) обеспечивают надежный зажим армирующего прутка (2) в зажимном приспособлении (81), причем усилие зажима может автоматически регулироваться управляющим силовым устройством (72). Such a vice (71) provides a reliable clamping of the reinforcing bar (2) in the clamping device (81), and the clamping force can be automatically controlled by the control power device (72).
Для проведения испытания на растяжение нагрузочные механизмы (33,34,74) работают вместе с механизмом (71) захвата и прикладывают тянущую силу к муфте (11). В состав нагрузочных механизмов (33,34,74) входит промежуточная деталь (78), расположенная, как показано на фиг.3, между наружной оболочкой (35) полого силового устройства (79) и валом (33). Промежуточная деталь (78) направляет перемещение вала (33), образуя направляющий механизм для вала (33). Промежуточная деталь (78) закреплена на полом поршне силового устройства (79), позволяя валу перемещаться в наружной оболочке (35). To conduct a tensile test, the loading mechanisms (33,34,74) work together with the gripping mechanism (71) and apply a pulling force to the coupling (11). The structure of the loading mechanisms (33,34,74) includes an intermediate part (78) located, as shown in Fig. 3, between the outer shell (35) of the hollow power device (79) and the shaft (33). An intermediate part (78) directs the movement of the shaft (33), forming a guide mechanism for the shaft (33). An intermediate part (78) is mounted on the hollow piston of the power device (79), allowing the shaft to move in the outer shell (35).
В рассматриваемой конструкции полое силовое устройство (79) образовано наружной оболочкой (35), сплошной промежуточной деталью (78), закрепленной на поршне, и валом (33). Таким образом, нагрузочные механизмы (33,34,74) создаются при поступательном перемещении промежуточной детали (78) в наружной оболочке (35) полого силового устройства (79). Это перемещение выполняется с блокированием подвижности вала (33) промежуточной деталью (78), с этой целью на валу (33) выполнено кольцо (48), предназначенное для упора в плоскую поверхность промежуточной детали (78). In the design under consideration, the hollow power device (79) is formed by the outer shell (35), a continuous intermediate part (78), mounted on the piston, and a shaft (33). Thus, loading mechanisms (33,34,74) are created by translational movement of the intermediate part (78) in the outer shell (35) of the hollow power device (79). This movement is performed with blocking the mobility of the shaft (33) by the intermediate part (78), for this purpose a ring (48) is made on the shaft (33), which is designed to abut the flat surface of the intermediate part (78).
В рассматриваемом варианте выполнения изобретения двигатель (69) и передаточный вал (86) поддерживаются прочной опорой, создаваемой промежуточной деталью (78). Таким образом, во время испытания на растяжение происходит поступательное перемещение узла, состоящего из резьбового соединительного инструмента (62), вала (33), промежуточной детали (78), передаточного вала (86) и двигателя (69), вдоль оси муфты. In the present embodiment, the engine (69) and the transmission shaft (86) are supported by a strong support created by the intermediate part (78). Thus, during a tensile test, a translational movement of the assembly consisting of a threaded connecting tool (62), a shaft (33), an intermediate part (78), a transmission shaft (86) and an engine (69) occurs along the axis of the coupling.
В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено по меньшей мере одно силовое устройство (80) для выполнения обратного хода, которое имеет корпус, объединенный в одно целое с конструкцией (40). Это силовое устройство (80) предназначено для амортизации перемещения детали (78), когда во время испытаний на растяжение происходит разрыв армирующего прутка (2) или соединения муфта (11) - пруток (2). На фиг. 3 центральное силовое устройство (80), имеющее поршень, который может служить амортизирующей опорой для промежуточной детали (78), показано схематично. In another embodiment of the invention, at least one power device (80) is provided for performing a reverse stroke, which has a housing integrated with the structure (40). This power device (80) is designed to absorb the displacement of the part (78) when, during tensile tests, the reinforcing bar (2) or the coupling (11) - rod (2) breaks. In FIG. 3, a central power device (80) having a piston that can serve as a shock absorbing support for the intermediate part (78) is shown schematically.
При выполнении обратного хода в конце испытания на растяжение силовое устройство (80) устанавливает вал (33) в исходное положение внутри наружной оболочки (35) полого силового устройства (79). Размеры и характеристики всех элементов могут быть подобраны в соответствии с силой, создаваемой для амортизации перемещения вала (33). When performing the reverse stroke at the end of the tensile test, the power device (80) sets the shaft (33) to its initial position inside the outer shell (35) of the hollow power device (79). The dimensions and characteristics of all elements can be selected in accordance with the force created to absorb the movement of the shaft (33).
Различные элементы, составляющие устройство (61), могут быть установлены на конструкции (40), образующей раму устройства (61). The various elements making up the device (61) can be mounted on the structure (40) forming the frame of the device (61).
Согласно альтернативному варианту выполнения устройства, показанному на фиг.3, конструкция (40) содержит кольца (49,50, 51), неподвижно закрепленные на стержнях (52). According to an alternative embodiment of the device shown in FIG. 3, the structure (40) comprises rings (49.50, 51) fixedly mounted on the rods (52).
На этих неподвижных кольцах установлены выдавливающие силовые устройства (73), наружная оболочка (35), установочные механизмы (33,62,63,69,75,76,79,86) и механизмы (71) зажима армирующего прутка (2). Эти кольца предпочтительно должны соответствовать по форме и размерам держателю (68) матрицы (67). Extruding power devices (73), an outer shell (35), mounting mechanisms (33.62.63,69.75.76.79.86) and mechanisms (71) for clamping the reinforcing bar (2) are mounted on these fixed rings. These rings should preferably correspond in shape and size to the holder (68) of the matrix (67).
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, автоматические механизмы, выполняющие соединение, и автоматические механизмы, выполняющие испытание на растяжение, управляются централизованно программируемым логическим контроллером. Этот контроллер может управлять последовательным выполнением всех операций по соединению муфты и прутка и испытаний на растяжение, а также изменять технологические параметры цикла соединения и испытаний в зависимости от диаметра муфты. According to a preferred embodiment of the invention, the automatic mechanisms that perform the connection and the automatic mechanisms that perform the tensile test are controlled by a centrally programmable logic controller. This controller can control the sequential execution of all operations on the coupling of the coupling and the rod and tensile tests, as well as change the technological parameters of the coupling and testing cycle depending on the diameter of the coupling.
Программируемый логический контроллер позволяет регулировать параметры цикла, особенно в зависимости от диаметра муфты (11). Основными параметрами цикла являются:
- скорость вращения двигателя (69),
- скорость поступательного движения механизмов (73) перемещения выдавливающего инструмента (23), регулируемая с помощью гидравлического давления,
- сила противодавления, приложенная механизмами (64,65,66) противодавления к основанию муфты (11), и
- величина нагрузки, с которой выполняют испытание на растяжение, т.е. максимальная нагрузка, создаваемая нагрузочными механизмами (74).The programmable logic controller allows you to adjust the parameters of the cycle, especially depending on the diameter of the coupling (11). The main parameters of the cycle are:
- engine rotation speed (69),
- the translational speed of the mechanisms (73) of the movement of the extrusion tool (23), adjustable using hydraulic pressure,
- back pressure force applied by back pressure mechanisms (64.65.66) to the base of the coupling (11), and
- the magnitude of the load with which the tensile test is performed, i.e. maximum load created by load mechanisms (74).
При ручном режиме работы эти параметры могут регулироваться оператором вручную. Однако предпочтительна их автоматическая регулировка в соответствии с диаметром матрицы (67). In manual operation, these parameters can be manually adjusted by the operator. However, their automatic adjustment is preferable in accordance with the diameter of the matrix (67).
Указанные параметры цикла чаще всего устанавливаются в соответствии с наружным диаметром армирующего прутка. Диаметр матрицы (67) подбирают по наружному диаметру муфты (11), при этом выбор матрицы (67), сделанный оператором, позволяет автоматически определять наружный диаметр армирующего прутка, соединяемого с муфтой, и соответственно изменять параметры цикла соединения и испытаний. Согласно примеру, показанному на фиг.7, выдавливающий инструмент (23) содержит также матрицу (67) и ее держатель (68) с устройством (67) определения диаметра матрицы (67), связанным с программируемым логическим контроллером. The indicated cycle parameters are most often set in accordance with the outer diameter of the reinforcing bar. The diameter of the matrix (67) is selected according to the outer diameter of the coupling (11), while the choice of the matrix (67) made by the operator allows you to automatically determine the outer diameter of the reinforcing rod connected to the coupling and, accordingly, change the parameters of the connection and testing cycle. According to the example shown in Fig. 7, the extrusion tool (23) also contains a matrix (67) and its holder (68) with a device (67) for determining the diameter of the matrix (67) associated with the programmable logic controller.
Устройство (67) определения диаметра матрицы (67) включает датчики (77) положения, закрепленные на держателе (68) матрицы, как показано на фиг.7, предпочтительно индуктивные датчики. Датчики (77) положения выдают двоичную информацию, соответствующую наличию или отсутствию метки. The device (67) for determining the diameter of the matrix (67) includes position sensors (77) mounted on the matrix holder (68), as shown in Fig. 7, preferably inductive sensors. The position sensors (77) provide binary information corresponding to the presence or absence of a label.
Эти метки распределены по поверхности матрицы (67) заданным образом, но по-разному для каждой из матриц. Положение меток выбирают таким образом, чтобы они были расположены напротив датчиков (77) положения. These marks are distributed over the surface of matrix (67) in a given way, but differently for each of the matrices. The position of the marks is chosen so that they are located opposite the sensors (77) position.
Согласно изобретению, устройство определения диаметра включает также позиционирующее приспособление (44), позволяющее установить матрицу (67) на держатель (68) единственно возможным образом. Позиционирующее приспособление включает, например, установочный выступ (45), вставляемый в полость, выполненную на поверхности матрицы (67), а также установочные винты (46) для закрепления матрицы (67) на держателе (68). Наличие установочного выступа (45) допускает установку матрицы (67) на держатель (68) только в одном положении. Таким образом, каждая матрица соответствует определенному состоянию датчиков (77) положения. According to the invention, the diameter determining device also includes a positioning device (44), which allows the matrix (67) to be mounted on the holder (68) in the only possible way. The positioning device includes, for example, a mounting protrusion (45) inserted into a cavity formed on the surface of the matrix (67), as well as set screws (46) for fixing the matrix (67) on the holder (68). The presence of the mounting protrusion (45) allows the matrix (67) to be installed on the holder (68) in only one position. Thus, each matrix corresponds to a certain state of the position sensors (77).
Иначе говоря, сочетание состояний датчиков (77) положения соответствует диаметру матрицы (67), а значит, и диаметру муфты (11). Двоичная информация от датчиков (77) положения может быть передана в программируемый логический контроллер для выбора параметров цикла соединения и испытания. In other words, the combination of states of the position sensors (77) corresponds to the diameter of the matrix (67), and hence to the diameter of the coupling (11). Binary information from position sensors (77) can be transmitted to a programmable logic controller to select the parameters of the connection and test cycle.
Программируемый логический контроллер позволяет также записывать изменение тянущей силы и изменение положения нагрузочных механизмов (74) во время испытания на растяжение. Таким образом, существует возможность сохранения данных о каждом испытании на растяжение. The programmable logic controller also allows you to record a change in the pulling force and a change in the position of the load mechanisms (74) during a tensile test. Thus, it is possible to store data for each tensile test.
Кроме того, программируемый логический контроллер позволяет проводить периодические или выборочные испытания на разрушение соединения и знать величину тянущей силы, при которой происходит разрыв армирующего прутка (2) или соединения муфты (11) с прутком (2). In addition, a programmable logic controller allows periodic or selective tests to break the connection and know the magnitude of the pulling force at which the reinforcing bar (2) or the coupling of the coupling (11) breaks with the bar (2).
Рассмотренное устройство для соединения муфты (11) с армирующим прутком (2) обеспечивает автоматизацию выполнения соединения, гарантируя его качество и ограничивая до минимума участие человека в работе устройства. The considered device for connecting the coupling (11) with a reinforcing rod (2) provides automation of the connection, guaranteeing its quality and minimizing human involvement in the operation of the device.
Согласно изобретению, рабочий цикл включает последовательность следующих операций. According to the invention, the duty cycle includes a sequence of the following operations.
Сначала в устройство (61) устанавливает матрицу (67), соответствующую диаметру муфты (11), которая будет вставляться в эту матрицу. Затем армирующий пруток (2) вставляют в полую цилиндрическую часть (5) муфты (11). Собранный таким образом узел вводится в устройство (61) так, что резьбовая часть (8) муфты (11) входит в контакт с резьбовым соединительным инструментом (62). После этого толкают узел "муфта (11)-армирующий пруток (2)", в результате чего начинается цикл автоматического соединения и испытания на растяжение. По завершении этого цикла узел "муфта (11)-армирующий пруток (2)" удаляют из устройства (61). В случае плохого результата испытания или в случае испытания с разрушением соединения разрушенный узел "муфта (11)-армирующий пруток (2)" удаляют вручную. First, a matrix (67) is installed in the device (61), corresponding to the diameter of the coupling (11), which will be inserted into this matrix. Then the reinforcing rod (2) is inserted into the hollow cylindrical part (5) of the coupling (11). The assembly thus assembled is introduced into the device (61) so that the threaded part (8) of the coupling (11) comes into contact with the threaded connecting tool (62). After that, the knot “coupling (11) -reinforcing rod (2)” is pushed, as a result of which the cycle of automatic connection and tensile testing begins. At the end of this cycle, the node "coupling (11) -reinforcing rod (2)" is removed from the device (61). In the case of a poor test result or in the case of a test with a broken joint, the destroyed assembly "sleeve (11) -reinforcing bar (2)" is removed manually.
При автоматической работе соединительного устройства (61), выполненного согласно настоящему изобретению, гарантируется получение надежных соединений муфты (11) с армирующим прутком (2). With the automatic operation of the connecting device (61), made according to the present invention, it is guaranteed to obtain reliable joints of the coupling (11) with a reinforcing rod (2).
Согласно изобретению, когда армирующий пруток (2), на котором установлена муфта (11), вставляют в устройство (61), резьбовая часть муфты (11) упирается в резьбовой соединительный инструмент (62). Затем оператор дополнительно толкает пруток (2), что приводит к упругому смещению вала (33) относительно промежуточной детали (78). Это смещение вала (33) может амортизироваться пневматическим или гидравлическим цилиндром (63), установленным предпочтительно между верхним концом (36) вала (33) и концом передаточного вала (86). According to the invention, when the reinforcing bar (2) on which the sleeve (11) is mounted is inserted into the device (61), the threaded portion of the sleeve (11) abuts against the threaded connecting tool (62). Then the operator additionally pushes the rod (2), which leads to an elastic displacement of the shaft (33) relative to the intermediate part (78). This shaft offset (33) can be absorbed by a pneumatic or hydraulic cylinder (63), preferably mounted between the upper end (36) of the shaft (33) and the end of the transmission shaft (86).
После перемещения верхнего конца (36) вала (33) датчик (76) положения устанавливается в состояние покоя. Когда верхний конец (36) достигает датчика (75) положения, он срабатывает и запускает двигатель (69). After moving the upper end (36) of the shaft (33), the position sensor (76) is set to rest. When the upper end (36) reaches the position sensor (75), it activates and starts the engine (69).
Двигатель (69) через передаточный вал (86) вращает вал (33) и резьбовой соединительный инструмент (62), при этом резьбовая часть (8) муфты (11) начинает навинчиваться на резьбовой соединительный инструмент (62). The engine (69) rotates the shaft (33) and the threaded connecting tool (62) through the transmission shaft (86), while the threaded part (8) of the coupling (11) starts to screw onto the threaded connecting tool (62).
Когда навинчивание муфты заканчивается, силовые устройства (65), служащие для радиального перемещения, обеспечивают смыкание вогнутых форм (64) на наружной поверхности армирующего прутка (2). Затем толкатели (66) перемещают вогнутые формы (64) до упора в основание муфты (11). When the screwing on of the coupling ends, the power devices (65), which serve for radial movement, ensure the closure of concave shapes (64) on the outer surface of the reinforcing rod (2). Then the pushers (66) move the concave forms (64) as far as the stop at the base of the coupling (11).
Благодаря упору вогнутых форм (64) в основание муфты (11) достигается правильная установка армирующего прутка (2) внутри полой цилиндрической части (5) муфты (11). Армирующий пруток (2) перемещается с помощью вогнутых форм (64), которые слегка сжимают его. Due to the emphasis of the concave shapes (64) in the base of the coupling (11), the correct installation of the reinforcing rod (2) inside the hollow cylindrical part (5) of the coupling (11) is achieved. The reinforcing bar (2) is moved using concave shapes (64) that slightly compress it.
Таким образом, муфта (11) занимает положение, в котором ее шейка (13) полностью входит в матрицу (67). Когда навинчивание резьбовой части (8) заканчивается, вал (33) возвращается в исходное положение, что приводит к повторному срабатыванию датчика (76) положения. Когда кольцо (48) вала (33) упирается в промежуточную деталь (78), происходит увеличение крутящего момента двигателя (69), после чего вращение двигателя прерывается, например, с помощью объединенного моноконтакта. Таким образом, любое перемещение вала (33) против промежуточной детали (78) блокируется. Thus, the coupling (11) occupies a position in which its neck (13) fully enters the matrix (67). When the screwing of the threaded part (8) ends, the shaft (33) returns to its original position, which leads to the repeated operation of the position sensor (76). When the ring (48) of the shaft (33) abuts against the intermediate part (78), an increase in the engine torque (69) occurs, after which the rotation of the engine is interrupted, for example, by means of a combined monocontact. Thus, any movement of the shaft (33) against the intermediate part (78) is blocked.
Для создания опоры армирующему прутку (2) тиски (71) регулируются управляющим силовым устройством (72). Это силовое устройство (72) обеспечивает поступательное перемещение зажимного приспособления (81), удерживающего армирующий пруток (2) по его диаметру. To create support for the reinforcing rod (2), the vise (71) is regulated by the control power device (72). This power device (72) provides translational movement of the clamping device (81) holding the reinforcing bar (2) along its diameter.
Затем начинается операция выдавливания, выполняемая следующим образом. Выдавливающее силовое устройство (73) перемещает матрицу (67) и ее держатель (68) вдоль оси муфты (11). В рассматриваемом варианте выполнения изобретения направляющие (82) обеспечивают правильную ориентацию матрицы (67) при ее перемещении. Then begins the extrusion operation, performed as follows. An extruding power device (73) moves the matrix (67) and its holder (68) along the axis of the coupling (11). In this embodiment, the guides (82) ensure the correct orientation of the matrix (67) when moving it.
Во время выдавливания толкающие силовые устройства (66) передают на основание муфты (11) силу, направленную противоположно выдавливающей силе, создаваемой матрицей (67). Для поддержания постоянной силы противодавления толкатели (66) могут перемещаться так, чтобы вогнутые формы (64) выдвигались вперед или отводились назад. During extrusion, the pushing power devices (66) transmit to the base of the coupling (11) a force directed opposite to the extruding force created by the matrix (67). To maintain a constant backpressure force, the pushers (66) can be moved so that the concave shapes (64) extend forward or retract.
Благодаря наличию механизмов (64,65,66), создающих противодавление, достигается преимущество, состоящее в возможности регулировки удлинения металла муфты (11) с гарантией достижения постоянства изменений механических свойств стали, из которой выполнена муфта (11). Так, если диаметр армирующего прутка (2) превышает номинальное значение, то сила, создаваемая матрицей (67), возрастает, что приводит к немедленному отведению форм (64) назад толкателями (66), при этом имеет место большее удлинение металла муфты (11). Если же диаметр армирующего прутка (2) меньше номинального значения, то сила, создаваемая матрицей (67), намного меньше и не вызывает движение вогнутых форм в обратном направлении, при этом происходит меньшее удлинение металла муфты. Due to the presence of backpressure mechanisms (64.65.66), an advantage is achieved consisting in the possibility of adjusting the elongation of the metal of the coupling (11) with the guarantee of achieving constant changes in the mechanical properties of the steel of which the coupling is made (11). So, if the diameter of the reinforcing bar (2) exceeds the nominal value, then the force created by the matrix (67) increases, which leads to the immediate removal of the molds (64) back by the pushers (66), with a greater elongation of the metal of the coupling (11) . If the diameter of the reinforcing rod (2) is less than the nominal value, then the force created by the matrix (67) is much smaller and does not cause the concave shapes to move in the opposite direction, with a lesser elongation of the coupling metal.
В конце операции выдавливания матрица (67) упирается в вогнутые формы (64) и перемещает толкатели (66) в обратном направлении. Как только толкатели (66) останавливаются, сила, создаваемая выдавливающими силовыми устройствами (73), быстро возрастает, при этом давление выдавливающих силовых устройств (73) таково, что вызывает установку этих устройств в нулевое положение. At the end of the extrusion operation, the matrix (67) abuts in concave shapes (64) and moves the pushers (66) in the opposite direction. As soon as the pushers (66) stop, the force created by the extruding power devices (73) increases rapidly, while the pressure of the extruding power devices (73) is such that it causes these devices to be set to zero.
После этого выдавливающие силовые устройства (73) возвращаются в исходное положение. В то же время или вслед за этим вогнутые формы (64) отводятся от наружной поверхности армирующего прутка (2) с помощью силовых устройств (65), выполняющих радиальное перемещение. After that, the extruding power devices (73) return to their original position. At the same time, or following this, concave shapes (64) are removed from the outer surface of the reinforcing bar (2) using power devices (65) that perform radial movement.
Далее приводятся в действие нагрузочные механизмы (74), выполняющие испытание на растяжение. Промежуточная деталь (78) поступательно перемещается относительно наружной оболочки (35), перемещая вал (33) с помощью его выступа (48). Это перемещение продолжается до момента достижения заданной нагрузки, соответствующей контрольному давлению, вызывающему перемещение промежуточной детали (78) в наружной оболочке (35). Further, load mechanisms (74) that perform a tensile test are activated. The intermediate part (78) is translationally moving relative to the outer shell (35), moving the shaft (33) using its protrusion (48). This movement continues until the specified load is reached, corresponding to the control pressure causing the intermediate part (78) to move in the outer shell (35).
В одном из вариантов осуществления изобретения данные о тянущей силе и перемещении промежуточной детали (78) вводятся в память устройства, что позволяет прослеживать выполнение каждого соединения муфты (11) с армирующим прутком (2). In one embodiment of the invention, the data on the pulling force and the displacement of the intermediate part (78) are entered into the device memory, which makes it possible to trace the performance of each connection of the coupling (11) with a reinforcing rod (2).
В случае, если под управлением программируемого логического контроллера происходит испытание на разрушение соединения, то оно продолжается до разрыва прутка. In the event that under the control of a programmable logic controller a connection failure test is carried out, it continues until the bar breaks.
По окончании испытания на разрыв автоматический цикл, управляемый программируемым логическим контроллером, продолжается операцией разжимания тисков (71) управляющим силовым устройством (72). Затем, после автоматической установки в нулевое состояние всех инструментов устройства (61), муфта (11) может быть вручную вывернута из устройства. At the end of the tensile test, the automatic cycle, controlled by a programmable logic controller, continues with the operation of unclenching the vise (71) by the control power device (72). Then, after automatically setting to zero all the tools of the device (61), the coupling (11) can be manually turned out of the device.
По окончании испытания на растяжение без разрушения соединения вывинчивание муфты (11) выполняется устройством 61. At the end of the tensile test without breaking the connection, the unscrewing of the coupling (11) is performed by the
При установке нулевого давления нагрузочных механизмов (74) двигатель (69) вращается в направлении, обратном направлению вращения при ввинчивании муфты (11), при этом вращение передаточного вала (86) и вала (33) обеспечивает вывинчивание муфты (11). Сразу после этого управляющее силовое устройство (72) разжимает тиски (71), освобождая армирующий пруток (2) из зажимного приспособления (81). Затем узел армирующего прутка (2) с муфтой (11), соединение которых проверено на прочность, может быть извлечен из устройства (61) оператором вручную. When the loading mechanisms (74) are set to zero pressure, the motor (69) rotates in the opposite direction of rotation when the coupling (11) is screwed in, while the rotation of the transmission shaft (86) and shaft (33) ensures that the coupling (11) is unscrewed. Immediately after this, the control power device (72) unclenches the vise (71), releasing the reinforcing bar (2) from the clamping device (81). Then, the reinforcing bar assembly (2) with the coupling (11), the connection of which is checked for strength, can be manually removed from the device (61) by the operator.
В случае, если испытание на растяжение без разрушения соединения дает отрицательный результат, т.е. если соединение нарушается до того, как тянущая сила достигнет запрограмированной величины, то нагрузочные механизмы (74) продолжают прикладывать тянущую силу до полного разъединения муфты (11) с прутком (2). После этого муфта (11) становится непригодной к использованию. If the tensile test without breaking the joint gives a negative result, i.e. if the connection is broken before the pulling force reaches the programmed value, then the loading mechanisms (74) continue to apply the pulling force until the coupling (11) is completely disconnected from the bar (2). After this, the coupling (11) becomes unusable.
В варианте осуществления изобретения, в котором предусмотрено силовое устройство (80) обратного хода, это устройство приводится в действие до начала полностью ручной операции и обеспечивает остановку промежуточной детали (78) и вала (33). In an embodiment of the invention, in which a back-up power device (80) is provided, this device is actuated before the start of a completely manual operation and stops the intermediate part (78) and the shaft (33).
Все инструменты, входящие в состав устройства (61) для соединения муфт (11) с армирующим прутком (2), возвращаются в исходное положение, после чего возможно выполнение нового цикла соединения муфты с прутком и испытания на растяжение. All the tools included in the device (61) for connecting the couplings (11) with a reinforcing rod (2) are returned to their original position, after which a new cycle of coupling the coupling with the bar and tensile testing is possible.
Настоящее изобретение может быть использовано не только при работе с армирующими прутками, но и с другими изделиями, как, например, гладкие монтажные прутки, на одном конце которых предварительно выполнены зазубрины с помощью механического устройства или пресс-формы. The present invention can be used not only when working with reinforcing rods, but also with other products, such as smooth mounting rods, at one end of which notches are previously made using a mechanical device or mold.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19970490012 EP0874096B1 (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Machine and process for crimping a sleeve on a rebar |
| EP97490012.8 | 1997-04-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98107906A RU98107906A (en) | 2000-02-10 |
| RU2159312C2 true RU2159312C2 (en) | 2000-11-20 |
Family
ID=8230064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98107906A RU2159312C2 (en) | 1997-04-25 | 1998-04-22 | Device for coaxial jointing of sleeve to reinforcing bar |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0874096B1 (en) |
| DE (1) | DE69704108T2 (en) |
| RU (1) | RU2159312C2 (en) |
| TW (1) | TW405008B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2800193C2 (en) * | 2019-03-29 | 2023-07-19 | Юнифлекс-Хидраулик Гмбх | Method for manufacturing composite structures |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103741887B (en) * | 2013-12-20 | 2015-08-12 | 青岛森林金属制品有限公司 | For the erecting tools of Taper-sleeve locking-type steel bar connection joint |
| CN107088747A (en) * | 2017-06-27 | 2017-08-25 | 鲁泽良 | A kind of reinforced bar straight thread sleeve connects machine automatically |
| CN108723266A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-02 | 中民筑友有限公司 | A kind of processing of spiral and sleeve install equipment |
| CN110080536B (en) * | 2019-05-29 | 2020-01-03 | 陕西省三和建设工程有限公司 | Reinforcing steel bar rotary connection method based on reinforcing steel bar sleeve connection |
| CN112846817B (en) * | 2021-02-24 | 2024-07-23 | 东港市英硕机械有限公司 | Device and method for manufacturing internal threads of corresponding connecting sleeve through diameter of twisted steel |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3728771A (en) * | 1971-04-15 | 1973-04-24 | Crawford Fitting Co | Apparatus for swaging and testing ferrules |
| DE2233046A1 (en) * | 1972-07-05 | 1974-01-24 | Alto Mannhart | DEVICE FOR TIGHTLY SCREWING TWO COUNTER NUTS OF A SCREW CONNECTION |
| CA994534A (en) * | 1973-06-28 | 1976-08-10 | Ronald E. Marsden | Splicer for reinforcing bars |
| US4057882A (en) * | 1973-08-06 | 1977-11-15 | Zeitgeist Ag. | Apparatus for compressing sleeves onto structural rods |
| US4019232A (en) * | 1974-12-04 | 1977-04-26 | Daido Seiko Kabushiki Kaisha | Ram type steel bar coupling apparatus |
| DE3109687C2 (en) * | 1981-03-13 | 1985-06-27 | Dyckerhoff & Widmann AG, 8000 München | Device for connecting two butt joint reinforcing bars by means of a socket |
| FR2507232A1 (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-10 | Freyssinet Int Stup | Threaded concrete prestress member fastener - has fixed unit braced against all round movable spherically ended roller cage |
| JPS58112622A (en) * | 1981-12-18 | 1983-07-05 | Sukai Ace:Kk | Metallic retainer for terminal of rope and bar steel and method and device for manufacturing it |
| EP0098099A3 (en) * | 1982-06-29 | 1984-03-28 | Ccl Systems Limited | Two part connector for concrete reinforcing bars |
| FR2711385B1 (en) * | 1993-10-20 | 1995-12-15 | Dextra Europe Sa | Mechanical connection of concrete rods, device for setting up this mechanical connection and method of fixing mechanical connection of concrete rods. |
-
1997
- 1997-04-25 EP EP19970490012 patent/EP0874096B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 DE DE1997604108 patent/DE69704108T2/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-04-18 TW TW87105962A patent/TW405008B/en not_active IP Right Cessation
- 1998-04-22 RU RU98107906A patent/RU2159312C2/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2800193C2 (en) * | 2019-03-29 | 2023-07-19 | Юнифлекс-Хидраулик Гмбх | Method for manufacturing composite structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69704108T2 (en) | 2001-09-20 |
| DE69704108D1 (en) | 2001-03-29 |
| EP0874096B1 (en) | 2001-02-21 |
| TW405008B (en) | 2000-09-11 |
| EP0874096A1 (en) | 1998-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10046406B2 (en) | Turning and thread-rolling machine with pre-compression device | |
| US4752159A (en) | Tapered thread forming apparatus and method | |
| RU2159312C2 (en) | Device for coaxial jointing of sleeve to reinforcing bar | |
| RU2491160C2 (en) | Low-cost multifunctional bench-vice | |
| CA2763179C (en) | Tensionable tubular resin anchored tubular bolt and method | |
| CN113905849A (en) | Setting tool for blind fasteners | |
| JP2020121402A (en) | Method for documented tightening and re-tightening of screw | |
| DE4238700C2 (en) | Device for fastening connecting elements to pipes | |
| CN117102544B (en) | Flange drilling device for automobile rear axle | |
| CN218533088U (en) | Tool bit for machining threads | |
| US5799528A (en) | Manually operated tool for upsetting a steel reinforcement bar | |
| WO1990008867A1 (en) | Concrete reinforcement bars and couplings therebetween | |
| US5266767A (en) | Fusing machine reciprocating turret with automatic electrode replacement | |
| US4368026A (en) | Centering device for shaping tools of extrusion presses | |
| US6070314A (en) | Method and apparatus for the coaxial connection of a coupler and a reinforcement bar | |
| CN112666000A (en) | Device and method for detecting concrete strength by using common bearing platform hoop method | |
| CN209774473U (en) | Anchor clamps are used in firearms assembly | |
| RU98107906A (en) | DEVICE FOR CONNECTIVELY CONNECTING THE COUPLING WITH THE REINFORCING BAR | |
| CN221594641U (en) | Metal hardness detection device of engineering machinery | |
| EP0234920A1 (en) | Method for remotely replacing tube ends in a heat exchange | |
| CN220128216U (en) | Drilling equipment is used in injection mold processing | |
| CN210341905U (en) | Screw thread tightening machine fixture | |
| CN219391860U (en) | Auxiliary binding device for heat exchanger pipeline ray detection | |
| JP7467006B2 (en) | Rock bolt and its manufacturing method | |
| CN116105997B (en) | Fatigue testing machine for automobile thrust rod assembly |