Способ сборки резьбового соединения

 

Изобретение относится к механизированной сборке ответственных резьбовых соединений и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. При осуществлении предлагаемого способа сборки производят затяжку резьбовых соединений до предела текучести с формированием сигнала на окончание затяжки по относительному угловому положению шпинделя и корпуса гайковерта, причем последнему задают значение крутильной жесткости не меньше, чем жесткость резьбового соединения при текучести болта.

Изобретение относится к механизированной сборке ответственных резьбовых соединений и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ сборки резьбовых соединений, включающий затяжку посредством гайковерта, контроль затяжки с определением угловой скорости и углового положения одного из звеньев кинематической цепи гайковерта и формирование сигнала на окончание затяжки с использованием состояния текучести болта, отличающийся тем, что с целью повышения точности и упрощения контроля затяжки последний осуществляют при крутильной жесткости корпуса гайковерта, соизмеримой или меньшей жесткости резьбового соединения, а формирование сигнала на окончание затяжки начинают при отрицательном изменении угловой скорости корпуса гайковерта с последующим измерением его угла поворота и заканчивают при текущем значении угловой скорости корпуса гайковерта, определяемой по зависимости: где ω_д - угловая скорость двигателя гайковерта; i - редукция гайковерта; ϕ_к - угол поворота корпуса гайковерта в реактивном направлении; K₁ - крутильная жесткость упругого элемента корпуса гайковерта; K - жесткость резьбового соединения; K₂ - жесткость резьбового соединения при текучести болта; t_ф - время формирования сигнала на прекращение затяжки.

(заявка N 4845623/28 (056185) от 17.05.90. Способ сборки резьбовых соединений и устройство для его осуществления, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства от 30.01.92).

Недостатком способа является сложность формирования сигнала на окончание затяжки, так как требуемая точность затяжки обеспечивается путем контроля изменения угловой скорости - ускорения, что приводит к сложности реализации.

Цель изобретения - упрощение формирования сигнала на окончание затяжки.

Поставленная цель достигается тем, что способ сборки резьбовых соединений включает затяжку посредством гайковерта, контроль затяжки с определением текущих значений угла поворота его корпуса, которому придана крутильная жесткость величиной, меньшей жесткости резьбового соединения, но не менее жесткости резьбового соединения при текучести болта, измерение текущих значений угла поворота шпинделя, фиксирование угла поворота корпуса гайковерта с противоположным знаком, контроль относительного углового положения шпинделя и фиксированного углового положения корпуса гайковерта и формирование сигнала на окончание затяжки, произведенного по отрицательному изменению относительного углового положения шпинделя и фиксированного углового положения корпуса гайковерта.

Способ сборки резьбовых соединений осуществляется следующим образом.

Определяют (экспериментально или расчетным путем) зависимость момента в резьбовом соединении от угла поворота гайки для данного резьбового соединения или одного из серии одинаковых резьбовых соединений. Эта зависимость характеризуется условной жесткостью резьбового соединения K на стадии упругих деформаций болта и жесткости резьбового соединения K₂ при текучести болта. Кроме того, корпусу гайковерта задают крутильную жесткость K₁, меньшую жесткости резьбового соединения, но не менее жесткости резьбового соединения при текучести болта, т.е.

K₂ < K₁ < K Дополнительно замеряют скорость шпинделя на холостом ходу ω_xx.

Далее производят навинчивание и предварительную затяжку крепежа. При достижении затяжки, составляющей 40 - 80% от номинальной величины, начинается дифференциальный режим работы гайковерта. В этом случае каждому приращению поворота шпинделя соответствует вполне определенная величина поворота корпуса гайковерта в реактивном направлении. Если за базу отсчета принять систему координат шпинделя, а угол поворота корпуса гайковерта фиксировать с противоположным знаком, то угол поворота корпуса гайковерта после фиксации относительно шпинделя имеет положительное приращение, так как K₁ < K.

В условиях пластических деформаций болта (состояние текучести) жесткость резьбового соединения первоначально снижается до величины K₁. Поэтому, начиная с этого момента, фиксированный угол поворота корпуса гайковерта относительно шпинделя получает нулевое, а затем отрицательное приращение, так как величина крутильной жесткости корпуса гайковерта K₁ принята не менее жесткости резьбового соединения K₂ при текучести болта. Далее по отрицательному изменению (приращению) относительного углового фиксированного положения корпуса гайковерта и шпинделя производят формирование сигнала на окончание затяжки. Конечное отрицательное относительное угловое положение корпуса гайковерта и шпинделя, по которому судят об окончании затяжки, определяют по выражению:

где ω_x.x - скорость шпинделя на холостом ходу;
K₁ - крутильная жесткость корпуса гайковерта;
K₂ - жесткость резьбового соединения при текучести болта;
t_ф - время формирования сигнала на окончание затяжки.

Таким образом, контролируя величину ϕ, производят косвенный контроль осевой силы затяжки при достижении в материале болта состояния текучести.

Преимущество предлагаемого способа над известным заключается в простоте формирования сигнала на окончание затяжки без учета ее энергетических показателей (моментов затяжки и ускорений).

Формула изобретения

Способ сборки резьбового соединения, включающий затяжку его элементов посредством гайковерта, контроль затяжки и измерение значений угла поворота шпинделя гайковерта, отличающийся тем, что контроль затяжки осуществляют с одновременным определением текущих значений угла поворота корпуса гайковерта, последнему задают значение крутильной жесткости, не меньшее, чем жесткость резьбового соединения при текучести болта, измеряют текущие значения угла поворота шпинделя, фиксируют угол поворота корпуса с противоположным знаком, контролируют относительное угловое положение шпинделя и корпуса гайковерта и формируют сигнал на окончание затяжки по отрицательному изменению относительного углового положения шпинделя и фиксированного положения корпуса гайковерта.