Ударный гайковерт
Ударный гайковерт относится к машиностроению, а именно к ударным механизированным инструментам, и содержит корпус, размещенный в нем двигатель. Гайковерт также содержит приводной вал ударного механизма, жестко связанный с выходным валом двигателя, шпиндель-наковальню с рабочими кулачками, установленный на приводном валу ударного механизма ударник с кулачками. Гайковерт снабжен катушкой индуктивности, электромагнитным клапаном с катушкой возбуждения и блоком управления, состоящим из компаратора, триггера, источника питания кнопки управления и транзисторного ключа. Обеспечивается повышение точности контроля момента затяжки. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к ударным механизированным инструментам, и может быть использовано в любой отрасли промышленности для сборки и разборки резьбовых соединений.
Известен ударный гайковерт, содержащий корпус, размещенный в нем двигатель, приводной вал ударного механизма, жестко связанный с выходным валом двигателя, шпиндель-наковальню с рабочими кулачками и установленный на приводном валу ударного механизма ударник с кулачками (см. АС 1362615, кл. В25В 21/00 от 05.05.86).
Недостатком указанного гайковерта является недостаточно высокая точность контроля момента затяжки, так как отсутствует автоматическое отключение гайковерта при достижении заданного момента затяжки.
Технический результат изобретения - повышение точности контроля момента затяжки резьбовых соединений.
Поставленный технический результат достигается тем, что ударно-импульсный гайковерт, содержащий корпус, размещенный в нем двигатель, приводной вал ударного механизма, жестко связанный с выходным валом двигателя, шпиндель-наковальню с рабочими кулачками, установленный на приводном валу ударного механизма ударник с кулачками, снабжен катушкой индуктивности расположенной в корпусе гайковерта и взаимодействующей с ударником, электромагнитным клапаном с катушкой возбуждения и блоком управления, состоящим из компаратора, триггера источника питания, кнопки управления и транзисторного ключа, выходом через катушку возбуждения электромагнитного клапана подключенного к положительному выводу источника питания, а входом подключенного к инверсному выходу триггера, S-входом соединенного с выходом компаратора, а R-входом через кнопку управления - с шиной «напряжение логической единицы», первый вывод катушки индуктивности через резистор подключен к положительному выводу источника питания и первому входу компаратора, второй вывод - к отрицательному выводу блока питания, а второй вход компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения.
На фиг.1 изображен ударный гайковерт, на фиг.2 - разрез по А-А.
Ударный гайковерт содержит корпус 1, размещенный в нем двигатель 2, приводной вал 3 ударного механизма 4 жестко связан с выходным валом 5 двигателя 2, шпиндель-наковальню 6 с головкой 7 под ключ на одном конце и рабочими кулачками 8 на другом, установленный на приводном валу 3 ударник 9 с кулачками 10 и катушку 11 индуктивности, установленную в корпусе 1 и взаимодействующую с ударником 9.
Ударник 9 подпружинен пружиной 12 относительно приводного вала 3 через упорный подшипник 13 в сторону шпинделя-наковальни 6.
Приводной вал 3 кинематически связан с ударником 9 посредством разобщающего механизма, выполненного в виде V-образных канавок 14 и 15, размещенных соответственно на приводном валу 3 ударника 9 и направленных в противоположные стороны. Шарики 16 взаимодействуют с V-образными канавками.
Электромагнитный клапан 17 с катушкой 18 возбуждения и блок 19 управления, состоящий из компаратора 20, триггера 21, источника 22 питания, кнопки 23 управления и транзисторного ключа 24, выходом через катушку 18 возбуждения электромагнитного клапана 17 подключенного к положительному выводу источника 22 питания, а входом подключенного к инверсному выходу триггера 21, S-входом соединенного с выходом компаратора 20, а R-входом через кнопку 23 управления - с шиной «напряжение логической единицы», первый вывод катушки 11 индуктивности через резистор 25 подключен к положительному выводу источника 22 питания и первому входу компаратора 20, второй вывод - к отрицательному выводу источника 22 питания, а второй вход компаратора 20 подключен к выходу источника опорного напряжения.
Ударный гайковерт работает следующим образом. После установки торцевого ключа (не показан) на гайку затягиваемого резьбового соединения (не показана) производят нажатие кнопки 23 управления. При этом триггер 21 устанавливается в исходное состояние, на его инверсном выходе появляется напряжение логической единицы, транзисторный ключ 22 открывается и подключает катушку 18 возбуждения электромагнитного клапана 17 к источнику 22 питания. Клапан 17 срабатывает и соединяет двигатель 2 гайковерта с пневмосетью 26. Двигатель 2 гайковерта приходит во вращение.
При этом вращение двигателя 2 через приводной вал 3, V-образные канавки 14, шарики 16 и V-образные канавки 15 передается на ударник 9 с кулачками 10.
Поскольку кулачки 10 взаимодействуют с рабочими кулачками 8 шпинделя-наковальни 6, то шпиндель-наковальня 6, вращаясь, передает крутящий момент через головку 7 под ключ (не показан) на гайку затягиваемого резьбового соединения (не показана).
По мере затягивания гайки сопротивление вращению в резьбовом соединении возрастает и шпиндель-наковальня 6 затормаживается.
Так как приводной вал 3 продолжает вращаться, то в результате взаимодействия V-образных канавок 14, шариков 16 и V-образных канавок 15 ударник 9 с кулачками 10 перемещается в осевом направлении.
Таким образом, кинетическая энергия вращающегося приводного вала 3 преобразуется в потенциальную энергию сжатой пружины 12 ударника 9.
Затем происходит расцепление кулачков 10 с рабочими кулачками 8 шпинделя-наковальни 6. После этого ударник 9 с кулачками 10 начинает вращаться совместно с приводным валом 3. Однако осевое перемещение ударника 9 с кулачками 10 и сжатие пружины 12 будет продолжаться вследствие инерционности до тех пор, пока скорость вращения ударника 9 не сравняется со скоростью вращения приводного вала 3.
Затем под давлением пружины 12 ударник 9 начинает перемещаться в исходное положение.
В своем вращательном движении и осевом перемещении ударник 9 перекатывает шарики 16, взаимодействующие с V-образными канавками 14 и 15. Таким образом происходит импульсное преобразование потенциальной энергии пружины 12 в кинетическую энергию вращения ударника 9.
Перемещение ударника 9 происходит до тех пор, пока не произойдет удар, при котором кинетическая энергия разогнанных масс через кулачки 10 передается рабочим кулачкам 8 шпинделя-наковальни 6 и далее на затягиваемое резьбовое соединение, где преобразуется в работу затяжки и в дальнейшем - до тех пор, пока включен двигатель 2, удары периодически повторяются и гайковерт работает в описанной последовательности.
При этом осевое ускорение, которое приобретает ударник 9 в момент окончания удара, зависит от величины момента затяжки.
Чем больше момент затяжки, тем больше ускорение, которое приобретает ударник 9 в момент удара. Так как усилие пружины 12 постоянно, то путь, который проделывает ударник в осевом направлении по мере увеличения момента затяжки, будет возрастать. При отскоке ударник, взаимодействуя с катушкой индуктивности, наводит в катушке э.д.с., амплитуда которой будет возрастать по мере увеличения отскока ударника при увеличении момента затяжки резьбового соединения.
Это напряжение поступает на вход компаратора 20, который при достижении амплитудой сигнала с катушки 12 установленного значения, величина которого определяется величиной опорного напряжения, которое поступает на второй вход компаратора 20 и имеет возможность регулировки, компаратор 20 срабатывает, на его выходе появляется импульс, которым триггер 21 устанавливается в единичное состояние, на его инверсном выходе напряжение пропадает, транзисторный ключ 24 закрывается и отключает катушку 18 возбуждения электромагнитного клапана 17 от источника 22 питания. Клапан 17 срабатывает и отключает двигатель 2 гайковерта от пневмосети 26.
Гайковерт отключается и затяжка гайки заканчивается.
Введение в ударно-импульсный гайковерт, содержащий корпус, размещенный в нем двигатель, приводной вал ударного механизма, жестко связанный с выходным валом двигателя, шпиндель-наковальню с рабочими кулачками, установленный на приводном валу ударного механизма ударник с кулачками, катушки индуктивности, расположенной в корпусе гайковерта и взаимодействующей с ударником, электромагнитного клапана с катушкой возбуждения и блока управления, состоящего из компаратора, триггера, источника питания, кнопки управления и транзисторного ключа, выходом через катушку возбуждения электромагнитного клапана подключенного к положительному выводу источника питания, а входом подключенного к инверсному выходу триггера, S-входом соединенного с выходом компаратора, a R-входом через кнопку управления - с шиной «напряжения логической единицы», при этом первый вывод катушки индуктивности через резистор подключен к положительному выводу источника питания и первому входу компаратора, второй вывод - к отрицательному выводу источника питания, а второй вход компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения, позволило повысить точность контроля момента затяжки вследствие автоматического отключения гайковерта при достижении установленного значения момента затяжки.
Ударно-импульсный гайковерт, содержащий корпус, размещенный в нем двигатель, приводной вал ударного механизма, жестко связанный с выходным валом двигателя, шпиндель-наковальню с рабочими кулачками, установленный на приводном валу ударного механизма ударник с кулачками, отличающийся тем, что гайковерт снабжен катушкой индуктивности, расположенной в корпусе гайковерта и взаимодействующей с ударником, электромагнитным клапаном с катушкой возбуждения и блоком управления, состоящим из компаратора, триггера, источника питания, кнопки управления и транзисторного ключа, выход транзисторного ключа через катушку возбуждения электромагнитного клапана подключен к положительному выводу источника питания, а вход подключен к инверсному выходу триггера, S-вход триггера соединен с выходом компаратора, а R-вход через кнопку управления подключен к шине "напряжение логической единицы", первый вывод катушки индуктивности через резистор подключен к положительному выводу источника питания и первому входу компаратора, второй вывод - к отрицательному выводу источника питания, а второй вход компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения.
