RU2331504C2

RU2331504C2 - Device to control tightening torque of threaded fasteners

Info

Publication number: RU2331504C2
Application number: RU2006130590/02A
Authority: RU
Inventors: Виталий Валентинович Устинов (RU); Виталий Валентинович Устинов
Original assignee: Зао "Инструм-Рэнд"
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2008-08-20
Also published as: RU2006130590A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: device to control tightening torque of threaded fasteners can be used in various industry field to assemble threaded fasteners. It consists of hollow case with section-shaped sockets at its ends to provide interaction with a head for impact wrench key and screw head or nut of the threaded fastener being tightened. The case contains inertia element, spring loaded in tangential direction. Also, an adjustable resistor is installed in the case along its rotation axis. The resistor is connected to control unit, which consists of trigger comparator and power supply source. Adjustment output of the resistor is connected with control unit resistor and to first input of the comparator. The second input of the latter is connected to reference voltage supply, and its output is connected to S-input of the trigger. Trigger output is connected to positive output of the power supply via indication element. Negative output of the power supply source is connected to the second output of control unit resistor. Trigger R-input is connected to "Logical one" bus via control button. The second output of the adjustable resistor is connected with positive output of the power supply source. Inertia element is installed on stem of adjustable resistor.

EFFECT: accuracy of tightening torque control is increased.

2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для контроля момента затяжки резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при сборке резьбовых соединений.The invention relates to devices designed to control the tightening torque of threaded joints, and can be used in various industries when assembling threaded joints.

Известно устройство для контроля момента затяжки резьбовых соединений, содержащее полый корпус с профильными гнездами по концам для взаимодействия с головкой под ключ гайковерта и головкой болта или гайки затягиваемого резьбового соединения, размещенный в корпусе и подпружиненный в тангенциальном направлении инерционный элемент (см. АС №1442389, B25B от 13.05.87 г).A device for controlling the tightening torque of threaded joints is provided, comprising a hollow body with profile sockets at the ends for interacting with a wrench head and a bolt or nut head of a tightened threaded connection, located in the housing and tangentially spring-loaded inertial element (see AC No. 1442389, B25B from 05.13.87 g).

К недостаткам указанного устройства относится недостаточно высокая точность контроля момента затяжки резьбовых соединений.The disadvantages of this device include insufficiently high accuracy of control of the tightening torque of threaded connections.

Технический результат изобретения - повышение точности контроля момента затяжки резьбовых соединений.The technical result of the invention is improving the accuracy of monitoring the tightening torque of threaded joints.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для контроля момента затяжки резьбовых соединений, содержащее полый корпус с профильными гнездами по концам для взаимодействия с головкой под ключ гайковерта и головкой болта или гайки затягиваемого резьбового соединения, размещенный в корпусе и подпружиненный в тангенциальном направлении инерционный элемент снабжено, переменным резистором, установленным в корпусе вдоль оси его вращения и выводами соединенным с блоком управления, состоящим из компаратора, триггера и источника питания, регулировочный вывод переменного резистора соединен с резистором блока управления и подключен к первому выводу компаратора, вторым входом подключенного к источнику опорного напряжения, а выходом - к S-входу триггера, выходом через элемент индикации подключенного к положительному выводу источника питания, отрицательным выводом подключенного ко второму выводу резистора блока управления, R-вход триггера через кнопку управления соединен с шиной «Напряжение логической единицы», второй вывод переменного резистора соединен с положительным выводом источника питания, а инерционный элемент установлен на штоке переменного резистора.The technical result is achieved by the fact that the device for controlling the tightening torque of threaded joints, comprising a hollow body with profile sockets at the ends for interaction with the screwdriver head and the head of a bolt or nut of a tightened threaded connection, is provided with an inertial element spring loaded in the tangential direction and provided with a tangential direction , a variable resistor installed in the housing along the axis of its rotation and pins connected to the control unit, consisting of a comparator, trigger the power source, the control terminal of the variable resistor is connected to the resistor of the control unit and connected to the first terminal of the comparator, the second input is connected to the reference voltage source, and the output is to the S-input of the trigger, the output through the display element is connected to the positive terminal of the power source, the negative terminal is connected to the second terminal of the resistor of the control unit, the R-input of the trigger through the control button is connected to the bus "Logic unit voltage", the second terminal of the variable resistor is connected nen with a positive terminal of the power source, and the inertial element is mounted on the rod of the variable resistor.

На фиг.1 приведен общий вид устройства для контроля момента затяжки резьбовых соединений, на фиг.2 - функциональная схема устройства.Figure 1 shows a General view of a device for controlling the tightening torque of threaded connections, figure 2 is a functional diagram of a device.

Устройство для контроля момента затяжки резьбовых соединений содержит полый корпус 1 с профильными гнездами 2 и 3 по концам для взаимодействия с головкой под ключ гайковерта (не показана) и головкой болта или гайки затягиваемого резьбового соединения (не показана), размещенный в корпусе 1 и подпружиненный пружиной 4 в тангенциальном направлении инерционный элемент 5, переменный резистор 6, установленный в корпусе 1 вдоль оси его вращения и выводами соединенный с блоком 7 управления, состоящим из компаратора 8, триггера 9 и источника 10 питания, регулировочный вывод переменного резистора 6 соединен с резистором 15 блока 7 управления и подключен к первому входу компаратора 8, вторым входом подключенного к источнику 11 опорного напряжения, а выходом - к S-входу триггера 9, выходом через элемент 12 индикации подключенного к положительному выводу источника 10 питания, отрицательным выводом подключенного ко второму выводу резистора 15 блока 7 управления, R-вход триггера 9 через кнопку 13 управления соединен с шиной 14 «Напряжение логической единицы», второй вывод переменного резистора 6 соединен с положительным выводом источника 10 питания, а инерционный элемент установлен на штоке переменного резистора 6.A device for monitoring the tightening torque of threaded connections contains a hollow body 1 with profile sockets 2 and 3 at the ends for interacting with a wrench head (not shown) and the head of a bolt or nut of a tightened threaded connection (not shown), placed in the housing 1 and spring-loaded 4 in the tangential direction, an inertial element 5, a variable resistor 6 installed in the housing 1 along the axis of rotation and connected to the control unit 7, consisting of a comparator 8, a trigger 9 and a power source 10, the adjustment terminal of the variable resistor 6 is connected to the resistor 15 of the control unit 7 and is connected to the first input of the comparator 8, the second input connected to the reference voltage source 11, and the output to the S-input of the trigger 9, the output through the display element 12 is connected to the positive terminal of the source 10 power supply, the negative terminal of the resistor 15 of the control unit 7 connected to the second terminal, the R-input of the trigger 9 is connected via the control button 13 to the bus 14 “Logic unit voltage”, the second terminal of the variable resistor 6 is connected the positive terminal of power supply 10, and the absorbing element is set to the variable resistor 6 stock.

Устройство для контроля момента затяжки резьбовых соединений работает следующим образом.A device for controlling the tightening torque of threaded connections is as follows.

Устройство при помощи профильных гнезд 2 и 3 крепится к головке под ключ ударного гайковерта и устанавливается на затягиваемую крепежную деталь. Включают гайковерт после того, как произойдет удар, и ударно-вращательный импульс от наковальни гайковерта (не показан) передается корпусу 1 устройства, последний приобретает начальную угловую скорость.The device with the help of profile sockets 2 and 3 is attached to the turnkey head of an impact wrench and is mounted on a tightened fastener. The wrench is turned on after the impact occurs, and the rotational impact pulse from the anvil of the wrench (not shown) is transmitted to the device body 1, the latter acquires the initial angular velocity.

Вследствие того что инерционный элемент 5 поджат пружиной 4 к упору переменного резистора 6, он после удара приобретает такую же угловую скорость. В процессе движения после удара корпус 1 и инерционный элемент 5 имеют разные угловые замедления.Due to the fact that the inertial element 5 is pressed by the spring 4 to the stop of the variable resistor 6, it acquires the same angular velocity after impact. In the process of movement after impact, the housing 1 and the inertial element 5 have different angular decelerations.

С каждым последующим ударом момент затяжки резьбового соединения возрастает, а следовательно, возрастает и замедление корпуса 1. Замедление движения инерционного элемента 5 практически не изменяется от удара к удару, так как на инерционный элемент 5 действует только момент от пружины 4, а поэтому угол поворота инерционного элемента 5 относительно корпуса 1 от удара к удару (по мере роста момента затяжки) увеличивается. Следовательно, увеличивается угол поворота штока переменного резистора, что приводит к увеличению напряжения, поступающего на вход компаратора 8. При достижении заданного момента затяжки, определяемого величиной опорного напряжения 11, подаваемого на второй вход компаратора 8, инерционный элемент 5 поворачивается относительно корпуса 1, поворачивая шток переменного резистора 6 настолько, что напряжение, снимаемое с регулировочного выхода переменного резистора 6, превысит величину опорного напряжения на втором входе компаратора 8, на его выходе появится напряжение логической единицы, которым триггер 9 устанавливается в единичное состояние, на его выходе появляется напряжение логической единицы, элемент 12 индикации загорается, чем осуществляется индикация о достижении заданного момента затяжки.With each subsequent impact, the tightening torque of the threaded connection increases, and therefore, the deceleration of the housing 1 also increases. The slowdown of the inertial element 5 does not practically change from impact to impact, since only the moment from spring 4 acts on the inertial element 5, and therefore the angle of rotation of the inertial element 5 relative to the housing 1 from shock to shock (as the torque increases). Therefore, the angle of rotation of the rod of the variable resistor increases, which leads to an increase in the voltage supplied to the input of the comparator 8. When the specified tightening torque is reached, which is determined by the value of the reference voltage 11 supplied to the second input of the comparator 8, the inertial element 5 rotates relative to the housing 1, turning the rod variable resistor 6 so that the voltage removed from the control output of the variable resistor 6 will exceed the value of the reference voltage at the second input of the comparator 8, on its Exit logic one voltage appears that trigger 9 is set in one state, its output voltage appears logical unit, the display element 12 illuminates the display than is done on reaching a predetermined torque.

Оператор отключает гайковерт, нажатием на кнопку 13 управления устройство контроля возвращается в исходное состояние, так как при нажатии кнопки 13 на R-вход триггера 9 поступает напряжение логической единицы, триггер устанавливается в исходное состояние, на его выходе появляется напряжение логического нуля, и элемент 12 индикации гаснет.The operator disconnects the wrench, by pressing the control button 13 the control device returns to its initial state, since when the button 13 is pressed, the logic unit voltage is applied to the R-input of trigger 9, the trigger is set to its initial state, a logical zero voltage appears on its output, and element 12 indication goes out.

Затем гайковерт переставляют на другое резьбовое соединение, и цикл затяжки повторяется в описанной последовательности.Then the wrench is rearranged to another threaded connection, and the tightening cycle is repeated in the described sequence.

Claims

A device for controlling the tightening torque of threaded connections, comprising a hollow body with profile sockets at the ends for interaction with a screwdriver head and a bolt or nut head of a tightened threaded connection, an inertial element located in the housing and tangentially spring-loaded, characterized in that it is provided with a variable a resistor installed in the housing along its axis of rotation and connected by terminals to a control unit consisting of a comparator, trigger, resistor of the control unit and power supply point, while the control output of the variable resistor is connected to the resistor of the control unit and connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the reference voltage source, and the output to the trigger S-input, output through the display element connected to the positive output of the power supply, the negative terminal of which is connected to the second terminal of the resistor of the control unit, and the R-input of the trigger via the control button is connected to the bus "logical unit voltage", the second terminal of the variable p The resistor is connected to the positive terminal of the power source, and the inertial element is mounted on the rod of the variable resistor.