RU2598974C1 - Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления - Google Patents
Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598974C1 RU2598974C1 RU2015121491/28A RU2015121491A RU2598974C1 RU 2598974 C1 RU2598974 C1 RU 2598974C1 RU 2015121491/28 A RU2015121491/28 A RU 2015121491/28A RU 2015121491 A RU2015121491 A RU 2015121491A RU 2598974 C1 RU2598974 C1 RU 2598974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- outputs
- angle
- inputs
- torque
- digital
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/24—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for determining value of torque or twisting moment for tightening a nut or other member which is similarly stressed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования. Технический результат заключается в повышении точности контроля угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа. Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключается в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения. При этом угол поворота гайки определяется как Wп=Wг-к(M-My), где Wп - угол поворота гайки, Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота, М - крутящий момент затяжки, Му - установленный крутящий момент, к - коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа. Для реализации способа предложен цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, аналого-цифровой преобразователь, первый регистр памяти, блок индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер. Для достижения технического результата ключ снабжен двумя устройствами вычитания, устройством умножения, двумя цифровыми компараторами и тремя регистрами памяти. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования.
Известен способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключающийся в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения (см. патент RU №2400718).
Однако использование этого способа не позволяет точно определить угол поворота гайки, так как вносится погрешность от упругой деформации элементов конструкции ключа.
Технический результат изобретения повышения точности контроля угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа.
Поставленный технический результат достигается тем, что согласно способу затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключающемуся в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения, угол поворота гайки определяется как
Wп=Wг-к(M-Mу), где
Wп - угол поворота гайки,
Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,
М - крутящий момент затяжки,
Му - установленный крутящий момент,
к - коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа.
Известен цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к к шине "Напряжение логической единицы" (см. патент RU №2400718).
Недостатком указанного ключа является недостаточно высокая точность измерения угла поворота гайки при затяжке резьбового соединения, из-за упругой деформации элементов конструкции ключа.
Технический результат изобретения - повышение точности измерения угла поворота гайки, путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа.
Поставленный технический результат достигается тем, что цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", снабжен двумя устройствами вычитания, устройством умножения, двумя цифровыми компараторами и тремя регистрами памяти, информационные выходы датчика угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства вычитания, входами вычитаемого соединенного с выходами устройства умножения, первые входы устройства умножения подключены к выходам второго вычитающего устройства, вторые входы к выходам второго регистра памяти, входы уменьшаемого второго устройства вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, первые входы к выходам третьего регистра памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика угла, первые входы второго цифрового компаратора подключены к выходам первого вычитающего устройства, вторые входы к выходам четвертого регистра памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера
На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового динамометрического ключа.
Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя 2, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра 3 памяти, выходами подключенного к входам блока 4 индикации, датчик 5 угла с цифровым выходом, триггер 6, выходом через элемент 7 индикации подключенный к общей шине 8 питания, R-вход триггера 6 соединен с R-входом первого регистра 3 памяти и через кнопку 9 управления подключен к шине 10 "Напряжение логической единицы", два устройства вычитания 11 и 12, устройство 13 умножения, два цифровых компаратора 14 и 15 и три регистра памяти 16, 17 и 18, информационные выходы датчика 5 угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства 11 вычитания, входами вычитаемого соединенное с выходами устройства 13 умножения, первые входы устройства 13 умножения подключены к выходам второго устройства 12 вычитания, вторые входы к выходам второго регистра 16 памяти, входы уменьшаемого, второго устройства 12 вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя 2, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра 17 памяти, вторые входы первого цифрового компаратора 14 подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя 2, первые входы к выходам третьего регистра 17 памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика 5 угла, первые входы второго цифрового компаратора 15 подключены к выходам первого устройства 11 вычитания, вторые входы к выходам четвертого регистра 18 памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра 3 памяти и S-входу триггера 6.
Способ затяжки резьбового соединения осуществляется следующим образом.
На резьбовое соединение одевают ключевую головку динамометрического ключа (не указана) и начинают производить затяжку резьбового соединения. При достижении крутящим моментом величины, с которой начинают отсчет угла поворота, начинают контролировать угол поворота гайки. При этом угол поворота гайки определяется как
Wп=Wг-к(M-Mу), где
Wп - угол поворота гайки,
Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,
М - крутящий момент затяжки,
Му - установленный крутящий момент,
к - коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа.
При достижении углом поворота гайки установленной величины угла поворота гайки затяжку прекращают и измеряют крутящий момент. Цифровой динамометрический ключ работает следующим образом.
Предварительно в регистр 16 памяти заносят код величины коэффициента угловой упругости элементов конструкции ключа, в регистр 17 код величины крутящего момента при достижении которого при затяжке начинается отсчет угла поворота гайки, а в регистр 18 памяти записывают код величины угла поворота, при достижении которого необходимо измерять величину крутящего момента (не указано).
Затем ключевой головкой (не указана) ключ устанавливают на резьбовое соединение (не указано) и нажимают кнопку 9 управления. При этом осуществляется сброс содержимого регистра 3 памяти и установка триггера 6 в единичное состояние, на его выходе появляется напряжение логической единицы, элемент 7 индикации загорается, чем осуществляется индикация о том, что можно осуществлять затяжку резьбового соединения.
При затяжке резьбового соединения на выходе датчика 1 момента появляется напряжение, пропорциональное величине приложенного крутящего момента. Напряжение с выхода датчика 1 момента поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2. При этом на выходах аналого-цифрового преобразователя 2 формируется цифровой код, соответствующий величине приложенного крутящего момента. Цифровой код с выходов аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на вторые входы цифрового компаратора 14, на первые входы которого поступает код с выходов регистра 17 памяти, соответствующий величине крутящего момента, при достижении которой начинается отсчет угла поворота. При достижении крутящим моментом этой величины на выходе цифрового компаратора 14 напряжение логической единицы пропадает, а появляется напряжение логического нуля. Напряжение логической единицы пропадает с R-входа гироскопического цифрового датчика 5 угла и на его выходах начинает формироваться цифровой код, соответствующий углу поворота гайки. С выходов аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на входы уменьшаемого устройства 12 вычитания, на входы вычитаемого которого поступает цифровой код с выходов регистра 17 памяти. При этом на выходах устройства 12 вычитания формируется цифровой код, соответствующий разности величин текущего момента и момента при достижении которого начинается отсчет угла поворота гайки, который поступает на первые входы устройства 13 умножения, на вторые входы которого поступает цифровой код с выходов регистра 16 памяти, соответствующий коэффициенту угловой упругости элементов конструкции ключа. На выходах устройства 13 умножения формируется цифровой код, соответствующий произведению разности текущего значения крутящего момента и крутящего момента начала отсчета угла поворота на коэффициент угловой упругости элементов конструкции ключа, соответствующий погрешности, вносимой упругими деформациями элементами конструкции ключа при данной величине крутящего момента, приложенного к ключу. С выходов устройства 13 умножения цифровой код поступает на входы вычитаемого устройства 11 вычитания, на входы уменьшаемого которого поступает цифровой код с выходов датчика 5 угла. На выходе устройства 11 формируется код величины угла поворота гайки с учетом погрешности, вносимой величиной упругих деформаций элементов конструкции ключа. Этот код поступает на первые входы цифрового компаратора 15, на вторые входы которого поступает цифровой код с выходов регистра 18 памяти, соответствующий величине угла поворота гайки, при достижении которого необходимо произвести измерение крутящего момента. При достижении углом этого значения на выходе компаратора 15 появляется импульс, которым осуществляется запись цифрового кода с выходов аналого-цифрового преобразователя 2 в регистр 3 памяти.
Импульсом с выхода компаратора 15 триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, напряжение логической единицы на его выходе пропадает, элемент 7 индикации гаснет, чем осуществляется индикация, что затяжку необходимо прекратить.
Таким образом в регистре 3 памяти записывается цифровой код величины приложенного крутящего момента при достижении углом поворота гайки заданного значения. Этот код поступает в блок 4 индикации, которым осуществляется индикация величины крутящего момента.
Состояние индикаторов блока 4 не будет изменяться до тех пор, пока не будет нажата кнопка 9 управления. После ее нажатия триггер 6 и регистр 3 памяти возвращаются в исходное состояние, индикатор 7 загорается и можно осуществлять затяжку следующего соединения.
Введение в цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы" двух устройств вычитания, устройства умножения, двух цифровых компараторов и трех регистров памяти, информационные выходы датчика угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства вычитания, входами вычитаемого соединенного с выходами устройства умножения, первые входы устройства умножения подключены к выходам второго устройства вычитания, вторые входы к выходам второго регистра памяти, входы уменьшаемого второго устройства вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, первые входы к выходам третьего регистра памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика угла, первые входы второго цифрового компаратора подключены к выходам первого устройства вычитания, вторые входы к выходам четвертого регистра памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера, позволило повысить точность измерения угла поворота гайки, путем учета погрешности от упругой деформации элементов конструкции ключа.
Claims (2)
1. Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа, заключающийся в затяжке гайки до достижения установленного значения крутящего момента, с которого начинается отсчет угла поворота, поворот на установленный угол и окончание затяжки после достижения углом поворота установленного значения, отличающийся тем, что угол поворота гайки определяется как
Wп=Wг-к(M-My), где
Wп - угол поворота гайки,
Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,
М - крутящий момент затяжки,
Му - установленный крутящий момент,
к - коэффициент угловой упругости ключа.
Wп=Wг-к(M-My), где
Wп - угол поворота гайки,
Wг - угол, измеренный гироскопическим датчиком угла поворота,
М - крутящий момент затяжки,
Му - установленный крутящий момент,
к - коэффициент угловой упругости ключа.
2. Цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами соединенного с информационными входами первого регистра памяти, выходами подключенного к входам блока индикации, датчик угла с цифровым выходом, триггер, выходом через элемент индикации подключенный к общей шине питания, R-вход триггера соединен с R-входом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", отличающийся тем, что ключ снабжен двумя устройствами вычитания, устройством умножения, двумя цифровыми компараторами и тремя регистрами памяти, информационные выходы датчика угла подключены к входам уменьшаемого первого устройства вычитания, входами вычитаемого соединенного с выходами устройства умножения, первые входы устройства умножения подключены к выходам второго устройства вычитания, вторые входы к выходам второго регистра памяти, входы уменьшаемого второго устройства вычитания соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходы вычитаемого с выходами третьего регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, первые входы к выходам третьего регистра памяти, а выход к R-входу гироскопического цифрового датчика угла, первые входы второго цифрового компаратора подключены к выходам первого устройства вычитания, вторые входы к выходам четвертого регистра памяти, а выход к входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015121491/28A RU2598974C1 (ru) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015121491/28A RU2598974C1 (ru) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2598974C1 true RU2598974C1 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015121491/28A RU2598974C1 (ru) | 2015-06-04 | 2015-06-04 | Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2598974C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4791838A (en) * | 1986-05-30 | 1988-12-20 | Raymond Engineering Inc. | Apparatus and method for determining torque, presenting digital torque readout and automatic cycling and termination of wrench operation in a torque wrench system |
| DE2843810C3 (de) * | 1977-10-07 | 1996-06-20 | Atlas Copco Ab | Verfahren und Einrichtung zum Anziehen von Schraubverbindungen und zur Güteprüfung |
| JP2003300176A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-21 | Toyota Motor Corp | デジタルトルクレンチ、デジタルトルクレンチの設定不良検出方法及びデジタルトルクレンチの機種設定方法 |
| RU2381098C2 (ru) * | 2008-04-21 | 2010-02-10 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИНГЕРСОЛЛ-РЭНД СиАйЭс" | Способ затяжки резьбовых соединений и устройство для его осуществления |
| RU2400718C2 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-09-27 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИНГЕРСОЛЛ-РЭНД СиАйЭс" | Цифровой динамометрический ключ |
| RU2429457C1 (ru) * | 2010-03-09 | 2011-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные Сборочные Системы" | Способ измерения осевой силы затяжки резьбовых соединений и динамометрический ключ для его осуществления |
-
2015
- 2015-06-04 RU RU2015121491/28A patent/RU2598974C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2843810C3 (de) * | 1977-10-07 | 1996-06-20 | Atlas Copco Ab | Verfahren und Einrichtung zum Anziehen von Schraubverbindungen und zur Güteprüfung |
| US4791838A (en) * | 1986-05-30 | 1988-12-20 | Raymond Engineering Inc. | Apparatus and method for determining torque, presenting digital torque readout and automatic cycling and termination of wrench operation in a torque wrench system |
| JP2003300176A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-21 | Toyota Motor Corp | デジタルトルクレンチ、デジタルトルクレンチの設定不良検出方法及びデジタルトルクレンチの機種設定方法 |
| RU2381098C2 (ru) * | 2008-04-21 | 2010-02-10 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИНГЕРСОЛЛ-РЭНД СиАйЭс" | Способ затяжки резьбовых соединений и устройство для его осуществления |
| RU2400718C2 (ru) * | 2008-12-23 | 2010-09-27 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ИНГЕРСОЛЛ-РЭНД СиАйЭс" | Цифровой динамометрический ключ |
| RU2429457C1 (ru) * | 2010-03-09 | 2011-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные Сборочные Системы" | Способ измерения осевой силы затяжки резьбовых соединений и динамометрический ключ для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018091741A5 (ru) | ||
| JPS5522163A (en) | Engine rpm detector | |
| RU2598974C1 (ru) | Способ затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом с гироскопическим датчиком угла поворота, установленным в корпусе ключа и динамометрический ключ для его осуществления | |
| RU2550373C1 (ru) | Способ измерения крутящего момента затяжки резьбовых соединений и динамометрический ключ для его осуществления | |
| KR100528644B1 (ko) | 차량용 조향축의 절대조향각 측정방법 | |
| RU2429457C1 (ru) | Способ измерения осевой силы затяжки резьбовых соединений и динамометрический ключ для его осуществления | |
| RU2381098C2 (ru) | Способ затяжки резьбовых соединений и устройство для его осуществления | |
| RU2532239C1 (ru) | Цифровой динамометрический ключ | |
| RU2400718C2 (ru) | Цифровой динамометрический ключ | |
| GB1099928A (en) | Speed detection | |
| RU2585907C1 (ru) | Цифровой динамометрический ключ | |
| RU2621363C1 (ru) | Способ измерения крутящего момента затяжки резьбовых соединений и динамометрический ключ для его осуществления | |
| RU2598755C1 (ru) | Пневматический гайковёрт с электронным контролем момента | |
| EP3389928B1 (en) | Impulse wrench rotation detection | |
| RU2394214C2 (ru) | Стенд для контроля крутящего момента пневматических гайковертов | |
| CN104931155A (zh) | 温度变送器的自动检验装置及方法 | |
| RU2368879C1 (ru) | Устройство для измерения максимальной мощности на валу | |
| RU2552870C1 (ru) | Стенд контроля крутящего момента пневматических гайковертов | |
| JP5172055B2 (ja) | ジョイント係数測定器 | |
| RU2632053C1 (ru) | Цифровой моментный ключ | |
| RU2345339C1 (ru) | Цифровой динамометрический ключ | |
| CN202271303U (zh) | 数显式扭力扳手 | |
| RU2394213C2 (ru) | Цифровой динамометрический ключ | |
| JP6283813B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| RU2548618C2 (ru) | Сетевой блок контроля качества электроснабжения |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170605 |