RU2284260C1 - Dynamometric wrench - Google Patents

Dynamometric wrench Download PDF

Info

Publication number
RU2284260C1
RU2284260C1 RU2005101718/02A RU2005101718A RU2284260C1 RU 2284260 C1 RU2284260 C1 RU 2284260C1 RU 2005101718/02 A RU2005101718/02 A RU 2005101718/02A RU 2005101718 A RU2005101718 A RU 2005101718A RU 2284260 C1 RU2284260 C1 RU 2284260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
pair
diagonal
bridge
rod
Prior art date
Application number
RU2005101718/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005101718A (en
Inventor
Виталий Валентинович Устинов (RU)
Виталий Валентинович Устинов
Original Assignee
Зао "Инструм-Рэнд"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зао "Инструм-Рэнд" filed Critical Зао "Инструм-Рэнд"
Priority to RU2005101718/02A priority Critical patent/RU2284260C1/en
Publication of RU2005101718A publication Critical patent/RU2005101718A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2284260C1 publication Critical patent/RU2284260C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: manual tools.
SUBSTANCE: dynamometric wrench includes rod with elastic portion supporting strain-measuring resistors connected to bridge circuit. On end portions of rod wrench head, casing with monitoring and measuring device and handle with battery are arranged. Wrench is provided in addition with two additional resistors. Strain measuring resistors are connected in pairs; each strain-measuring resistor of pair is mounted on mutually opposite surfaces of said elastic portion of rod for sensing different sign deformation. Strain measuring resistors connected through additional resistors are mounted on the same surface of elastic portion of wrench rod for sensing deformation of the same sign.
EFFECT: improved design providing improved accuracy of torque control.
2 dwg

Description

Изобретение относится к ручному инструменту, а именно к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.The invention relates to a hand tool, namely to torque wrenches for tightening with calibrated torque of threaded joints, and can be used in various engineering industries.

Известен динамометрический ключ, содержащий стержень с упругим участком с установленными на последнем тензорезисторами, расположенные на концах стержня ключевая головка, корпус с контрольно-измерительным устройством и рукоятка с элементом питания, тензорезисторы включены в мостовую схему, первая диагональ тензометрического моста подключена к входу контрольно-измерительного устройства, а вторая диагональ - к источнику питания (см. А.С. №1458196, кл. В 25 в 23/14 от 02.07.87).A known torque wrench containing a rod with an elastic section with strain gages installed on the latter, a key head located at the ends of the rod, a housing with a control and measuring device and a handle with a battery element, strain gages are included in the bridge circuit, the first diagonal of the strain gauge bridge is connected to the input of the control and measurement devices, and the second diagonal is to the power source (see AS No. 1458196, class B 25 on 23/14 from 07/02/87).

Недостатком указанного динамометрического ключа является недостаточно высокая точность измерения крутящего момента.The disadvantage of this torque wrench is the insufficiently high accuracy of torque measurement.

Поставленная цель достигается тем, что динамометрический ключ снабжен двумя дополнительными резисторами, тензорезисторы установлены парами и каждый из тензорезисторов в паре установлен на противоположных поверхностях упругого участка и воспринимает деформацию разного знака, первые выводы первой пары тензорезисторов соединены между собой и являются первым выводом первой диагонали моста, вторые их выводы являются выходами второй диагонали моста и соответственно через дополнительные резисторы соединены с первыми выводами второй пары тензорезисторов, при этом соединенные через дополнительные резисторы тензорезисторы расположены на одной поверхности упругого участка динамометрического ключа и воспринимают деформацию одного знака, вторые выводы второй пары тензорезисторов соединены между собой и являются вторым выводом первой диагонали моста, а величина дополнительных резисторов определяется произведением разности отношения расстояния от оси головки ключа до второй пары тензорезисторов к расстоянию от оси головки ключа до первой пары тензорезисторов минус единица на номинальное значение величины резистивности тензорезисторов.This goal is achieved by the fact that the torque wrench is equipped with two additional resistors, the strain gauges are installed in pairs and each of the strain gauges in a pair is installed on opposite surfaces of the elastic section and perceives deformation of a different sign, the first conclusions of the first pair of strain gauges are connected to each other and are the first output of the first diagonal of the bridge, their second conclusions are outputs of the second diagonal of the bridge and, accordingly, through additional resistors are connected to the first conclusions of the second pair strain gauges, while strain gauges connected through additional resistors are located on the same surface of the elastic section of the torque wrench and perceive the deformation of the same sign, the second conclusions of the second pair of strain gauges are connected to each other and are the second output of the first diagonal of the bridge, and the value of the additional resistors is determined by the product of the difference of the distance axis of the key head to the second pair of strain gages to the distance from the axis of the key head to the first pair of strain gages min Reset to the nominal value of the resistance value of the strain gages.

На фиг.1 изображен динамометрический ключ, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - блок-схема динамометрического ключа.Figure 1 shows a torque wrench, General view; figure 2 is the same, a top view; figure 3 is a block diagram of a torque wrench.

Динамометрический ключ содержит стержень 1 с упругим участком 2, на котором расположены две пары тензорезисторов 3 и 4, расположенная на конце стержня ключевая головка 5, корпус 6 с контрольно-измерительным устройством 7 и рукоятка 8 с элементом питания 9, тензорезисторы 3 и 4 включены в мостовую схему, первая диагональ 10, 11 тензометрического моста подключена к входу контрольно-измерительного устройства 7, а вторая диагональ 12, 13 к элементу 9 питания, дополнительные резисторы 14, 15, первые выводы первой пары 3 тензорезисторов соединены между собой и являются первым выводом 11 первой диагонали моста, вторые их выводы являются выходами 12, 13 второй диагонали моста и соответственно через дополнительные резисторы 14, 15 соединены с первыми выводами второй пары 4 тензорезисторов, при этом соединенные через дополнительные резисторы 14, 15 тензорезисторы 3 и 4 расположены на одной поверхности упругого участка 2 и воспринимают деформацию одного знака, вторые выводы второй пары 4 тензорезисторов соединены между собой и являются вторым выводом 10 первой диагонали моста, а величина дополнительных резисторов определяется по формулеThe torque wrench contains a rod 1 with an elastic section 2, on which there are two pairs of strain gauges 3 and 4, a key head 5 located at the end of the rod, a housing 6 with a control and measuring device 7 and a handle 8 with a battery 9, strain gauges 3 and 4 are included in a bridge circuit, the first diagonal 10, 11 of the strain gauge bridge is connected to the input of the control and measuring device 7, and the second diagonal 12, 13 to the power element 9, additional resistors 14, 15, the first outputs of the first pair of 3 strain gages are interconnected are the first output 11 of the first diagonal of the bridge, their second conclusions are the outputs 12, 13 of the second diagonal of the bridge and, respectively, through additional resistors 14, 15 are connected to the first outputs of the second pair 4 of the strain gages, while the resistors 3 and 4 are connected through additional resistors 14, 15 on one surface of the elastic section 2 and perceive the deformation of the same sign, the second terminals of the second pair of 4 strain gages are interconnected and are the second terminal 10 of the first diagonal of the bridge, and the value of the additional res history is determined by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где Rд - величина дополнительного резистора;where R d - the value of the additional resistor;

Rт - величина резистивности тензорезистора;R t - the value of the resistance of the strain gauge;

в - расстояние от оси ключевой головки 5 до второй пары 4 тензорезисторов;in - the distance from the axis of the key head 5 to the second pair of 4 strain gages;

а - расстояние от оси ключевой головки 5 до первой пары 3 тензорезисторов.and - the distance from the axis of the key head 5 to the first pair of 3 strain gages.

При указанной схеме расположения тензорезисторов показания контрольно-измерительного устройства 7 не зависят от точки приложения силы к рукоятке ключа, так как деформация упругого участка 2 стержня 1 ключа измеряется в двух точках, при этом крутящий момент на головке ключа и деформация, измеряемая тензорезисторами, определяются следующим образом:With the indicated arrangement of strain gauges, the readings of the control and measuring device 7 are independent of the point of application of force to the key handle, since the deformation of the elastic section 2 of the key rod 1 is measured at two points, while the torque on the key head and the strain measured by the strain gauges are determined by the following way:

Мкл=K(Da-nDв),M cells = K (D a -nD in ),

где Мкл - показания контрольно-измерительного устройства ключа;where M CL - testimony of the control device of the key;

Da - деформация, измеряемая первой парой тензорезисторов;D a is the strain measured by the first pair of strain gauges;

Dв - деформация, измеряемая второй парой тензорезисторов;D in - strain measured by the second pair of strain gauges;

Figure 00000003
- отношение расстояния от оси ключевой головки до первой пары тензорезисторов к расстоянию от оси ключевой головки до второй пары тензорезисторов;
Figure 00000003
- the ratio of the distance from the axis of the key head to the first pair of strain gauges to the distance from the axis of the key head to the second pair of strain gauges;

К - коэффициент пропорциональности, который устанавливается при калибровке ключа.K is the coefficient of proportionality, which is set during calibration of the key.

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

Ключ устанавливается на завинчиваемое резьбовое соединение (не показано), к рукоятке 8 прикладывают усилие. Стержень 1 передает крутящий момент на резьбовое соединение, а на его упругом участке 2 возникает деформация изгиба, величина которой измеряется тензорезисторным мостом, с измерительной диагонали которого сигнал, пропорциональный величине деформации упругого участка, поступает на вход контрольно-измерительного устройства 7, которое осуществляет процесс измерения и выдает информацию о величине крутящего момента на цифровой индикатор. При достижении требуемого значения крутящего момента затяжку прекращают и снимают ключ с затянутого резьбового соединения.The key is mounted on a screwed threaded connection (not shown), a force is applied to the handle 8. Rod 1 transmits torque to the threaded connection, and bending deformation occurs on its elastic section 2, the magnitude of which is measured by a strain gauge bridge, from the measuring diagonal of which a signal proportional to the deformation of the elastic section is fed to the input of the control and measuring device 7, which performs the measurement process and provides information on the magnitude of the torque on a digital indicator. When the required torque value is reached, the tightening is stopped and the key is removed from the tightened threaded connection.

Использование двух дополнительных резисторов и установка тензорезисторов парами, причем каждый из тензорезисторов в паре установлен на противоположных поверхностях упругого элемента и воспринимает деформацию разного знака, первые выводы первой пары тензорезисторов соединены между собой и являются первым выводом первой диагонали моста, вторые их выводы являются выходами второй диагонали моста и соответственно через дополнительные резисторы соединены с первыми выводами второй пары тензорезисторов, при этом соединенные через дополнительные резисторы тензорезисторы расположены на одной поверхности упругого участка и воспринимают деформацию одного знака, вторые выводы второй пары тензорезисторов соединены между собой и являются вторым выводом первой диагонали моста, а величина дополнительных резисторов определяется произведением разности отношения расстояния от оси головки ключа до второй пары тензорезисторов к расстоянию от оси головки ключа до первой пары тензорезисторов минус единица на номинальное значение резистивности тензорезистора позволило повысить точность контроля крутящего момента за счет исключения влияния на показания контрольно-измерительного устройства точки приложения силы к рукоятке ключа.The use of two additional resistors and the installation of strain gages in pairs, each of the strain gages in a pair mounted on opposite surfaces of the elastic element and perceives deformation of a different sign, the first conclusions of the first pair of strain gages are connected to each other and are the first output of the first diagonal of the bridge, their second conclusions are outputs of the second diagonal bridge and, accordingly, through additional resistors are connected to the first terminals of the second pair of strain gages, while connected through additional the resistors are located on the same surface of the elastic section and perceive the deformation of the same sign, the second leads of the second pair of strain gages are connected to each other and are the second lead of the first diagonal of the bridge, and the value of the additional resistors is determined by the product of the difference in the ratio of the distance from the axis of the key head to the second pair of strain gages to the distance from the axis of the key head to the first pair of strain gages minus one by the nominal value of the resistance of the strain gage it will increase l accuracy of torque control by eliminating the influence of the point of application of force to the key handle on the readings of the control and measuring device.

Claims (1)

Динамометрический ключ, содержащий стержень с упругим участком с установленными на последнем тензорезисторами, расположенные на концах стержня ключевая головка, корпус с контрольно-измерительным устройством и рукоятка с элементом питания, тензорезисторы включены в мостовую схему, первая диагональ тензометрического моста подключена ко входу контрольно-измерительного устройства, а вторая диагональ - к элементу питания, отличающийся тем, что для повышения точности контроля крутящего момента ключ снабжен двумя дополнительными резисторами, тензорезисторы установлены парами и каждый из тензорезисторов в паре установлены на противоположных поверхностях упругого участка и воспринимают деформацию разного знака, первые выводы первой пары тензорезисторов соединены между собой и являются первым выводом первой диагонали моста, вторые их выводы являются выходами второй диагонали моста и соответственно через дополнительные резисторы соединены с первыми выводами второй пары тензорезисторов, при этом соединенные через дополнительные резисторы тензорезисторы расположены на одной поверхности упругого участка динамометрического ключа и воспринимают деформацию одного знака, вторые выводы второй пары тензорезисторов соединены между собой и являются вторым выводом первой диагонали моста, а величина дополнительных резисторов определяется произведением разности отношения расстояния от оси головки ключа до второй пары тензорезисторов к расстоянию от оси головки ключа до первой пары тензорезисторов минус единица на номинальное значение величины резистивности тензорезисторов.A torque wrench containing a rod with an elastic section mounted on the last strain gauges, a key head located on the ends of the rod, a housing with a control and measuring device and a handle with a battery element, strain gauges are included in the bridge circuit, the first diagonal of the strain gauge bridge is connected to the input of the measuring and measuring device and the second diagonal - to the battery, characterized in that to increase the accuracy of torque control, the key is equipped with two additional resistors The strain gages are installed in pairs and each of the strain gages in a pair is installed on opposite surfaces of the elastic section and perceive deformation of a different sign, the first conclusions of the first pair of strain gages are connected to each other and are the first output of the first diagonal of the bridge, their second conclusions are outputs of the second diagonal of the bridge and, respectively, through additional resistors are connected to the first terminals of the second pair of strain gauges, while the strain gauges connected through additional resistors are located on and one deformation of one sign is perceived on one surface of the elastic portion of the torque wrench, the second terminals of the second pair of strain gages are connected to each other and are the second output of the first diagonal of the bridge, and the value of the additional resistors is determined by the product of the difference in the ratio of the distance from the axis of the key head to the second pair of strain gages and the distance from the axis key heads to the first pair of strain gages minus one by the nominal value of the resistance value of the strain gages.
RU2005101718/02A 2005-01-25 2005-01-25 Dynamometric wrench RU2284260C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101718/02A RU2284260C1 (en) 2005-01-25 2005-01-25 Dynamometric wrench

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101718/02A RU2284260C1 (en) 2005-01-25 2005-01-25 Dynamometric wrench

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005101718A RU2005101718A (en) 2006-07-10
RU2284260C1 true RU2284260C1 (en) 2006-09-27

Family

ID=36830241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005101718/02A RU2284260C1 (en) 2005-01-25 2005-01-25 Dynamometric wrench

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2284260C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519363C1 (en) * 2013-05-07 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "ИНСТРУМ-РЭНД" Torque spanner
RU2620207C1 (en) * 2016-03-09 2017-05-23 Закрытое акционерное общество "ИНСТРУМ-РЭНД" Torque wrench

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519363C1 (en) * 2013-05-07 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "ИНСТРУМ-РЭНД" Torque spanner
RU2620207C1 (en) * 2016-03-09 2017-05-23 Закрытое акционерное общество "ИНСТРУМ-РЭНД" Torque wrench

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005101718A (en) 2006-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6698298B2 (en) Torque wrench for further tightening inspection
US20080127711A1 (en) Force and Torque Measurements with Calibration and Auto Scale
US20070119269A1 (en) Display device for an electronic torque wrench
US20030196497A1 (en) Torque measuring device
RU2284260C1 (en) Dynamometric wrench
TWI780619B (en) Torque wrench with strain gauges
ATE390622T1 (en) DEVICE FOR MEASURING LOADS ON ROTATING COMPONENTS
RU2323079C2 (en) Dynamometric wrench
RU2519363C1 (en) Torque spanner
RU2620207C1 (en) Torque wrench
US7013737B2 (en) Removable twisting measuring device for various hand tools
US7096747B1 (en) Hand tool with twisting force measuring functions
US7089807B2 (en) Low-cost high precision twisting measuring device
KR200336521Y1 (en) Digital Torque Wrench
CN117629476B (en) Pressure sensor and method for detecting brake shoe pressure
US20140207391A1 (en) Torque socket structure
JP3760856B2 (en) Torque detection device
TWI709462B (en) Pointer electronic torque wrench
CN203396526U (en) High-precision torque wrench
RU2335776C1 (en) Resistance strain gauge signal converter
SU735393A1 (en) Torque-limiting wrench
GB2370008A (en) Method of displaying the torque value of a torque applying tool
CN101376239A (en) Hydraulic type digital torsion wrench
JPS6196434A (en) Accuracy measuring instrument of torque wrench
JP3079165U (en) Spanner device capable of displaying torque value

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090126