Вибрационный трубный ключ

 

Изобретение касается сборочного инструмента. Целью изобретения является повышение надежности ключа. Для этого между элементом обратной связи и задающим гененатором подсоединяют регулятор тока, позволяющий получать в вибраторе одинаковые механические напряжения при любых режимах работы ключа. В результате на всех режимах ключ развивает максимально возможный крутящий момент. Ключ содержит вибратор 3, выполненный из набора пьезокерамических колец 4-6 и токопроводящих шайб между ними. Вибратор 3 крепится в диэлектрическом кожухе 11 , установленным в рукоятке 1 с возможностью осевого перемещения. Вибратор 3 поджат к поверхности трубы 13 пр ужиной 12, а труба 13 - к вибс УЭ (Л о Јь 00 S О5 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО фИЫСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1643146

А2 (у) В 25 В 13 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ %НИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1484671 (21 ) 39 20552/28 (22) 24.07.85 (46) 23.04.91. Бюл. Р (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Г.Т.Левченко и А.Н.Радзиковский (53) 621.883 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 647103, кл. В 25 В 13/50, 1977.

Авторское свидетельство СССР

1484671, кл. В 25 В 13/50, 1982.. (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ТРУБНЫЙ КЛИЧ (57) Изобретение касается сборочного инструмента. Целью изобретения явля2 ется повышение надежности ключа. Ппя этого между элементом обратной связи и задающим гененатором подсоединяют регулятор тока, позволяющий получать в вибраторе одинаковые механические напряжения при любых режимах работы ключа, В результате на всех режимах ключ развивает максимально возможный крутящий момент. Ключ содержит вибратор 3, выполненный из набора пьезокерамических колец 4-6 и токопроводящих шайб между ними ° Вибратор 3 крепится в диэлектрическом кожухе

11, установленным в рукоятке 1 с возможностью осевого перемещения. Вибратор 3 поджат к поверхности трубы

13 пр)ужиной 12, а труба 13 — к вибратору 3 накидкой скобой 16, выполненной из материала с низким коэффициентом трения. Генератор 17 питания вибратора 3 содержит блок 18 синхронизации, задающий генератор

19 и усилитель 20 мощности. Модулятор 21 подключен между задающим ге1643146 нератором 19 и усилителем 20 мощности. Регулятор 22 тока входом подсоединен к кольцу 6, являющемуся элементом обратной связи, а выходом— к задающему генератору 19 ° 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Для эффективной работы ключа необходимо, чтобы частота питающего напряжения была равна собственной частоте механического резонанса вибратора 3 „когда длина его, кратна половине длины Q волны распространяющихся a нем акустических колебаний.

Длина участка ступенчатого концентратора 7 с меньшим сечением должна быть равна четверти длины волны, а крепление вибра гора 3 необходимо осуществлять также на расстоянии четверти длины волны от конца„ т.е.

Изобретение относится к сборочному инструменту, предназначено для слесарно-монтажных работ в условиях ограниченного пространства, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1484671.

Целью изобретения является повы- 20 шение надежности.

Цель достигается тем, что между элементом обратной связи и задающим генератором подсоединяют регулятор тока, позволяющий получать в вибра- 25 торе одинаковые механические напряжения при любых режимах. работы ключа, в результате чего на всех режимах клю будет развивать максимально воз-, можный для данной конструкции крутя- 30 щий момент.

На фиг. 1 изображен ключ вместе с блок-схемой генера гора питания вибратора, поперечный разрез на фиг, 2 диаграмма напряжения на входе усилителя мощности.

Вибрационный трубный ключ состоит и з р укоя тки 1 с пустотелым упором 2, в полости которого установлен вибратор 3, состоящий из набора пьesoKepa- 0 мических колец 4-6 с токоподводящими шайбами между ними. Кольцо 6 служит элементом обратной связи. Набор пьезокерамических колец 4-6 закреплен на концентраторе 7 гайкой 8 с шаибой и диэлектрической прокладкой 10.

Вибратор 3 крепится в диэлектрическом кожухе 11, установленном в рукоятке 1 с возможностью продольного перемещения. Пружина 12 поджимает вибратор 3 к поверхности трубы 13, а упор 14 препятствует чыходу вибратора 3 из рукоятки i в момент отсутствия касания с трубой 13. Концентратор 7 снабжен HsHococToHKHM наконечником 15, который с целью снижения проскальзывания выполнен из материала с высоким коэффициентом трения.

К вибратору 3 труба 13 поджата накидной скобой 16, выполненной из материала с низким коэффициентом трения либо с роликами.

Генератор 17 питания вибратора 3 содержит блок 18 синхронизации, задающий генератор 19 и усилитель 20 мощности. Ключ снабжен: вязанньяи с генератором 17 питания вибратора 3 модулятором 21 H регулятором 22 тока, модулятор 21 подключен между задающим генератором 19 и усилителем

20 мощности. Регулятор 22 тока входом подсоединен к элементу 6 обратной связи, а выходом — к задающему генератору 19.

Вибрационный трубный ключ работает следующим образом.

Скобу 16 надевают на трубу 13 н поворотом рукоятки 1 к поверхности трубы 13 поджимают наконечник 15 концентратора 7. При подаче на пьезокерамические кольца 4 и 5 переменного напряжения вибратор 3 начинает колебаться (сжиматься и растягиваться) вдоль своей оси. Возбуждаемые с частотой 20-"100 кГц колебания передаются наконечнику 15, который при этом совершает косые удары по поверхности трубы 13, передавая при каждом уда»е небольшой импульс. Большая частота ударов вибратора 3 является достаточной для вращения трубы 13.

Ф о р м ул а

5 16 в области, где находится узел колебательной скорости. Это предотвращает потери акустической энергии через элементы крепления. Форма концентратора 7 может быть любой. Кроме того, когда длина вибратора 3 равна длине волны (фиг.1), во время сжатия одной его половины другая растягивается.

Поэтому пьезокерамические кольца 4 имеют относительно прикладываемого напряжения противоположное направление поляризации (указано стрелками) по сравнению с кольцами 5. При этом, когда одни из них растягиваются, другие сжимаются и наоборот, При колебаниях вибратора 3 на электродах элемента 6 обратной связи генерируется электрическое напряжение, пропорциональное механическим напряжениям в вибраторе 3. Оно подается на вход генератора 17, автоматически поддерживая его частоту, равную частоте резонанса вибратора 3.

Задающий генератор 19 формирует прямоугольные напряжения (фиг.2) с периодом 2, совпадающим с периодом

Л резонансйых колебаний вибратора 3.

Оно поступает на вход усилителя 20 мощности, на выходе которого может быть установлен LC-фильтр, выделяющий из прямоугольного напряжения . первую гармонику (синусоида), которая и подается на вибратор 3. Выходные каскады усилителя 20 мощности работают в ключевом режиме и почти не и отр ебляют энергии, что в целом повышает КПД трубного ключа.

Модулятор 21 формирует из непрерывных колебаний„поступающих с задающего генератора 19, ряд радиоим43146 6 пульсов длительностью Т (фиг.2) и периодом Т следования, Посг едний

-1 может составить порядка .0 с, а длительность Т 1 — порядка 10 с. Тогда мощность в импульсе будет на порядок превышать среднюю.

Регулятор 22 (фиг ° 1) тока управляет задающим генератором 19, изменяя параметры формируемого им напряжения — длительность 1Л1 (фиг. 2) одного из полупериодов (при этом остается

2 неизменным). Тогда при постоянной амплитуде колебаний изменяется амплитуда их первой гармоники, выделяемой на выходе усилителя 20 ЬС-фильтром и подаваемой на вибратор 3. Причем регулятор 22 тока включен так, что при увеличении сигнала с элемен20 та 6 обратной связи уменьшается амплитуда первой гармоники на выходе усилителя 20 мощности, автоматически поддерживая сигнал с элемента 6, а значит и механические напряжения

25 в вибраторе 3 на одном уровне. Таким образом, при любых режимах работы ключа он создает максимально возможный для данной конструкции крутящий момент. изобретения

Вибрационный трубный ключ по авт.св. Р 1484671, о т л и ч а ю—

35 шийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен связанным с генератором питания и расположенным между ним и усилителем модулятором и регулятором тока, входом подсоединенным к элементу обратной связи, а выходом - к задающему генератору.

1643146

Составитель И.Лихачев

Редактор Н.Лазаренко Техред C,Ìèãóíîâà Корректор И.Иуска

Заказ 1198 Тираж 4б8 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101