Способ затяжки резьбовых соединений

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к способам сборки резьбовых соединений, и может быть использовано в его различных отраслях для стабильной затяжки резьбовых соединений. Цель изобретения - повышение точности затяжки Для этого в способе затяжки резьбовых соединений , включающем предварительную и окончательную затяжки, в процессе предварительной затяжки производят контроль жесткости резьбового соединения и обеспечивают возможность углового перемещения с жесткостью переменной величины корпуса гайковерта, а момент окончательной затяжки Определяют с учетом предварительного момента, энергии инерционных масс гайковерта после предварительной затяжки и жесткости системы гайковерт - резьбовое соединение. 1 ил.

. Ы 1757854А1 союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)з В 25 В 21/00

1 2, l,,4

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 A è i ..,«Х «4.- 1(Ы; L,. 1

ЯЯЩЯ@Ц «Я у,ффаЯ я .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4903865/28:::. -: его.различных отраслях для Стабильной за. (22) 22 11.90 -: " .: тяжки резьбовых соединений. Цель изобре(46) 30.08.92. Бюл. N 32 .. : ",, тения — повышенйе точности затяжки, Для (11) Специализированное конструкторское этого в способе затяжки резьбовых соеди-: бюро по механизации и автоматизации сле- нений, включающем предварительную и . серно-сборочных работ "Мехинструмент": окончательную затяжки, в процессе предва(72) В.M.Có÷ îâ и В.А;Щукин ., :: рительной затяжки производят контроль (56) Авторское свидетельство СССР . :; жесткости резьбового соединения и обеспеth 1504083, кл. В 25 В 21/00, 1988..:. чивают возможность углового перемещения

Заявка Японии : —;::: c жесткостью переменной величины корпуhk 62-13158, кл. В 25 В 19/00, 19SS;: - са гайковерта, а момент окончательной за(54) СПОСОБ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ,СОЁ- тяжки определяю« т с .учетом

ДИНЕНИЙ . . . :::::::: :::. предварительного момента, энергии инер(57) Изобретение относится к машийострое- — ционных масс гайковерта после предваринию; а именно к способам сборки резьбовых тельной затяжки и жесткости системы соединенйй, и может быть использовано в "гайковерт — резьбовое соединение". 1 ил.

Изобретение относится к машинострое- :: процессе предварительной затяжки не пронию, а именно к способам сборки резьбо- изводится контроль: конкретных значений вых соединений,и может быть использовано .: жесткости резьбового соединения, что влев его различных отраслях для стабильной чет за собой проведение окончательной зазатяжкй резьбовых соединений.. : тяжки при контроле кругящего момейта йа

Известен способ сборки резьбовых Сое- .. шпинделе, при этом погрешность затяжки динений, заключающийся в предваритель-; может достигать + 0$. ной затяжке, после окончания которой . цель изобретения — повышение точнорезьбовому соединению сообщают допол- стй затяжки. нительный энергетический импульс, измеряют значение крутящего момента.. в..: Указанная цель достигается тем, что в окончательнуЮ затяжку производят при on- .. способе затяжки резьбовых соединений, заределеийом значении последнего; - . : ключающемся в предварительной затяжке и

Наиболее близким по технической сущ- окончательной затяжке за Счет приложения ности к изобретению является способ за- к резьбовому соединеНию энергии инерци1 тяжки . резьбовых соединений,:: онных масс гайковерта. сообщают угловое заключающийся в предварительной эатяж-::. перемещение с жесткостью переменной веке и окончательной затяжке за счет прило-: личины корпусу гайковерта. определяют жения к резьбовому соединению энергйй . скорости шпинделя на холостом ходу и в инерционныхмассгайковерта.. : -моментокончанияйре, варительнойзатяжНедостатком данного способа является ки. рассчитываютyrnosye жесткость С резьнизкая точность затяжки ввиду того, что в 0oaoro соединения по формуле:

1757854

С =Кн(— 1)

Мс.х.

®п.з. где Кн — номинальная угловая жесткость корпуса гайковерта; мх.х. — угловая скорость шпинделя на

ХОЛОСТОМ ХОДУ; вп.э. — угловая скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки, и роиэводят корректирование номинальной угловой жесткости Кн» корпуса гайковерта до величины:

С

К - С С вЂ” + — — 1

Кц С где Сн — номинальная угловая жесткость резьбового соединения, а величину момента Уо» окончательной затяжки бпределяют по формуле: 1Ло» = Mn.э. +

С

«-н + Кн где М<.э.— момент предварительной затяжки;

Т вЂ” энергия инерционных масс гайковерта.

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа затяжки резьбовых соединений.

Способ затяжки резьбовых соединений осуществляется следующим образом, Перед осуществлением сборки резьбовых соединений корпусу гайковерта сообщают номинальную угловую жесткость Кя, соизмеримую с номинальной угловой жесткостью резьбового соединения Сн, и определяют общую жесткость Со системы

"гайковерт — резьбовое соединение" по формуле

Сн Кн

С =.С„+К„ принимая валы и зубчатые колеса гайковерта абсолютно жесткими, т.к. их инертность мала по сравнению с инертностью звеньев, имеющих Сн и Кя.

Резьбовому соединению придают момент предварительной затяжки, значение которого выбирают в пределах ЗО от значения окончательного момента затяжкй, т.к. при этом завершается обжатие стыка; и градиент момента становится постоянной ве. личиной;

Определив угловую скорость xonoc oto хода шпинделя и угловую скорость шпинде. ля в момент окончания предварительной затяжки, вычисляют угловую жесткость С конкретного резьбового соединения по формуле: с = KM —.х — 1)

®х.х. Оп.з.

10

20 где Кн — номинальная угловая жесткость корпуса гайковерта; вх.х. — угловая скорость шпинделя на

Холостом ходу; соп.э. — угловая скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки.

Далее производят корректирование номинальной угловой жесткости К«корпуса гайковерта до величины, определяемой по выражению:

С

С С

- — + — — 1

Кн Сн

Цель корректирования угловой жесткости упругого элемента корпуса гайковерта состоит в ТЬм, чтобы сохранить постоянное значение жесткости Со системы "гайковерт — резьбовое соединение" при отклонениях жесткости резьбового соединеня от номинальной величины в процессе затяжки, —,å, СнКн ..

Со C + K — const

После приложения к резьбовому соеди25 нению крутящего момейта предварительной затяжки и проведения операции коррекции жесткости последующую затяжку производят за счет энергии инерционных масс гайковерта, а величину момента "M«"

ЭО окончательной затяжки определяют по формуле:

Мцк=Мп.з. + TQ, где Мл.з, - предварительный момент затяжки;

Т вЂ” энергия инерционных масс гайковерта;

Со — общая жесткость системы "гайковерт — резьбавое соединение".

Все операции данного способа могут

40 быть автоматиэированы.

Осуществить способ затяжки можно, например, с помощью устройства, изображенного на чертеже, .

Устройство соДержит корпус 1, установ45 ленный в- нем гайковерт, содержащий двигатель 2, на выходном валу которого установлен маховик 3, связанный с. послед- . ним планетарный редуктор 4, шпиндель 5 с рабочей головкой 6. Цейтральное зубчтое

50 колесо 7 планетарного редуктора 4 является корпусом гайковерт, который имеет крутильную жесткОсть переменной величины, создаваемую имитатором 8 резьбовых нагрузок, йапример порошковой электромаг55 нитной муфтой. Имитатор 8 создает нагружение корпуса гайковерта в соответствии с требуемым законом, который соизмерим с законом жесткости резьбового соединения.

1757854

Имитатор 8 связан с блоком 9 управления затяжкой, вход которого связан с датчиком 10 скорости, установленным на шпинделе 5.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно датчиком 10 скорости определяют угловую скорость шпинделя в .<. на холостом ходу, значения которой регистрируются блоком 9 управления затяжкой, Блок 9 управления затяжкой вырабатывает сигнал, который поступает к имитатору 8, имеющему в исходном положении жесткость, соответствующую номинальной величине К>, Затем осуществляется предварительная затяжка до момента за-. тяжки, соответствующего 307 от номинального, в конце которой датчик 10 скорости определяет угловую скорость вращения шпинделя 5 в ., при работе гайковерта в дифференциальном режиме вращения и выдает сигнал на вход блока 9, который обрабатывает информацию и формирует сигнал, эквивалентный конкретной жесткости резьбового соединения "С", на корректирование закона нагружения (жесткости) имитатора 8 до величины Кн.<. Дальнейшая затяжка осуществляется энергией инерционных масс . (маховика 3). Так как при корректировании закона нагружения (жесткости) имитатора 8 жесткость системы "гайковерт — резьбовое соединенйе" остается постоянной величиной, то при работе гайковерта s инерцион.ном дифференциальном режиме происходит разделение потока инерцибнной энергии на два: главный — к резьбовому соединению, вспомогательный — к имитатору 8.

Поэтому корректирование закона нагружения имитатора 8 есть не что иное, как регулирование вспомогательного йотокв, который от номинального значения может колебаться в широких пределах, тем самым отнимая или добавляя энергию маховика 3, направляемую к резьбовому соединению, обеспечивая необходимую высокую точность затяжки, 5

Формула изобретения

Способ затяжки резьбовых соединений,, заключающийся в предварительной затяжке и окончательной затяжке за счет прило10 жения к реэьбовому соединению энергии инерционных масс гайковерта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, сообщают угловое перемещение с жесткостью переменной величины корпусу

15 гайковерта, определяют скорости шпинделя на холостом ходу и в момент окончания предварительной затяжки рассчитывают угловую жесткость С резьбового соединения по формуле

С = К (— — 1), Nx.x. шп.з. где К вЂ” номинальная угловая жесткость корпуса гайковерта; йъ.<. — угловая -скорость-шпйнделя на

25 холостом ходу;

Nn.з. — угловая скорость шпинделя в момент окончания предварительной затяжки, производят корректирование номинальной угловой скорости Кн.<, корпуса гайковерта

30 до величины;

С

С С -",.К„+ С„1 где С вЂ” номийальная угловая жесткость

35 резьбового соединения, а величину момента Мок окончательной затяжки определяют по формуле

Мок = Mn.з, +

40 . CH+ KB где M п.з. — момент предварительной затяжки;

Т вЂ” энергия ийерционных масс гайковерта, 1757854

Составитель В. Сучков .

Техред ММоргентал .

Редактор А. Егорова

Корректор В. Петраш

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

Заказ 2961 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК СССР

113935, Москва. Ж-35, Раушская йаб., 4/5 .