Цифровой динамометрический ключ

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности визуального воспроизведения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек. Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 деформации упругого элемента, усилитель 2, цифровой вольтметр 3, блок 4 памяти, переключатель 5 с двумя механически сблокированными группами контактов, триггер 6, элемент И 7, элемент ИЛИ 8, два формирователя 9, 10 импульсов, кнопку 11 управления, генератор 12 импульсов, компаратор 13, схему 14 выборки-хранения, одновибратор 15, интегратор 16 и резистор 17. При положении переключателя 5, соответствующем режиму "Работа", цифровой вольтметр 3 по исполнении каждой затяжки регистрирует максимальную величину крутящего момента, с которым было затянуто резьбовое соединение. При положении переключателя 5, соответствующем режиму "Чтение", цифровой вольтметр 3 последовательно воспроизводит все значения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01! 5/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4652948/10 (22) 21..02.89 (46) 07;08.91. Бюл. М 29 (71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автоматизации сяесарно-сборочных работ "Мехинструмент" (72) В.В.Устинов. и Н.А.Гонольд (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1185130, кл. G 01 (5/24, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1580188, кл. 6 01 L 5/24, 1988; (54) ЦИФРОВОЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ

КЛЮЧ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин и оборудования. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности визуального вос. произведения фактически исполненных зеSU ÄÄ 1668877 А1 личин моментов затяжки в рабочей серии затяжек. Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 деформации упругого элемента, усилитель 2, цифровой вольтметр 3, блок 4 памяти, переключатель 5 с двумя механически сблокированными группами контактов, триггер 6, элемент И 7, элемент ИЛИ 8, два формирователя 9,10 импульсов, кнопку 11 управления, генератор 12 импульсов, компаратор 13, схему 14 выборки-хранения, одновибратор 15, интегратор 16 и резистор 17. При положении переключателя 5, соответствующем режиму

"Работа", цифровой вольтметр 3 по исполнении каждой затяжки регистрирует максимальную величину крутящего момента, с которым было затянуто резьбовое соединение. При положении переключателя 5, соответствующем режиму- ."Чтение", цифровой вольтметр 3 последовательно воспроизводит все значения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек. 2 ил.

1668877

50

5 ) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при . затяжке резьбовых соединений в процессе сборки и эксплуатации машин или оборудования, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения воэможности визуального воспроизведения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек.

На фиг. I приведена блок-схема цифрового динамометрического ключа; на.фиг,2— временные диаграммы, поясняющие работу ключа.

Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 деформации упругого элемента, усилитель 2, цифровой вольтметр 3 с цифровыми светодиодными индикаторами, блок 4 памяти, переключатель 5 с двумя

1 механически сблокированными группами ! контактов, триггер 6, элемент И 7, элемент

ИЛИ 8, два формирователя 9, 10 импульсов, кнопку 11 управления, генератор 12 импульсов, компаратор 13, схему 14 выборки-хранения, одновибратор 15, лнтегратор 16 и резистор 17.

Цифровой динамометрический ключ работает следующим образам, Подключают к шине "Логическая единица" через резистор 17 первый контакт кнопки 11 управления, второй контакт которой подключают к нулевой шине.

В исходном состоянии триггер 6 установлен в состоянии логического нуля и во все ячейки блока 4 памяти записан логический ноль (не показано).

Напряжение на выходе схемы 14 выбор-! ки-хранения равно нулю.

Динамометрический ключ с помощью клавиши переключателя 5 устанавливают в режим "Работа". При этом ко входу схемы

14 выборки-хранения подключен выходусилителя 2, а вход интегратора 16 подключен к нулевой шине, поэтому на его выходе напряжение равно нулю, После этого осуществляют затяжку резьбового соединения. При этом в упругом элементе датчика 1 возникает деформация и на его выходе появляется напряжение, пропорциональное величине приложенного крутящего момента, Зто напряжение поступает на вход усилителя 2, с выхода которого усиленное напряжение поступает на вход схемы 14 выборки-хранения. Как только напряжение на выходе усилителя 2 станет больше напряжения на выходе схемы 14 выборки-хранения, компаратор 13 срабатывает и на его выходе появляется напряжение логической единицы, которое поступает на первый входэлемента

2 Г.

И 7, Условие совпадения для элемента И 7 начинает выполняться, тем самым разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 12, которые через элемент ИЛИ 8 поступают на управляющий вход схемы 14 выборки-хранения. Частота и скважность импульсов генератора 12 зависят от требуемого быстродействия всей системы.

Таким образом схема 14 выборки-хранения при увеличивающемся напряжении на выходе усилителя 2 импульсами генератора 12 периодически переводится из режима хранения в режим выборки и, следовательно, производится отслеживание максимального значения входного напряжения. Напряжение с выхода схемы 14 выборки-хранения поступает на вход цифрового вольтметра 3, который, измеряя напряжение, выдает цифровук) информацию о величине приложенного крутящего момента, С катодов цифровых индикаторов цифровой код величины приложенного крутящего момента поступает на адресные входы блока 4 памяти, При достижении установленного значения крутящего момента затяжку резьбового соединения прекращают, датчик 1 разгружается и на его выходе сигнал становится равным нулю.

Напряжение на выходе усилителя 2 становится меньше напряжения на выходе схемы 14 выборки-хранения, поэтому на выходе компаратора 13 появляется логический ноль, которым схема 14 выборки-хранения переводится в режим хранения информации.

Таким образом вольтметр 3 выдает цифровую информацию о максимальной величине крутящего момента, с которым было затянуто резьбовое соединение.

Для затяжки следующего резьбового соединения необходимо кратковременно нажать кнопку 11 управления. В результате блок 4 памяти подачей уровня логического нуля на вход "Запись-чтение" переводится в режим "Запись" цифровой информации.

На выходе формирователя 9 импульсов появляется короткий импульс, поступающий на вход "Данные" блока 4 памяти, па переднему фронту которого происходит запись логической единицы в блок 4 памяти по адресу, соответствующему коду на катодах цифровых индикаторов вольтметра, а задним фронтом импульса осуществляется сброс схемы 14 выборки-хранения через элемент ИЛ И 8. После отпускания кнопки 11 управления блок 4 памяти подачей уровня логической единицы через резистор 17 на вход "Запись-чтение" переводится в режим

1668877

25

35 ао

"Чтение". В дальнейшем затяжка резьбового соединения производится аналогично, Таким образом, после окончания затяжки резьбовых.соединений в блок 4 памяти будет записано соответствующее количество значений крутящих моментов. Для осуществления операции контроля динамометрический ключ с помощью клавиши переключателя 5 устанавливают в положение "Чтение". При этом к входу схемы 14 выборки-хранения подключают выход интегратора 16, а выход одновибратора 15 подключают к входу интегратора 16. На выходе одновибратора 15 имеет место высокий уровень напряжения, поэтому на выходе интегратора 16 появляется медленно возрастающее напряжение, поступающее на вход схемы 14 выборки-хранения.

Как только напряжение на выходе интегратора 16 станет больше напряжения на выходе схемы 14 выборки-хранения, сработает компарэтор 13 и нэ его выходе появится напряжение логической единицы. Условие совпадения для элемента И 7 начинает. выполняться, и тем самым разрешается прохождение импульсов с выхода генератора

12, которые через элемент ИЛИ 8 поступают на управляющий вход схемы 14 выборкихранения. Таким образом, схема 14 выбоо- ки-хранения при увеличивающемся напряжении на выходе интегратора 16 импульсами генератора 12 периодически переводится из режима хранения в режим выборки, и, следовательно, производится отслеживание максимального входного напряжения. Показания индикаторов цифрового вольтметра 3 начинает изменяться, последовательно .проходя все свои значения. С катодов цифровых индикаторов цифровой код поступает на адресные входы блока 4 памяти.

Когда, возрастая, цифровой код на катодах цифровых индикаторов совпадает с кодом, по адресу которого в блок 4 памяти была произведена запись логической единицы, на выходе блока 4 памяти появляется импульс, который устанавливает триггер 6 в единичное состояние, При этом срабатывает формирователь 10 импульсов, на выходе которого появляется короткий импульс, который, в свою очередь, производит запуск одновибрэтора 15. На выходе одновибратора 15 формируется импульс с низким уров° нем напряжения длительностью 3...5 с, который прекращает работу интегратора

16, и на его выходе напряжение начинает медленно убывать, Напряжение на выходе интегратора 16 становится меньше напряжения на.выходе схемы 14 выборки-хранения, поэтому на выходе компаратора 13 появляется логический ноль, Условие совпадения для элемента И 7 перестанет выполняться, на его выходе появляется напряжение логического нуля, которое через элемент ИЛИ 8 переводит схему

14 выборки-хранения в режим хранения.

Таким образом, вольтметр 3, измеряя поступающее со схемы 14 выборки-хранения напряжение, выдает цифровую информацию о величине минимального крутящего момента из всей совокупности, записанной в блок 4 памяти.

По окончании импульса одновибратора

15 на его выходе опять появляется напряжение логической единицы. В результате на выходе интегратора 16 напряжение начинает снова возрастать, Как только напряжение на выходе интегратора 16 превысит напряжение на выходе схемы 14 выборки-хранения, сработает компаратор 13 и на его выходе появится напряжение логической единицы. Условие совпадения для элемента И 7 начинает выполняться, разрешая прохождение импульсов с генератора 12, которыми триггер 6 устанавливается в состояние логического нуля, Напряжение нэ выходе схемы 14 выборки-хранения, отслеживая входное напряжение, начинает увеличиваться.

Следовательно, показания индикаторов вольтметра 3 также начинают изменяться, последовательно проходя все свои значения, до тех пор, пока код на катодах цифровых индикаторов в очередной раз совпадает с кодом, по адресу которого в блок 4 памятй была записана логическая единица.

Таким образом, аналогично вышеизложенному происходит контроль записанных в блок 4 памяти значений крутящих моментов, полученных при затяжке резьбовых соединений, Формула изобретения

Цифровой динамометрический ключ, содержащий цифровой вольтметр со световыми индикаторами, подключенный разрядными выходами к соответствующим входам блс ка памяти, переключатель с двумя механически сблокированными группами контактов, элемент И, элемент ИЛИ, триггер, датчик деформации упругого элемента, соединенный через усилитель с первым входом первой группы контактов переключателя, и кнопку управления, первый контакт которой через формирователь импульсов подключен к управляющему входу блока памяти и к одному входу элемента

ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности ви1668877.

И13

И1Ю

И1г

g13 и1 ив й(ф

И1Р

Составитель А.Амаханов

Редактор Г.Наджарян Техред М.Моргентал Корректор Л,Бескид.Заказ 2650 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Пйгент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 зуального воспроизведения фактически исполненных величин моментов затяжки в рабочей серии затяжек, в него введены схема выборки-.хранения, интегратор, компара. тор, одновибратор, генератор импульсов, 5, подключенный к одному входу элемента И., к другому входу которого подключен выход компаратора, а к выходу элемента И подключен другой вход элемента ИЛИ и один

:вход триггера, другой вход которого под- 10 ключен к выходу блока памяти, вход "3aпись — чтение" которого подключен к первому контакту кнопки управления, второй контакт которой подключен к первомувходу второй группы контактов переключателя, выход которой через интегратор подключен ко второму входу первой группы контактов переключателя, выход которой подключен к первому входу компаратора и к информационному входу схемы выборкихоанения, управляющий вход которой подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход — ко второму входу компаратора и ко входу цифрового вольтметра, и второй формирователь импульсов, подключенный входом к выходу: триггера,a выходом через одновибратор ко второму входу второй группы контактов переключателя.