RU73637U1 - ULTRASONIC WRENCH - Google Patents

ULTRASONIC WRENCH Download PDF

Info

Publication number
RU73637U1
RU73637U1 RU2007146168/22U RU2007146168U RU73637U1 RU 73637 U1 RU73637 U1 RU 73637U1 RU 2007146168/22 U RU2007146168/22 U RU 2007146168/22U RU 2007146168 U RU2007146168 U RU 2007146168U RU 73637 U1 RU73637 U1 RU 73637U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
ultrasonic
wrench
clip
torsion bar
Prior art date
Application number
RU2007146168/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Георгиевич Шуваев
Валерий Александрович Папшев
Игорь Вячеславович Шуваев
Михаил Борисович Кузнецов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2007146168/22U priority Critical patent/RU73637U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU73637U1 publication Critical patent/RU73637U1/en

Links

Abstract

Задачей изобретения является повышения эффективности работы ультразвукового гайковерта за счет более полного использования ультразвуковой энергии. Ультразвуковой гайковерт содержит пакетный пьезокерамический преобразователь 1, зажатый при помощи шпильки 2 между стержнем-концентратором 3 и корпусом 4 с обоймой 5, снабженной квадратом 6 для фиксации рукоятки (на чертеже не показано). Для снижения уровня передаваемых на обойму 5 и рукоятку колебаний между торцом корпуса 4 и обоймы 5 размещена виброизолирующая шайба 7. Наружная боковая поверхность верхней части корпуса 4, а также внутренняя стенка обоймы 5 имеют форму многогранника. Нижняя часть корпуса 4 выполнена в виде торсиона 8, представляющего собой стакан с наклонными пазами 9 на его образующей. Рабочий торец стержня-концентратора 3 взаимодействует с болтом 10, на гайку 11 которого надет наконечник 12, внутренними гранями сопряженный с нижней частью торсиона 8.The objective of the invention is to increase the efficiency of an ultrasonic wrench due to a more complete use of ultrasonic energy. An ultrasonic wrench comprises a piezoceramic transducer 1 clamped with a pin 2 between a hub 3 and a housing 4 with a ferrule 5 provided with a square 6 for fixing the handle (not shown in the drawing). To reduce the level of vibration transmitted to the clip 5 and the handle, a vibration-isolating washer 7 is placed between the end face of the housing 4 and the clip 5. The outer side surface of the upper part of the housing 4, as well as the inner wall of the clip 5, have the shape of a polyhedron. The lower part of the housing 4 is made in the form of a torsion 8, which is a glass with inclined grooves 9 on its generatrix. The working end of the rod-hub 3 interacts with a bolt 10, on the nut 11 of which a tip 12 is worn, the internal faces mating with the lower part of the torsion bar 8.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к ручным переносным инструментам с силовым приводом, предназначенным для сборки и разборки резьбовых соединений, охваченных коррозией или расположенных в труднодоступных местах, а также может быть использована для механизации монтажных и механосборочных работ в различных отраслях промышленности.The utility model relates to mechanical engineering, namely, to portable portable tools with a power drive, designed to assemble and disassemble threaded joints that are corroded or located in hard-to-reach places, and can also be used to mechanize installation and mechanical assembly work in various industries.

Известен отвинчивающий инструмент с источником ультразвуковых колебаний [1], снабженный устройством, которое сообщает инструменту ультразвуковые колебания с частотой 20...60 кГц и амплитудой 0,005...0,1 мм. Устройство может быть вмонтировано в инструмент или присоединено к нему. Источником ультразвуковых колебаний может являться, например, пакет никелевых пластин, которые приводятся в колебания под действием токов высокой частоты.Known screwdriver tool with a source of ultrasonic vibrations [1], equipped with a device that tells the tool ultrasonic vibrations with a frequency of 20 ... 60 kHz and an amplitude of 0.005 ... 0.1 mm The device can be mounted in a tool or attached to it. The source of ultrasonic vibrations can be, for example, a package of nickel plates, which are driven into oscillations under the influence of high frequency currents.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая эффективность вследствие одноосного действия ультразвуковых колебаний.The disadvantage of this device is not high enough efficiency due to the uniaxial action of ultrasonic vibrations.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является устройство для разборки резьбовых соединений [2], содержащее корпус с рукояткой, размещенный между ними виброизолятор, размещенный в корпусе пьезокерамический преобразователь, наконечник, торсион, связанный с пьезокерамическим преобразователем, размещенным внутри торсиона и обращенным к резьбовому соединению стержнем, представляющим собой концентратор колебаний, наконечник связан со свободным концом торсиона, а пьезокерамический преобразователь выполнен в виде пакета кольцеобразных элементов.Closest to the claimed device in technical essence is a device for disassembling threaded joints [2], comprising a housing with a handle, a vibration isolator placed between them, a piezoceramic transducer located in the housing, a tip, a torsion bar connected to a piezoceramic transducer located inside the torsion bar and facing the threaded the connection with a rod, which is a vibration concentrator, the tip is connected to the free end of the torsion bar, and the piezoceramic transducer is made in ide packet annular elements.

Недостатком описанного устройства является недостаточно высокая эффективность работы вследствие того, что для разборки резьбового соединения используется только половина ультразвуковой энергии, генерируемой пьезокерамическим преобразователем, вторая ее половина The disadvantage of the described device is the insufficiently high operating efficiency due to the fact that only half of the ultrasonic energy generated by the piezoceramic transducer is used to disassemble the threaded connection, its second half

рассеивается в корпусе и в процессе разборки резьбового соединения не участвует.dissipated in the housing and does not participate in the process of disassembling the threaded connection.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы за счет более полного использования ультразвуковой энергии.The objective of the invention is to increase operating efficiency due to a more complete use of ultrasonic energy.

Технический результат достигается тем, что в ультразвуковом гайковерте, содержащем корпус с рукояткой, размещенный между ними виброизолятор, размещенный в корпусе пьезокерамический преобразователь, выполненный в виде пакета кольцеобразных элементов, стержень, представляющий собой концентратор колебаний, торсион и наконечник, связанный с его свободным торцом, торсион закреплен на корпусе.The technical result is achieved by the fact that in an ultrasonic wrench containing a housing with a handle, a vibration isolator placed between them, a piezoceramic transducer located in the housing, made in the form of a package of ring-shaped elements, a rod representing a vibration concentrator, a torsion bar and a tip connected with its free end torsion bar mounted on the body.

В качестве отличительного признака в заявляемом устройстве использовано закрепление торсиона на корпусе. Этот отличительный признак для достижения поставленной задачи, а именно - повышения эффективности работы за счет более полного использования ультразвуковой энергии, в других устройствах, известных авторам не использовался, что подтверждает соответствие заявляемого устройства критерию изобретения "новизна".As a distinctive feature in the inventive device used the fastening of the torsion bar on the body. This distinguishing feature to achieve the task, namely, to increase work efficiency due to the more complete use of ultrasonic energy, was not used in other devices known to the authors, which confirms the compliance of the claimed device with the criteria of the invention of "novelty".

На фиг.1 представлен ультразвуковой гайковерт в разрезе, на фиг.2 - разрез по А-А.Figure 1 presents a sectional ultrasonic wrench, figure 2 is a section along aa.

Ультразвуковой гайковерт содержит пакетный пьезокерамический преобразователь 1, зажатый при помощи шпильки 2 между стержнем-концентратором 3 и корпусом 4 с обоймой 5, снабженной квадратом 6 для фиксации рукоятки (на чертеже не показана). Для снижения уровня передаваемых на обойму 5 и рукоятку колебаний между торцом корпуса 4 и обоймы 5 размещена виброизолирующая шайба 7. Наружная боковая поверхность верхней части корпуса 4, а также внутренняя стенка обоймы 5 имеют форму многогранника. Нижняя часть корпуса 4 выполнена в виде торсиона 8, представляющего собой стакан с наклонными пазами 9 на его образующей. Рабочий торец стержня-концентратора 3 взаимодействует с болтом 10, на гайку 11 которого надет наконечник 12, внутренними гранями сопряженный с нижней частью торсиона 8.An ultrasonic wrench contains a piezoceramic transducer 1 clamped with a pin 2 between a hub 3 and a housing 4 with a holder 5, equipped with a square 6 for fixing the handle (not shown in the drawing). To reduce the level of vibration transmitted to the clip 5 and the handle, a vibration-isolating washer 7 is placed between the end face of the housing 4 and the clip 5. The outer side surface of the upper part of the housing 4, as well as the inner wall of the clip 5, have the shape of a polyhedron. The lower part of the housing 4 is made in the form of a torsion 8, which is a glass with inclined grooves 9 on its generatrix. The working end of the rod-hub 3 interacts with a bolt 10, on the nut 11 of which a tip 12 is worn, the internal faces mating with the lower part of the torsion bar 8.

Ультразвуковой гайковерт работает следующим обрезом. При подаче с генератора (на чертеже не показан) напряжения синусоидальной формы и резонансной частоты на обкладки пакетного пьезокерамического преобразователя 1, он, изменяя вследствие обратного пьезоэффекта свои геометрические размеры, возбуждает механические колебания стержня-концентратора 3, корпуса 4 и наконечника 12. При этом стержень-концентратор 3 возбуждается одним торцом пакетного пьезокерамического преобразователя 1, а корпус 4 и наконечник 12 - вторым его торцом. Будучи поджатым к торцу болта 10, стержень-концентратор 1 обеспечивает на него продольное вибрационное воздействие. Продольные колебания второго торца пакетного пьезокерамического преобразователя 1 передаются в виде волны деформаций на корпус 4. Вследствие того, что коэффициент отражения ультразвуковой энергии при переходе из среды в среду пропорционален разности плотностей этих сред, на границе корпус 4 - виброизолирующая шайба 7 происходит почти полное отражение ультразвуковой энергии от верхнего торца корпуса 4. В результате осуществляется возбуждение колебаний нижней части корпуса 4 и торсиона 8, наклонные пазы 9 которого обеспечивают крутильные колебания нижней части торсиона 8 и наконечника 12, который, взаимодействуя с гайкой 11, обеспечивает ее отворачивание. Для исключения демпфирования продольных колебаний верхней части корпуса 4 его сопряжение с обоймой 5 осуществлено по боковым граням (фиг.2), а винты крепления обоймы 5 на корпусе 4 размещены в зоне узловой линии нулевой амплитуды. Таким образом, в заявляемом устройстве для вибрационного воздействия на разбираемое резьбовое соединение используется почти вся ультразвуковая энергия, генерируемая пакетным пьезокерамическим преобразователем.An ultrasonic wrench works as follows. When applying a sinusoidal voltage and resonant frequency to the plates of a packet piezoelectric transducer 1 from a generator (not shown), it, changing its geometrical dimensions due to the inverse piezoelectric effect, excites mechanical vibrations of the concentrator rod 3, housing 4 and tip 12. In this case, the rod the concentrator 3 is excited by one end of the batch piezoelectric transducer 1, and the housing 4 and the tip 12 - its second end. Being tightened to the end face of the bolt 10, the hub hub 1 provides a longitudinal vibrational effect on it. The longitudinal vibrations of the second end of the batch piezoceramic transducer 1 are transmitted in the form of a deformation wave to the housing 4. Due to the fact that the reflection coefficient of ultrasonic energy during the transition from medium to medium is proportional to the difference in the densities of these media, an almost complete ultrasonic reflection occurs at the boundary of body 4 - vibration isolation washer 7 energy from the upper end of the housing 4. As a result, the vibrations of the lower part of the housing 4 and the torsion 8 are excited, the inclined grooves 9 of which provide torsional natural oscillations bottom of the torsion bar 8 and the tip 12, which interacts with nut 11, provides its unscrewing. To exclude damping of longitudinal vibrations of the upper part of the housing 4, its pairing with the cage 5 is carried out along the lateral edges (Fig. 2), and the screws of the casing 5 on the casing 4 are located in the zone of the nodal line of zero amplitude. Thus, in the inventive device for the vibration effect on the disassembled threaded connection uses almost all of the ultrasonic energy generated by the packet piezoceramic transducer.

Авторами реализовано заявляемое устройство на основе пакетного пьезокерамического преобразователя из четырех шайб пьезокерамики типа ЦТС-19. Четное количество электрически параллельно собранных шайб позволяет иметь на наружных обкладках пакетного пьезокерамического The authors implemented the inventive device based on a batch piezoelectric transducer of four washers of piezoelectric ceramics type TsTS-19. An even number of electrically parallel assembled washers makes it possible to have a piezoceramic batch on the outer plates

преобразователя одинаковый потенциал, что исключает возможность короткого замыкания источника питания через элементы устройства и упрощает задачу электроизоляции обкладок пакетного пьезокерамического преобразователя от стержня - концентратора и корпуса. Элементы конструкции устройства выполнены частично из высокоупругой стали 65Г и термообработанного дюралюминия Д16Т. Резонансная частота устройства равна - 16750 Гц. Напряжение питания пакетного пьезокерамического преобразователя - 200 В.the transducer has the same potential, which eliminates the possibility of a short circuit of the power source through the elements of the device and simplifies the task of electrical insulation of the plates of the packet piezoelectric transducer from the rod - hub and housing. The structural elements of the device are partially made of 65G high-elastic steel and heat-treated duralumin D16T. The resonant frequency of the device is - 16750 Hz. The supply voltage of the batch piezoelectric transducer is 200 V.

Применение заявляемого устройства позволяет по сравнению с прототипом на 40-50% повысить эффективность его работы за счет более полного использования ультразвуковой энергии.The use of the claimed device allows in comparison with the prototype by 40-50% to increase the efficiency of its work due to a more complete use of ultrasonic energy.

Источники информацииInformation sources

1. Пат.3443180 ФРГ. МПК В23В 28/00, Ultraschal-Werkzeug/ P. Wolter, G. Malisius (ФРГ).Заявл. 27.11.84; Опубл. 28.05.86 г.1. Pat. 3443180 Germany. IPC B23B 28/00, Ultraschal-Werkzeug / P. Wolter, G. Malisius (Germany). 11/27/84; Publ. 05/28/86

2. А.с.1608035 СССР. МПК Б25 В 21/00. Способ разборки резьбовых соединений и устройство для его осуществления/А.А.Лукошявичюс, Л.Р. Поташене, К.М.Рагульскис (СССР),-№620103/25-28; Заявл. 13.12.88; Опубл. 23.11.90; Бюл. №43.2. A.S. 1608035 USSR. IPC B25 B 21/00. A method of disassembling threaded joints and a device for its implementation / A.A. Lukoševičius, L.R. Potashene, K.M. Ragulskis (USSR), - No. 620103 / 25-28; Claim 12/13/88; Publ. 11/23/90; Bull. No. 43.

Claims (1)

Ультразвуковой гайковерт, содержащий корпус с рукояткой, размещенный между ними виброизолятор, размещенный в корпусе пьезокерамический преобразователь, выполненный в виде пакета кольцеобразных элементов, стержень, представляющий собой концентратор колебаний, торсион и наконечник, связанный с его свободным торцом, отличающийся тем, что торсион закреплен на корпусе.
Figure 00000001
An ultrasonic wrench, comprising a housing with a handle, a vibration isolator placed between them, a piezoceramic transducer located in the housing, made in the form of a package of ring-shaped elements, a rod representing an oscillation concentrator, a torsion bar and a tip connected with its free end face, characterized in that the torsion bar is mounted on case.
Figure 00000001
RU2007146168/22U 2007-12-11 2007-12-11 ULTRASONIC WRENCH RU73637U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146168/22U RU73637U1 (en) 2007-12-11 2007-12-11 ULTRASONIC WRENCH

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146168/22U RU73637U1 (en) 2007-12-11 2007-12-11 ULTRASONIC WRENCH

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU73637U1 true RU73637U1 (en) 2008-05-27

Family

ID=39586793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007146168/22U RU73637U1 (en) 2007-12-11 2007-12-11 ULTRASONIC WRENCH

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU73637U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188408U1 (en) * 2018-05-21 2019-04-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" ULTRASONIC WIPER
RU209808U1 (en) * 2021-06-30 2022-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" DEVICE FOR ASSEMBLY AND DISASSEMBLY OF THREADED JOINTS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188408U1 (en) * 2018-05-21 2019-04-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" ULTRASONIC WIPER
RU209808U1 (en) * 2021-06-30 2022-03-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" DEVICE FOR ASSEMBLY AND DISASSEMBLY OF THREADED JOINTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101259465B (en) Bending mode conversion type ultrasound wave torsional vibration energy converter
KR20190020760A (en) Ultrasonic vibration imparting unit and ultrasonic processing apparatus
US3396285A (en) Electromechanical transducer
RU73637U1 (en) ULTRASONIC WRENCH
CN103028540A (en) Ultrasonic tool head
CN106076793B (en) High energy efficiency piezoelectric ultrasonic transducer and its end cap
RU165530U1 (en) DEVICE FOR DISASSEMBLY THREADED CONNECTIONS
RU2332266C1 (en) Ultrasonic vibration system
CN102513285A (en) Ultrasonic transducer
RU93323U1 (en) ULTRASONIC WRENCH
RU188408U1 (en) ULTRASONIC WIPER
CN104549977A (en) Ultrasonic transducer
CN203648821U (en) Ultrasonic transducer
JP4883617B2 (en) Ultrasonic multifrequency vibrator, ultrasonic vibration unit, ultrasonic vibration device, ultrasonic processing device, tip surface ultrasonic radiation device, tip surface ultrasonic wave receiving device, and ultrasonic processing device
CN203169338U (en) Ultrasonic tooth cleaning energy converter
RU94488U1 (en) ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM
CN209681784U (en) Apply the non-metallic material ultrasonic tool head that prestressing force improves fatigue resistance
RU2562850C1 (en) Method of thread formation and strengthening in parts, for example, oil field pipes and their couplings, installation for its implementation
RU2284228C1 (en) Ultrasonic oscillating system
RU2259912C1 (en) Ultrasonic vibration-percussion tool
RU2266805C1 (en) Working ultrasonic tool
CN109877900A (en) A method of improving the fatigue resistance of non-metallic material ultrasonic tool head
RU2393953C2 (en) Ultrasound tool for strain hardening and relaxation processing
JP2018176136A (en) Method of supporting langevin type ultrasonic vibrator and driving method thereof
CN201227294Y (en) Medical ultrasonic transducing device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081212