RU98706U1

RU98706U1 - DYNAMETRIC KEY

Info

Publication number: RU98706U1
Application number: RU2010120794/02U
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Кузьмин; Александр Юрьевич Овечкин
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2010-10-27

Abstract

Динамометрический ключ для затяжки резьбовых соединений, содержащий головку ключа, упругий стержень, неподвижный стержень, индикатор, пьезопреобразователи и волновод, отличающийся тем, что волновод, расположенный внутри металлического корпуса, охватывающий болт и контактирующий с торцом гайки, выполнен с возможностью продольного перемещения при затяжке резьбы под воздействием продольных ультразвуковых колебаний. A torque wrench for tightening threaded connections containing a key head, an elastic rod, a fixed rod, an indicator, piezoelectric transducers and a waveguide, characterized in that the waveguide located inside the metal housing, covering the bolt and contacting the nut face, is made with the possibility of longitudinal movement when tightening the thread under the influence of longitudinal ultrasonic vibrations.

Description

Полезная модель относится к ручному инструменту для тарированной затяжки резьбовых соединений и может быть использована в любой отрасли машиностроения.The utility model relates to a hand tool for calibrated tightening of threaded joints and can be used in any industry.

Известны устройства для тарированной затяжки резьбовых соединений - динамометрические ключи, которые определяют угол поворота или перемещение упругого элемента и предназначены для ручной сборки резьбовых соединений.Known devices for calibrated tightening of threaded joints - torque wrenches that determine the angle of rotation or movement of the elastic element and are intended for manual assembly of threaded joints.

Известны торцовые динамометрические ключи для затяжки резьбовых соединений по углу поворота [Биргер И.А. Резьбовые соединения. /И.А.Биргер, Г.Б.Иосилевич М: Машиностроение, 1973. - 230 с].Known mechanical torque wrenches for tightening threaded joints in the angle of rotation [I. Birger Threaded connections. / I.A. Birger, G. B. Iosilevich M: Mechanical Engineering, 1973. - 230 s].

Недостатками известных устройств являются сложность вычисления податливости стягиваемых деталей, определение начального угла поворота, при котором полностью выбираются зазоры в соединении, делает этот метод малоэффективным. Кроме того, усилия затяжки по углу поворота гайки непригоден для соединений с короткими болтами, так как расчетный угол поворота гайки невелик и погрешности метода сказываются в наибольшей степени [Патент №86522 Динамометрический ключ /Кузьмин Ю.А., Овечкин А.Ю.].The disadvantages of the known devices are the difficulty of calculating the compliance of the parts to be pulled together, the determination of the initial angle of rotation at which the gaps in the joint are completely selected, makes this method ineffective. In addition, the tightening force in the angle of rotation of the nut is unsuitable for connections with short bolts, since the calculated angle of rotation of the nut is small and the method errors are most affected [Patent No. 86522 Torque wrench / Kuzmin Yu.A., Ovechkin A.Yu.].

Наиболее близким устройством того же назначения к выявленной полезной модели по совокупности признаков является динамометрический ключ для тарированной затяжки резьбовых соединений с воздействием ультразвуковых колебаний, содержащий головку ключа, упругий элемент, ненагруженный стержень, индикатор, пьезопреобразователи, соединенные с ультразвуковым генератором, где волновод упирается своим углублением в грани затягиваемой гайки.The closest device of the same purpose to the identified utility model in terms of features is a torque wrench for calibrated tightening of threaded connections with ultrasonic vibrations, containing a key head, an elastic element, an unloaded rod, an indicator, piezoelectric transducers connected to an ultrasonic generator, where the waveguide abuts against its recess on the verge of a tightening nut.

Недостатками известного динамометрического ключа является воздействие ультразвука на гайку в поперечном направлении перпендикулярно к оси болта.The disadvantages of the known torque wrench is the effect of ultrasound on the nut in the transverse direction perpendicular to the axis of the bolt.

Анализ результатов исследований показал, что одним из факторов облегчающих затяжку резьбовых соединений, является продольное перемещение волновода в торец гайки вдоль оси болта с воздействием ультразвуковых колебаний, поэтому для обеспечения высокого напряжения в стержне болта требуются меньшее усилие, меньший момент по сравнению с затяжкой при поперечном перемещении гайки.An analysis of the research results showed that one of the factors facilitating the tightening of threaded joints is the longitudinal movement of the waveguide into the nut end along the axis of the bolt with the influence of ultrasonic vibrations, therefore, to ensure a high voltage in the bolt shaft, less force is required, less torque compared to tightening during lateral movement nuts.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что внутри упругого элемента динамометрического ключа размещены пьезопреобразователи, соединенные с генератором и сообщающие продольные ультразвуковые колебания на гайку и резьбовое соединение в целом.The essence of the proposed utility model is that inside the elastic element of the torque wrench are placed piezoelectric transducers connected to the generator and reporting longitudinal ultrasonic vibrations to the nut and the threaded joint as a whole.

Технический результат - повышение производительности устройства, расширение функциональной его возможности, сохраняемости витков резьбы, и в целом надежности работы резьбовых соединений.The technical result is an increase in the productivity of the device, the expansion of its functionality, the persistence of the threads, and the overall reliability of the threaded connections.

Указанный технический результат полезной модели достигается тем, что в известном устройстве для затяжки резьбовых соединений содержится головка ключа, упругий элемент, неподвижный стержень, индикатор, пьезопреобразователи и волновод. Особенность заключается в том, что волновод, расположенный внутри металлического корпуса, охватывающий болт и контактирующий с торцом гайки, выполнен с возможностью продольного перемещения при затяжке резьбы под воздействием продольных ультразвуковых колебаний.The specified technical result of the utility model is achieved by the fact that the known device for tightening threaded connections contains a key head, an elastic element, a fixed rod, an indicator, piezoelectric transducers and a waveguide. The peculiarity lies in the fact that the waveguide located inside the metal casing, covering the bolt and in contact with the end face of the nut, is made with the possibility of longitudinal movement when tightening the thread under the influence of longitudinal ultrasonic vibrations.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан предлагаемый динамометрический ключ для затяжки резьбовых соединений, который состоит из металлического корпуса 1 цилиндрической формы, приваренного к металлическому корпусу упругого стержня 2, рукоятки 3, неподвижного стержня 4, приваренного к металлическому корпусу 1, и индикатора 5, который закреплен на неподвижном стержне 4 винтом 6; на фиг.2 показан металлический корпус цилиндрической формы в сборе, который содержит волновод 7, пьезопреобразователи 8, гайку 9 с текстолитовой шайбой 10, стягивающую пьезопреобразователи, центрирующую пружину 11, крышку 12 металлического корпуса 1, которая имеет лыску под ключ для затяжки резьбы, винт 13, поджимающий центрирующую пружину 11, текстолитовую прокладку 14, сменную головку 15 с зевом под гайку 16 и болт 17; на фиг.3 показана сменная головка, которая имеет отверстие под гайку 16 и два или более пазов для соединения с кулачками металлического корпуса 1.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 schematically shows the proposed torque wrench for tightening threaded joints, which consists of a metal body 1 of a cylindrical shape welded to a metal body of an elastic rod 2, a handle 3, a fixed rod 4 welded to a metal body 1 , and indicator 5, which is fixed to the fixed rod 4 by a screw 6; figure 2 shows a cylindrical metal housing assembly, which contains a waveguide 7, piezoelectric transducers 8, a nut 9 with a textolite washer 10, a tightening piezoelectric transducers, a centering spring 11, a cover 12 of the metal housing 1, which has a turnkey flange for tightening the thread, screw 13, compressing the centering spring 11, the PCB gasket 14, the interchangeable head 15 with the throat under the nut 16 and the bolt 17; figure 3 shows a replaceable head, which has a hole for the nut 16 and two or more grooves for connection with the cams of the metal housing 1.

Волновод 7, охватывающий болт 17 и поджатый центрирующей пружиной 11, постоянно находится в контакте с торцем гайки 16. Во избежание рассеивания ультразвуковой энергии пружина 11 изолирована от крышки 12 текстолитовой прокладкой 14.The waveguide 7, covering the bolt 17 and pressed by the centering spring 11, is constantly in contact with the end face of the nut 16. In order to avoid dispersion of ultrasonic energy, the spring 11 is isolated from the cover 12 by a textolite gasket 14.

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

Для затяжки гайки 16 подбираем сменную головку 15 с соответствующим зевом. Захватываем сменной головкой 15 до упора гайку 16 болтового соединения. На головку 15 толщиной не менее высоты гайки 16 устанавливается металлический корпус 1 цилиндрической формы и фиксируется на ней своими кулачками. Волновод 7, выполненный с возможностью продольного перемещения при затяжке резьбы под воздействием продольных ультразвуковых колебаний, упираясь в гайку, поджимает центрирующая пружина 1]. Затем включаем генератор, который посредством пьезопреобразователей 8 подает ультразвуковые колебания на торец гайки 16. Волновод 7 начинает постоянно бомбардировать гайку 16 и сообщает болтовому соединению продольные колебательные импульсы. Под воздействием ультразвука болт совершает продольные колебательные движения и более эффективно снижает коэффициенты трения в резьбе и на торце гайки и, как следствие, снижается величина момента завинчивания гайки. Процесс затяжки резьбовых соединений, протекающий при воздействии ультразвука с обеспечением высоких напряжений, осуществляется с меньшим усилением без задиров, заеданий и схватываний.To tighten the nut 16, we select the interchangeable head 15 with the corresponding pharynx. Grab the interchangeable head 15 until it stops, the nut 16 of the bolt joint. A metal housing 1 of a cylindrical shape is mounted on the head 15 with a thickness not less than the height of the nut 16 and fixed on it with its cams. The waveguide 7, made with the possibility of longitudinal movement when tightening the thread under the influence of longitudinal ultrasonic vibrations, resting against the nut, compresses the centering spring 1]. Then we turn on the generator, which, through piezoelectric transducers 8, supplies ultrasonic vibrations to the end face of the nut 16. The waveguide 7 begins to constantly bombard the nut 16 and informs the bolt joint of the longitudinal vibrational pulses. Under the influence of ultrasound, the bolt performs longitudinal oscillatory movements and more effectively reduces the friction coefficients in the thread and at the end of the nut and, as a result, the value of the nut tightening torque decreases. The process of tightening threaded joints, which occurs under the influence of ultrasound with high voltages, is carried out with less amplification without scoring, jamming and setting.

Claims

A torque wrench for tightening threaded connections containing a key head, an elastic rod, a fixed rod, an indicator, piezoelectric transducers and a waveguide, characterized in that the waveguide located inside the metal housing, covering the bolt and contacting the nut face, is made with the possibility of longitudinal movement when tightening the thread under the influence of longitudinal ultrasonic vibrations.