Стенд для испытания ударных гайковертов

 

ОПИ-CAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1746237

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 190178 (21) 257284 5/2 5-28 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 07.07.80, Бюллетень ¹25

Дата опубликования описания 070780

{51)М. Кл.2

G 01 М 15/00

В 25 В 21/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

{53) УДК 621.88З (088.8) Г. A. Антипов, М. Л. Гельфанд, В. Ф. Зорин, Е. A. Самылин и Я. И. Ципенюк (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт механизированного и ручного строительно-монтажного инструмента вибраторов и строительно-отделочных машин (7! ) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ УДАРНЫХ ГАЙКОВЕРТОВ

Изобретение относится,к стендам для испытания машин ударного действия.

Известен стенд для испытания удар- 5 ных гайковертов, содержащий корпус, упругие элементы и полумуфты с торцовыми кулачковыми самотормозящими поверхностями, причем одна из полумуфт жестко соединена со шпинделем гайковерта и установлена с воэможностью поворота вокруг своей оси, а другая полумуфта соединена с одним из упругих элементов, крутильная жесткость которого равна крутильной жесткости эаворачиваемого болта и выполнена с возможностью поворота и осевого перемещения (1).

Такой стенд не обеспечивает заданной нагрузки на гайковерт в силу наблюдающихся задиров на кулачковых поверхностях, приводящих к возрастанию нагрузочного момента ° При увеличении площади кулачковых поверхностей для уменьшения эадиров увеличивается момент инерции полумуфт, что резко увеличивает нагрузки .на гайковерт.

Наиболее близким к изобретению является стенд для испытаний ударных гайковертов, содержащий станину, укрепленные на ней нагружающие механизмы, выполненные в виде передней и задней опор, и размещенного в них торсиона, один конец которого предназначен для взаимодействия с рабочей головкой шпинделя гайковерта.

Другой конец торсиона соединен с устройством для закручивания торсиона в промежутках между ударами (2). При такой конструкции стенда наибольшая сложность заключается в последовательном,воссоздании ( рону возрастания) нагрузок на гайковерт при использовании одного нагружателя . Для этого при использовании укаэанного стенда. в промежутках между ударами дополнительно закру- .. чивают торсион до момента, равного моменту, полученному в предыдущем ударе.

Однако необходимость дополнительного закручивания торсионов (в промежутках между ударами) требует применения сложных и громоздких приводных механизмов, снижающих надежность самого нагружателя. Кроме того, приводные механизмы нагружателя не обеспечивают точного воспроизведения мо746237 мента в промежутках между ударами, особенно на последних ударах, когда угол закрутки торсиона уменьшается, что приводит к увеличению- относительной погрешности но углу закрутки.

Целью изобретения является повышение точности процесса нагружения.

Укаэанная цель достигается тем, что в стенде для испытания ударных гайковертов нагружаюшие механизмы выполнены с торсионамн различной жесткости, обеспечивающими на шпинделе гайковерта различные нагрузочные моменты, и имеют размещенные в задних опорах и подпружиненные относительно них инерционные массы, установленные на торсионах с возмож- 15 ностью совместного поворота и относительно осевого перемещения.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания ударных гайковертов, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то >ке, 2О вид сверху; на фиг. 3 - пРинципиальная схема работы стенда для испытания ударных гайковертов; на фиг. 4гра4ик йоследовательного нагружения гайковерта в процессе испытания.

Стенд содержит станину 1, на которой укреплены нагружающие механизмы 2-4, Каждый из механизмов пред-. ставляет собой торсионный узел нагружения, состоящий из торсиона 5, передней опоры 6 и задней опоры 7 с крышкой 8.

B задней опоре 7 на квадратйом конце 9 торсиона 5 размещена инерцион ная масса 10, подпружиненная пружиной

11. Масса 10 установлена на торсионе

5 с возможностью совместного поворота и относительного осевого перемещения.

Передний конец 12 торсиона 5 выполнен квадратным или шестигранным для подсоединения торцовой головки гайковер- 40 та 13.

Каждый из торсионов 5, размещенных в нагружающих механизмах 2 и 4, имеют различную жесткость,обеспечивающую при наличии массы 10 нагрузочные моментьг Й„, М, M ...М„ на шпинделе гайковерта при его работе.

Стенд для испытания ударных гайковертов работает следуюшим образом.

Для испытаний торцовую головку

l3 гайковерта (фиг. 3) устанавлив ают на конце 12 торсиона, и затем включают двигатель гайковерта (на чертеже не показан) . При работе двигателя ударник 14 гайковерта наносит периодические удары по наковальне 15, и кинетическая энергия сцепившихся ударника 14 и наковальни 15 через шпиндель 16 и торцовую головку 13 передается на.торсион 5, где преобразуется в потенциальную энергию деформации торсиона и кинетическую энергию инерционной массы 10.

Процесс приращения нагрузочного

Мбайта на торсионе происходит следуюшим образом. 6

Система инерционная масса 10 горсион 5 — масса сцепившихся ударника 14 и наковальни 15 является двухмассовой. После зацепления ударника 14 и наковальни 15 их суммарная масса обладает определенной начальной скоростью и соответствующей кинетической энергией, По мере преобразования этой энергии в потенциальную энергию деформации торсиона 5 и кинетическую энергию инерционной массы

10 торсион скручивается, крутящий (нагрузочный) .момент на нем увеличивается, скорость инерционной массы 10 возрастает (от нулевого значения), скорость ударника 14 и наковальни 15 уменьшается. До тех пор,,пока скорость ударника 14 и нако вальни 15 будет превышать скорость инерционной массы 10, крутящий момент на торсионе будет возрастать. При равенстве этих скоростей крутящий момент на торсионе будет иметь наибольшее значение, а когда скорость инерционной массы 10 будет превышать скорость ударника 14 и наковальни 15, момент на торсионе начнет уменьшаться. В момент времени, когда скорость инерцирнной массы 10 достигнет максимального (или близкого к нему) значения, ударник 14 и наковальня 15 полность о затормозятся, скорость их будет равна нулю (или близка к этому значению), при этом момент на торсионе уменьшится до нулевого значения.

При заторможенных ударнике 14 и наковальне 15 происходит их расцеПление (под действием возвратной пружины ударного механизма гайковерта или иным известным способом), в дальнейшем — разгон ударника 14 для осушествления следующего рабочего цикла. 3а время разгона ударника 14 инерционная масса 10 затормаживается до состояния IIQKoR с помощью пружины 11.

Таким образом, к следующему удаРу каждый иэ нагружающих механизмов

2 — 4 (фиг. 1 и 2) устанавливается в исходное положение, Кривая 17 (фиг. 4) характери †зует изменение момента в резьбовом соедийенйи"при его затяжке ударным гайковертом.,После ударов

i ... момент в резьбовом соедиЬ Р нении возрастает до величины М, М, М ...М„,, при этом шпиндель гайковерта последовательно нагружается этими моментами, закон изменения которых характеризуется прямыми 18 — 21.

Таким образом, если, например, ресурс гайковерта составляет m циклов, то в процессе испытаний на надежность гайковерт будет нагРУжаться соответственно Ill Раз моментами M М» М ... М

Благодаря предлагаемому стенду каждый из нагрузочных моментов М«, М М ... М обеспечивается не од2 Ь *

74623 ним, а группой нагружающих механизмов в порядке возрастания нагрузки. Тогда на одном нагружающем механизме создается момент М„, и гайковерт отрабатывает на этом йагружателе m циклов, на другом нагружателе создается момент М ) М„, и здесь также отрабатывается m циклов и т. д.

При необходимости испытания гайковерта до полного износа на каждом из нагружающих механизмов после испытания на ресурс можно добавить некоторое количество циклов нагружений до первого отказа. С целью .проведения:ускоренных испытаний гайковерт можно первоначально нагружать нагру- жающими механизмами, дающими макси мальные нагрузки, что позволйт выявить скрытые дефекты в используемой машине уже в начале испытаний.

Последовательное нагружение гай- 20 коверта в порядке возрастания нагрузки группой нагружающих механизмов, каждое из которых обеспечивает постоянное нагружение, позволяет увеличить точность имитации процес- 25 са нагружения, так как на каждом нагружающем механизме воссоздается момент постоянной величины, соответствующий ступени момента при затяжке резьбового соединения. В З() связи с тем, что величина нагрузочного момента на каждом нагружающем механизме не меняется в процессе испытаний, для обеспечения этого

Ю 7 У момента не требуются дополнительные механизмы, типа приводных или другие. Величина момента обеспечивается геометрическими размерами торсиона и инерционной массы.

Формула изобретени я

Стенд для испытания ударных . гайковертов, содержащий станину и .за-, крепленные на ней нагружающие механизмы, выполненные в виде передней и задней опор, и размещенного в них торсиона, один конец которого предназначен для взаимодействия с рабочей головкой шпинделя гайковерта, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью повышения точности процесса нагружения, нагружающие механизмы выполнены с торсионами различной жесткости, обеспечивающими на шпинделе гайковерта различные нагрузочные моменты, и имеют размещенные в задних опорах и подпружиненные относительно них инерционные массы, установленные на торсионах с возможностью совместного поворота и огносительного осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 442391, кл. G 01 М 15/00, 1974, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 319867, кл. G 01 М 15/00, 1969 (прототип) . е

746237

inr in

Фс/7. кк о 1 г э

Составитель И. Лихачев

Редактор д. Рожкова Техред М, детке Корректор И, Муска

Заказ 3929/29 " Тираж 1019 Подписное

ЦБИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4