УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ БОЛТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Полезная модель относится к ручному инструменту для затяжки болтовых (шпилечных) резьбовых соединений при одновременном воздействии на них ультразвуковых колебаний (УЗК) и может быть использована в машиностроении.
Известны торцовые динамометрические ключи для затяжки резьбовых соединений по углу поворота (Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые соединения. - М.: Машиностроение, 1973. - 230 с.)
Недостатками известных устройств являются сложность вычисления податливости стягиваемых деталей, определение начального угла поворота, при котором полностью выбираются зазоры в соединении, делает этот метод малоэффективным. Кроме того, усилия затяжки по углу поворота гайки непригоден для соединений с короткими болтами, так как расчетный угол поворота гайки невелик и погрешности метода сказываются в наибольшей степени.
Известен динамометрический ключ для тарированной затяжки резьбовых соединений при воздействии ультразвуковых колебаний, содержащий головку ключа, упругий элемент, индикатор, ненагруженный стержень, пьезопреобразователи и волновод (патент РФ №86522, Б.И. №27, 2009 г.). Внутри корпуса размещены пьезопреобразователи, соединенные с генератором электрических импульсов, сообщающие при затяжке резьбы посредством волновода ультразвуковые колебания на боковые грани гайки.
Недостатком известного динамометрического ключа является недостаточная мощность ультразвукового волновода (источника колебаний) и ограниченные функциональные возможности.
Анализ результатов исследований показал, что одним из факторов облегчающих затяжку резьбовых соединений, является воздействие колебаний на стержень болта по его длине, поэтому для обеспечения высокого напряжения в стержне болта, требуются меньшее усилие, меньший момент по сравнению с затяжкой при контакте боковых граней гайки с волноводом.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что устройство для затяжки содержит отражающую гайку, электровибратор, шпильку и концентратор, жестко присоединенный посредством резьбы к концу стержня болта, а отражающая гайка и вибратор соединены с концентратором шпилькой.
Технический результат - повышение производительности устройства, расширение функциональной его возможности, сохраняемости витков резьбы и в целом надежности работы резьбовых соединений.
Указанный технический результат полезной модели достигается тем, что в известном устройстве для затяжки резьбовых соединений содержится отражающая гайка, электровибратор, шпилька и концентратор. Особенность заключается в том, что концентратор, жестко присоединенный посредством глухого резьбового отверстия к концу стержня болта, а отражающая гайка и вибратор соединены с концентратором шпилькой. Концентратор сообщает стержню болта продольные гармонические колебания при воздействии ультразвуковых колебаний, снижая при этом коэффициенты трения в резьбе и на торце гайки, обеспечивая с меньшим моментом высокую затяжку резьбы без задиров, заеданий и схватываний.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где схематично показано предлагаемое устройство для затяжки резьбовых соединений.
Устройство для затяжки резьбовых соединений состоит из отражающей гайки 1, электровибратора 2 с электрическими контактами 3, шпильки 4 и концентратора 5, жестко присоединенного посредством резьбы к концу стержня болта 6, на который ключом 7 накручивается гайка 8.
Устройство для затяжки резьбовых соединений работает следующим образом.
Для затяжки гайки 8 подбираем концентратор 5 с соответствующей резьбой болта (шпильки) 6. Навинчиваем концентратор 5 на болт 6 совместно с вибратором 2, состоящим из пьезопреобразователей круглой формы, прижимной гайкой 1 и электрическими контактами 3. Затем навинчивается стягивающая шпилька 4. Здесь на электрические контакты 3 от генератора подаются электрические импульсы, которые посредством вибратора 2 преобразуются в ультразвуковые колебания и через концентратор 5 подаются на стержень болта 6. При затяжке ключом 7, концентратор 5, навинченный на стержень болта 6, под воздействием ультразвуковых колебаний вынуждает стержень болта 6 совершать продольные гармонические колебания. Ультразвуковые колебания, воздействуя на болт 6, наиболее эффективно снижают коэффициенты трения в резьбе и на торце гайки 8, обеспечивая с меньшим моментом высокую затяжку без задиров, заеданий и схватываний, обеспечивая высокое качество затяжки и надежность резьбового соединения.