Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания

 

Изобретение относится к устройствам для фиксации резьбовых соединений от проворота и может быть использовано при сборке изделий, в которых детали скрепляют многоболтовыми соединениями. Цель изобретения - повышение качества сборки и расширечие технологических возможностей , В зависимости от положения грани болта Т-образный рычаг 34 может либо сориентироваться по грани болта, либо нет. В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с заданным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворота

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 25 В 23/08!

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4864421/28 (22) 06.09.90 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (71) Спецйализированное конструкторское баро по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ "Мехинструмент" (72) В.М.Сучков и А.И.Седов (56) Авторское свидетельство СССР

Q 1207742, кл. В 25 В 23/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1696294, кл. В 25 В 23/08, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ РЕЗЬ5O8blX СОЕ/ЕДИНЕНИЙ OT ПРОВОРАЧИ.ВАНИЛ

„„59„„1781023 А1 (57) Изобретение отиосйтся к устройствам для фиксации резьбовых соединений от про- . ворота и может быть использовано при сборке изделий, в которых детали скрепляют многоболтовыми соединениями. Цель изобретения — повышение качества сборки и расширение технологйческих воэможностей. В зависимости от положенйя грани болта Т-образный рычаг 34 может либо сориентироваться по грани болта, либо нет. В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с заданным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворота

ыН+Ы-ЬАаз4 ась.а. =,,зж> О

1781023

20

30

45 головки болта под действием заклинивающего момента и момента пружины 4 произойдет ориентация Т-образного рычага 34 по грани болта. При дальнейшем повороте головки болта происходит заклинивание рычага 5 под действием силы заклинивающего

Изобретение относится к машиностро.: ению, а именно к устройствам для фиксации резьбовых соединений от проворота, и может быть использовано для сборки изделий, в которых детали скрепляют многоболтовыми соединениями с применением завинчивающих гайковертов.

Известно устройство для фиксации крепежных изделий от проворачивания, содержащее корпус с установленными в нем фиксаторами, каждый из которых вйполнен в виде установленной с зазором в корпусе и подпружиненной относительно последнего втулки с гнездом под головку крепежного элемейта и закрепленными в ней пальцами с коническими хвостовикамй, размещенным в конических отверстиях корпуса.

Наиболее близким к изобретению явля. . ется устройство для фиксации крепежных иэделий от проворачивания, содержащее корпус, установленные на нем ступенчатые по длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на .. ступени меньшего диаметра, размещенные в них шарики, установленные на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии .пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине плунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шариками.

Недостатком данного устройства является невозможность произвести на нем контроль качества сборки резьбовых соединений путем контроля затяжки, т. к. болты,:будучи затянутые одним и тем же моментом, имеют при дефектах резьбы эначениМ осевой силы затяжки, не соответству " ющие расчетным. Также данное устройство не позволяет производить удерживание головки болта поворота при развинчивании крепежа, что снижает технологическйе возможности устройства.

Цель изобретения — повышение качества сборки и расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для фиксации резьбовых соемомента при упоре стойки Т-образного рычага 34 в выступ паза рычага 5. Далее при возникновении заклинивающего момента в оси фиксатора 3 создается реакция опоры, которая в дальнейшем будет препятствовать съему рычага 5 с головки болта. 11 ил. динений от проворачивания, содержащем корпус, установленные на нем ступенчатые по; каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на ступени меньшего диаметра, размещенные в них шарики, установленные на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии каждого пальца подпружиненный по оси ступенчатый по длине нлунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шариками, в каждом рычаге выполнен продольный паз. а устройство снабжено

15 концевым выключателем, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага. контрольным механизмом качества сборки, выполненным в виде втулки, установленных в ней йоршня для взаимодействия одним торцом с одним из шариков и закрепленного на другом его торце штока для взаимодействия с концевым выключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном паэу с возможностью поворота на 180 и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором, На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2, — фиксатор в момент предварительной ориентации фиксатора по граням болта; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг

3; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг.

6- фиксатор в момент перегрузки; на фиг. 7

35 — фиксатор в момент отвинчивания крепежа; на фиг. 8 — фиксатор в момент окончательной нагрузки; на фиг. 9 — сечен 1е Е-Е на фиг. 7; на фиг, 10- сечение Г-Г на фиг. 7; на фиг. 11 — сечение Д-Д на фиг. 7.

Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания содержит корпус 1 с установленными на нем ступенчатыми по длине пальцами 2, размещенные на каждом фиксаторы 3. поджатые пружинами 4 к корпусу 1 и выполненные в виде рычагов 5, Каждый рычаг 5 установлен с зазором

Л на ступени 6 меньшего диаметра пальца

1781023

2, выполненного на торце с глухим отверстием 7, в котором установлен ступенчатый по оси плунжер 8 с цилиндрической поверхностью 9 и коническим хвостовиком 10 для взаимодействия с шариками 11, установ- 5 ленными в радиальные отверстия 12 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2 с возможностью контакта с внутренней поверхностью 13 рычага 5. На ступени 14 больmего диаметра каждого пальца 2 10 перпендикулярно его оси на боковой поверхности выполнен паз 15, в котором размещена пружина 4, закрепленная одним концом на рычаге 5, а другим — на корпусе 1 через штыри 16, . 15

На каждом пальце 2 на ступени 6 меньшего диаметра установлена поджатая пружиной 17 обойма 18 с внутренней конической поверхностью 19.

8 конических гнездах 20 ступени мень- 20

mего диаметра пальца 2 установлены три шарика 21 ° образующие с внутренней конической поверхностью 19 обоймы 18 подвижный шариковый захват плуйжера 8, поджатого относительно пальца 2 пружиной 25

22. Для удержания плунжера 8 от выпадания на ступени 6 меньшего диаметра пальца .

2 установлена крышка 23, а сам плун>кер 8 выполнен ступенчатым по длине и ступенью

24 меньшего диаметра установлен в отвер- 30 стии крышки 23, На плече 25 каждого рычага 5 установлен механизм качества сборки, выполненный в виде втулки 26 с установленным в ней поджатым пружиной 27 поршнем 28 со што- 35 ком 29. Торец поршня 28 предназначен для взаимодействия с расположенным по продольной оси рычага 5 шариком 11, свободный конец штока 29 предназначен для взаимодействия с концевым выключателем 40

30, дающим команду на отключение шпинделя гайковерта (Il3 чертеже не показан) при завинчивании, сигнализируя о дефекте параметров резьбового элемента. Для фиксации головки реэьбового элемента от 45 проворачивания при эавинчивании и дополнительно при отвинчивании гайки на конце

31 рычага 5 в его продольном пазу 32 установлен с воэможностью поворота на 180 и фиксации в крайних положениях шарико- 50 вым фиксатором 33 Т вЂ” образный рычаг 34, который вращается на оси 35, проходящей через его стойку 36, и в крайних положениях удерживается от дальнейшего поворачивания выступом 37, расположенным в пазу 55 рычага 5.

Шарики шарикового фиксатора 33 западают в крайних положениях Т-образного рычага 34 в отверстия 38 рычага 5, расположенные по разные стороны оси 35, а усилие пружины шарикового фиксатора 33 подобрано таким, что рычаг 34 из крайних положений может выводиться от руки, Для работы фиксатора 3 необходимо следующее, Угол у, образованный коническим хвостовиком 10 плунжера 8, оптимально составляет два угла самоторможения.

Угол а, образованный конической поверхностью 19 обоймы 18, оптимально равен углу самоторможения. Угол /3, образованный конической поверхностью 19 обоймы 18. и образующей 39 конического гнезда 20 ступени 6 меньшего диаметра пальца 2, состав-. ляет два угла самоторможения.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 40 с болтом 41, установленным головкой вниз, базируют на поверхности корпуса 1. Т-образный рычаг 34 находится в положении, соответствующем завинчиванию крепежа. Затем плунжер 8 вручную утапливается в глухое отверстие 7 пальца 2 до упора, преодолевая при этом сопротивление пружины 22 и трение между шариками 21 и образующей 39 конического гнезда

20. Заклинивание плунжера 8 не происходит, так как шарики 21 обкатываю;ся по конической поверхности 19 обоймы 18, тем самым перемещая ее в сторону, противоположную движению плунжера 8, и сжимая пружину 17. При движении плунжера 8 шарики 11 разводятся в радиальных отверстиях 12 под действием конического хвостовика 10 плунжера 8 до контакта с внутренней цилиндрической поверхностью

13 рычага 5.

Диаметры конического хвостовика 10 плунжера 8, шариков 11 и цилиндрической поверхности 13 подобраны так, что натягов между ними не создается, а лишь происходит центрация рычага 5 на ступени 6 меньщего диаметра пальца 2. Затем рычаг 5

Т-образным рычагом 34 переводится в рабочее положение в сторону к головке болта"

41, преодолевая усилие пружины 4, которая при переходе через центр пальца 2 придает рычагу 5 Т-образным рычагом 34 прижимающий момент Мор.

В зависимости от положения грани болта 41 Т-образный рычаг 34 может либо сориентироваться по грани болта 41, либо нет, В случае непопадания Т-образного рычага 34 на грань болта 41 после того, как наживят гайки и будут производить их затяжку с заданным крутящим моментом для получения требуемой осевой силы затяжки, за счет поворота головки болта 41 под действием заклинивающего момента Мз и момента Млр пружины 4 произойдет ориентация T-обраэ1781023 ного рычага по грани болта 41. При дальнейшем повороте головки болта 41 происходит заклинивание рычага 5 под действием силы

Р от эаклинива.ощего момента Мз при упоре стойки 36Т-образ: ого рычага 34 в выступ 37 паза 32.

Величину эаклинивающего момента М> определяют по выра>кению.

Мз = Q (+ jap — — p Rr), Р ср

2л 2

10

8 где D — диаметр описанной окружности головки болта;

S — размер под ключ головки болта.

В конце рычага 5 происходит кинематическое воздействие поршня 28 на концевой выключатель 30, который дает команду на отключение соответствующего гайковерта (не показан), который подготавливается к развинчиванию дефектного крепежного элемента. Гайки других бездефектных болтов продолжают затягивать до получения где M3 — величйна эаклинивающего момен-. та;

Q — требуемая осевая сила затяжки;

Р— шаг резьбы;

Оса — средний диаметр резьбы;

14-. приведенный радиус трения по торцу гайки;

pp — коэффициент трения в резьбе;" фт — коэффициент трения по торцу голоВки болта.

Далее при возникновенйй заклинивающего момента Мз (величина М в основном определяется значениями фр и р ) в оси фиксатора 3 создается реакция опоры R, которая в дальнейшем будет препятствовать сьему рычага 5 с T— - образным рычагом

34 с головки болта 41 за счет расклиниваю- щих в системе сил. Вертикальная составляющая силы R при взаимодействии шариков

11 с коническим хвостовиком 10 пальца 2 в сумме с усилием сжатой пружины 22 недостаточны для того, чтобы вытолкнуть плунжер 8 вверх, удерживаемый шариковым захватом 33 за цилиндрическую поверхность 9, и тем самым нарушить центрацию рычага 5 на ступени 6 меньшего диаметра пальца 2 во время затяжки гайки, во время которой .поршень 28 механизма качества сборки установлен напротив шарика 11, расположенного по продольной оси рычага

5, и находится с ним в контакте без создания каких-либо дополнительных напряжений в пружине 27, усилие которой равно горизонтальной составляющей Р1 силы Р от номи нального заклинивающего момента М . В случае дефекта резьбы одного или нескольких крепежных элементов трение в резьбе возрастает. Это приводит к увеличению заклинивающего момента и росту силы Р. Головка болта, взаимодействуя с Т-образным рычагом 34, отжимает его из положения равновесия в направлении продольной оси.

Поршень 28 торцом упирается в шарик 11, расположенный по продольной оси рычага

5, a рычаг 5 и втулка 26 механизма качества сборки при сжатии пружины 27 перемещается на расстояние: Л= Π— S/2, требуемой осевой силы затяжки без перемещений фиксаторов. По окончании затяжки всех гаек рычаги 5 снимаются с головок ботов 41. Для этого поднимают обойму 18 да

15 упора в йаружный торец крышки 23, преодолевая усилие пружины 17.

Шарики 21 становятся свободными в конических гнездах 20, и плунжер 8 под дейст23, которая удерживает его от выпадания.

Между шариками 11 и коническим хвостовиком 10 плунжера 8 появляется зазор, благо25 даря этому рычаг 5 Т вЂ” образным рычагом 34 получает подвижность во всех направлениях в пределах зазора Ь между ступенью 6 меньшего диаметра пальца 2 и диаметром внутренней поверхности 13 рычага 5.

Подви>кность рычага 5сТ-образным рычагом 34 устраняет. заклинивание головок

30 болтов 41. При перемещении рычага 5 в сторону болта 41 на величину Л появляется воэможность свободного снятия рычага 5 с

35 головки болта 41 и перевода фиксатора 3 в исходное положение. После того, как все фиксаторы 3 отведены в исходное положение, собранное изделие 40 снимается с корпуса 1, а в случае срабатывания одного из концевых выключателей 30 производится дополнительная операция

Для этого собранное изделие 40 оставляется в рабочем положении, Т-образный рычаг фиксатора 3, выявившего дефект, поворачивается íà оси 35 на 180 в поло>кение, соответствующее отвинчиванию дефектно45 го крепежного элемента, и фиксируется шариковым фиксатором 33 при западании его шарика в отверстие 38 рычага 5. Плунжер 8

50 утапливается в глухое отверстие 7 пальца 2, рычаг 5 с Т-образным рычагом 34 переводится в рабочее положении в сторону к голавке дефектного крепежного элемента (болта 41). Ориентации Т-образного рычага

34 по грани болта в этот момент не происходит, но при последующем отвинчивании гайки за счет поворота болта 41 под действием отвинчивающего момента М, и момента М я пружины 4 произойдет заклинивание

20 вием пружины 22 занимает исходное положение с упором во внутренний торец

1781023

10 рычага 5 с Т-.образным рычагом 34 под действие силы Р от отвинчивающего момента при упоре стойки 36 в выступ 37 паза 32 рычага 5.

После развийчивания дефектного кре- 5 пежного элемента обойму 18 поднимают до упора в наружный торец крышки 23, плунжер 8 занимает исходное положение, рычаг

8 переводится в исходное положение, а ТОбразный рычаг 34 устанавливается в поло- 10 аение "завинчивание". Заменяя крепежный влемент, цикл сборки повторяют.

Формула изобретения

Устройство для фиксации резьбовых соединений от проворачивания; содержащее 15 корпус, установленные на нем ступенчатые йо длине пальцы, каждый с глухим отверстием на торце и радиальными отверстиями на ступени меньшего диаметра, размещенные в радиальных отверстиях шарики, установлен- 20 йые на ступени меньшего диаметра каждого пальца фиксаторы в виде подпружиненных к корпусу рычагов и размещенный в глухом отверстии каждого пальца подпружиненный по оси Ступенчатый по длине плунжер с коническим хвостовиком для взаимодействия с шарикамй, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения качества сборки и расширения технологических возможностей, в каждом рычаге выполнен продольный паз, а устройство снабжено концевыми выключателями, шариковыми фиксаторами, установленным на одном конце каждого рычага контрольным механизмом качества сборки, выполненным в-виде втулки, установленных в ней поршня для взаимодействия одним торцом с одним из шаоиков и закрепленного йа «другом торце поршня штока для взаимодействия с концевым вы- ключателем, и Т-образными рычагами, расположенными каждый в продольном пазу с возможностью поворота на 180О и фиксации в крайних положениях шариковым фиксатором, 1781023

1781023

Фм7

Составитель 8; Сучков

Техред M.Mîðãåíòàë л

Корректор Й Шмакова

Редактор

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

Заказ 178/93 Тираж Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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