СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ГАЙКОВЕРТОВ
STAND FOR MONITORING TORQUE OF PNEUMATIC NUT WRENCHES

Изобретение относится к оборудованию для приемо-сдаточных испытаний механизированного инструмента.
Известен стенд для испытания гайковертов, содержащий основание, нагружатель, выполненный в виде резьбовой пары, головкой болта соединенный со шпинделем испытуемого гайковерта, датчик момента и блок управления, соединенный с датчиком момента (см. АС. СССР №925620, кл. В25В от 07.05.82 г.).
Недостаток стенда заключается в недостаточно широких технологических возможностях, так как стенд не позволяет автоматически выявлять дефектные изделия.
Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей путем автоматического выявления дефектных изделий.
Поставленный технический результат достигается тем, что стенд для контроля крутящего момента пневматических гайковертов, содержащий основание, нагружатель, выполненный в виде резьбовой пары, головкой болта соединенный со шпинделем испытуемого гайковерта, а гайкой, через датчик момента, взаимодействующий с основанием, датчик момента соединен с блоком контроля, содержащим аналого-цифровой преобразователь, первый цифровой компаратор, первый регистр памяти, цифровой индикатор, логический элемент «И» и усилитель, входом подключенный к выходу датчика момента, а выходом ко входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами подключенного к первым информационным входам первого цифрового компаратора и входам первого регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам регистра памяти, а выход к управляющему входу первого регистра памяти, выходы первого регистра памяти подключены ко входам цифровых индикаторов, снабжен вычислительным устройством, вторым и третьим цифровым компараторами, вторым и третьим регистрами памяти, счетчиком импульсов, блоком памяти, аналоговым компаратором, элементом «НЕ», триггером, инверсным выходом подключенным ко входу транзисторного ключа, выходом через катушку возбуждения электромагнитного клапана, осуществляющего подключение гайковерта к пневмосети, подключенного к выходу блока питания, первый вход аналогового компаратора подключен к выходу усилителя, второй вход - к источнику опорного напряжения, а выход через формирователь импульсов подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходами подключенного ко входам блока памяти и первым информационным входам вычислительного устройства, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра памяти, первые информационные выходы вычислительного устройства соединены с первыми входами второго цифрового компаратора, вторые информационные выходы вычислительного устройства соединены с первыми входами третьего цифрового компаратора, вторые входы второго и третьего компараторов соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров памяти, выход второго цифрового компаратора через элемент «НЕ» подключен к первому входу элемента «И», выход третьего цифрового компаратора подключен ко второму входу элемента «И», а выход триггера к третьему входу элемента «И», выходом через световой индикатор подключенный к выходу блока питания, установочный S-вход триггера подключен к выходу блока памяти, а установочные R-входы триггера и счетчика импульсов через кнопку управления соединены с шиной «Напряжение логической единицы», а установочный вход первого регистра памяти и вход «Запись» вычислительного устройства подключены к выходу формирователя импульсов.
На чертеже приведена блок-схема стенда для контроля крутящего момента гайковертов.
Стенд для контроля крутящего момента пневматических гайковертов содержит основание 1, нагружатель 2, выполненный в виде резьбовой пары, головкой 3 болта 4 соединенный со шпинделем 5 испытуемого гайковерта 6, а гайкой 7, через датчик 8 момента, взаимодействующий с основанием 1, датчик 8 момента соединен с блоком 9 контроля, содержащим аналого-цифровой преобразователь 10, первый цифровой компаратор 11, первый регистр 12 памяти, цифровой индикатор 13, логический элемент 14 «И» и усилитель 15, входом подключенный к выходу датчика 8 момента, а выходом ко входу аналого-цифрового преобразователя 10, информационными выходами подключенного к первым информационным входам первого цифрового компаратора 11 и входам первого регистра 12 памяти, вторые входы первого цифрового компаратора 11 подключены к выходам регистра 12 памяти, а выход к управляющему входу первого регистра 12 памяти, выходы первого регистра 12 памяти подключены ко входам цифровых индикаторов 13, вычислительное устройство 16, второй и третий цифровые компараторы 17 и 18, второй и третий регистры 19 и 20 памяти, счетчик 21 импульсов, блок 22 памяти, аналоговый компаратор 23, элемент 24 «НЕ», триггер 25, инверсным выходом подключенный ко входу транзисторного ключа 26, выходом через катушку 27 возбуждения электромагнитного клапана 28, осуществляющего подключение гайковерта 6 к пневмосети 29, подключенного к выходу блока 30 питания, первый вход аналогового компаратора 23 подключен к выходу усилителя 15, второй вход - к источнику опорного напряжения 31, а выход через формирователь 32 импульсов подключен к счетному входу счетчика 21 импульсов, выходами подключенного ко входам блока 22 памяти и первым информационным входам вычислительного устройства 16, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра памяти 12, первые информационные выходы вычислительного устройства 16 соединены с первыми входами второго цифрового компаратора 17, вторые информационные выходы вычислительного устройства 16 соединены с первыми входами третьего цифрового компаратора 18, вторые входы второго и третьего компараторов 17 и 18 соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров 19 и 20 памяти, выход второго цифрового компаратора 17 через элемент 24 «НЕ» подключен к первому входу элемента 14 «И», выход третьего цифрового компаратора 18 подключен ко второму входу элемента 14 «И», а выход триггера 25 к третьему входу элемента 14 «И», выходом через световой индикатор 33 подключенный к выходу блока 30 питания, установочный S-вход триггера 25 подключен к выходу блока 22 памяти, а установочные R-входы триггера 25 и счетчика 21 импульсов через кнопку 34 управления соединены с шиной 35 «Напряжение логической единицы», а установочный вход первого регистра 12 памяти и вход «Запись» вычислительного устройства 16 подключены к выходу формирователя 32 импульсов.
Стенд работает следующим образом.
Первоначально в регистры 19 и 20 памяти заносятся цифровые коды значений минимально допустимого и максимально допустимого крутящего момента, которые должен обеспечивать гайковерт при затяжке резьбовых соединений, а в блок 22 памяти заносится информация о количестве затяжек, после совершения которых необходимо сделать вывод о соответствии гайковерта 6 установленным требованиям по разбросу величины крутящего момента затяжки.
Затем гайковерт 6 шпинделем 5 устанавливают на головку 3 болта 4 нагружателя и производят нажатие кнопки 34 управления. При этом триггер 25 устанавливается в нулевое состояние, на его инверсном выходе появляется напряжение логической единицы, которым открывается транзисторный ключ 26 и производится подключение катушки 27 клапана 28 к блоку 30 питания. Клапан 28 срабатывает и подключает гайковерт к пневмосети 29.
После нажатия пускового клапана (не указан) гайковерта 6 начинается затяжка резьбовой пары нагружателя 2. Крутящий момент затяжки начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение на выходе датчика 8 момента, которое через усилитель 15 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 10.
Аналого-цифровой преобразователь 10 осуществляет преобразование напряжения с выхода усилителя 15, пропорционального моменту затяжки, в цифровой код, который отображается цифровыми индикаторами 13.
С выходов аналого-цифрового преобразователя цифровой код также поступает на входы первого регистра 12 памяти и первые входы первого цифрового компаратора 11, на вторые входы которого поступает информация с выходов регистра 12 памяти. Цифровой компаратор И производит сравнение кодов с выходов регистра 12 памяти и аналого-цифрового преобразователя 10. При этом если код с выходов аналого-цифрового преобразователя 10 больше кода с выходов регистра 12 памяти, то импульсом с выхода компаратора 11 этот код записывается в регистр 12 памяти. Таким образом в регистре 12 памяти хранится код максимальной величины крутящего момента за время данной затяжки резьбовой пары нагружателя 2.
С выхода усилителя 15 напряжение, пропорциональное крутящему моменту, развиваемому гайковертом, 6 поступает также на первый вход аналогового компаратора 23, на второй вход которого поступает опорное напряжение от источника 31, регулировкой которого устанавливают порог срабатывания компаратора 23 таким образом, чтобы срабатывание компаратора 23 происходило при достижении крутящим моментом на шпинделе 5 гайковерта 6 величины, составляющей 15-20% от величины срабатывания предельного механизма (не указан) гайковерта 6.
При достижении этой величины компаратор 23 срабатывает и на его выходе устанавливается напряжение логической единицы.
При достижении на шпинделе 5 гайковерта 6 крутящего момента, при котором происходит срабатывание предельного механизма гайковерта 6, механизм срабатывает и отключает гайковерт 6 от пневмосети.
Гайковерт отключается, крутящий момент на датчике 8 момента начинает уменьшаться.
Когда, уменьшаясь, напряжение с выхода усилителя 15 станет меньше опорного напряжения с выхода источника 31, компаратор 23 возвратится в исходное состояние.
При этом на выходе формирователя 32 импульсов появится импульс, которым содержимое регистра 12 памяти, соответствующее максимальной величине крутящего момента, которую развил гайковерт при затяжке, переписывается в вычислительное устройство, после чего осуществляется сброс регистра 12 памяти. По импульсу формирователя 32 также осуществляется увеличение на единицу содержимого счетчика 21, осуществляющего счет количества затяжек.
Затем гайковерт 6 переключают на реверс (не указан) и производят отвинчивание резьбовой пары нагружателя 2, после чего производят очередную затяжку, по окончании которой данные о величине крутящего момента, достигнутого гайковертом, записываются в вычислительное устройство 16.
После совершения гайковертом последней затяжки, количество которых записано в блоке 22 памяти, на выходе блока 22 памяти появляется напряжение логической единицы, которым триггер 25 устанавливается в единичное состояния, на его инверсном выходе напряжение пропадает, транзисторный ключ 26 закрывается и отключает катушку 27 возбуждения от блока 30 питания.
Клапан 28 возвращается в исходное состояние и отключает подачу воздуха из пневмосети 29 в гайковерт 6.
При этом вычислительное устройство 16, используя полученные данные о количестве затяжек и величинах крутящих моментов, при данной серии затяжек производит статистический анализ и рассчитывает значения минимально возможного и максимально возможного крутящих моментов затяжек.
Mmin=M-3S,
Mmax=М+3S, где
Mmin - минимально возможный момент затяжки,
Mmax - максимально возможный момент затяжки,
М - среднеарифметическое значение момента затяжки в данной серии затяжек,
S - среднеквадратичное отклонение значения момента затяжки в данной серии затяжек.
Коды вычисленных значений минимально возможного и максимально возможного моментов затяжки поступают на первые входы второго и третьего цифровых компараторов 17 и 18, на вторые входы которых поступают цифровые коды с выходов регистров 19 и 20 памяти о величине минимально допустимого и максимально допустимого моментов затяжек.
При этом, если минимально допустимое значение момента затяжки меньше минимально возможного, рассчитанного вычислительным устройством 16, то на выходе цифрового компаратора 17 напряжение логического нуля, а на выходе элемента 24 «НЕ» логической единицы, а если максимально допустимое значение момента затяжки больше максимально возможного, то на выходе цифрового компаратора 18 напряжение логической единицы, условие совпадения для элемента 14 «И» выполняется, на его выходе появляется напряжение логической единицы, световой индикатор 33 загорается, чем осуществляется индикация, что гайковерт соответствует установленным требованиям по точности затяжки.
Если рассчитанные значения минимально возможного и максимально возможного моментов затяжки выходят из поля допуска, образованного значениями минимально допустимого и максимально допустимого моментов затяжки, то условие совпадения для элемента 14 «И» не выполняется, и индикатор 33 не горит, чем осуществляется индикация о несоответствии технических характеристик гайковерта.
Введение в стенд для контроля крутящего момента пневматических гайковертов, содержащий основание, нагружатель, выполненный в виде резьбовой пары, головкой болта соединенный со шпинделем испытуемого гайковерта, а гайкой, через датчик момента, взаимодействующий с основанием, датчик момента соединен с блоком контроля, содержащим аналого-цифровой преобразователь, первый цифровой компаратор, первый регистр памяти, цифровой индикатор, логический элемент «И» и усилитель, входом подключенный к выходу датчика момента, а выходом ко входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами подключенного к первым информационным входам первого цифрового компаратора и входам первого регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены к выходам регистра памяти, а выход к управляющему входу первого регистра памяти, выходы первого регистра памяти подключены ко входам цифровых индикаторов, вычислительного устройства, второго и третьего цифровых компараторов, второго и третьего регистров памяти, счетчика импульсов, блока памяти, аналогового компаратора, элемента «НЕ», триггера, инверсным выходом подключенного ко входу транзисторного ключа, выходом через катушку возбуждения электромагнитного клапана, осуществляющего подключение гайковерта к пневмосети, подключенного к выходу блока питания, первый вход аналогового компаратора подключен к выходу усилителя, второй вход - к источнику опорного напряжения, а выход - через формирователь импульсов подключен к счетному входу счетчика импульсов, выходами подключенного ко входам блока памяти и первым информационным входам вычислительного устройства, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра памяти, первые информационные выходы вычислительного устройства соединены с первыми входами второго цифрового компаратора, вторые информационные выходы вычислительного устройства соединены с первыми входами третьего цифрового компаратора, вторые входы второго и третьего компараторов соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров памяти, выход второго цифрового компаратора через элемент «НЕ» подключен к первому входу элемента «И», выход третьего цифрового компаратора подключен ко второму входу элемента «И», а выход триггера к третьему входу элемента «И», выходом через световой индикатор подключенный к выходу блока питания, установочный S-вход триггера подключен к выходу блока памяти, а установочные R-входы триггера и счетчика импульсов через кнопку управления соединены с шиной «Напряжение логической единицы», а установочный вход первого регистра памяти и вход «Запись» вычислительного устройства подключены к выходу формирователя импульсов, позволило расширить технологические возможности стенда за счет автоматического выявления дефектных изделий.