ЦИФРОВОЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ КЛЮЧ
DIGITAL TORQUE WRENCH

Изобретение относится к ручному инструменту, а именно к динамометрическим ключам для затяжки с тарированным крутящим моментом резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.
Известен цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом, через усилитель, подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами подключенного к информационным входам первого регистра памяти, выходами соединенного с входами блока индикации, датчик угла поворота, блок памяти, выходом подключенный ко входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера, R-вход триггера соединен с R-ходом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", а выходом через элемент индикации подключен к общей шине питания (патент RU №2400718, опубл. 27. 06. 2010).
Недостатком указанного цифрового динамометрического ключа являются недостаточно широкие технологические возможности, обусловленные невозможностью производить затяжку в несколько этапов с переустановкой ключа на резьбовом соединении при затяжке резьбового соединения с ограниченной зоной доступа.
Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей ключа путем создания возможностей по затяжке ключом резьбовых соединений в несколько этапов с переустановкой ключа на резьбовом соединении.
Поставленный технический результат достигается тем, что в цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом, через усилитель, подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами подключенного к информационным входам первого регистра памяти, выходами соединенного с входами блока индикации, датчик угла поворота, блок памяти, выходом подключенный ко входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера, R-вход триггера соединен с R-ходом первого регистра памяти и через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", а выходом через элемент индикации подключен к общей шине питания, снабжен вторым регистром памяти счетчиком импульсов, цифровым компаратором и элементом И, информационные выходы второго регистра памяти подключены к первым входам цифрового компаратора, вторыми входами подключенного к информационным выходам аналого-цифрового преобразователя, а выходом к первому входу элемента И, вторым входом подключенного к выходу датчика угла, а выходом к информационному входу счетчика импульсов, установочным R-входом соединенного с R-входом триггера, а информационными выходами со входами блока памяти.
На чертеже приведена блок-схема цифрового динамометрического ключа. Цифровой динамометрический ключ содержит датчик 1 момента, выходом, через усилитель, 2, подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, 3, информационными выходами подключенного к информационным входам первого регистра 4 памяти, выходами соединенного с входами блока 5 индикации, датчик 6 угла поворота, блок 7 памяти, выходом подключенный ко входу "Запись" первого регистра 4 памяти и S-входу триггера, 8 R-вход триггера 8 соединен с R-ходом первого регистра 4 памяти и через кнопку 9 управления подключен к шине 10 "Напряжение логической единицы", а выходом через элемент 11 индикации подключен к общей шине 12 питания второй регистр 13 памяти счетчик 14 импульсов, цифровой компаратор 15 и элемент 16 И, информационные выходы второго регистра 13 памяти подключены к первым входам цифрового компаратора 15, вторыми входами подключенного к информационным выходам аналого-цифрового преобразователя, 3 а выходом к первому входу элемента 16 И, вторым входом подключенного к выходу датчика 6 угла, а выходом к информационному входу счетчика 14 импульсов, установочным R-входом соединенного с R-входом триггера, 8, а информационными выходами со входами блока 7 памяти.
Цифровой динамометрический ключ работает следующим образом. Предварительно в блок 7 памяти записывают код величины угла поворота, при достижении которого необходимо измерять величину крутящего момента, а в регистр 13 памяти записывают код величины крутящего момента, при достижении которого начинают отсчет угла поворота, затем ключ устанавливается на завинчиваемое резьбовое соединение ключевой головкой (не показано) и нажимают кнопку 9 управления. При нажатии кнопки 9 управления регистр 4 памяти и счетчик 14 импульсов устанавливается в исходное состояние, а триггер 8 устанавливается в единичное состояние, на его выходе появляется напряжение логической единицы, элемент 11 индикации загорается, чем осуществляется индикация о том, что можно осуществлять затяжку резьбового соединения. При затяжке резьбового соединения на выходе датчика 1 момента появляется напряжение, пропорциональное величине приложенного крутящего момента. Напряжение с выхода датчика 1 момента, через усилитель 2, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 3, на выходах которого формируется цифровой код, соответствующий величине приложенного крутящего момента. На выходе датчика 6 угла поворота при повороте ключевой головки (на чертеже не указана) на один градус формируется импульс. Таким образом при повороте ключевой головки ключа на выходе датчика 6 угла формируется импульсная последовательность с периодом, соответствующим повороту ключевой головке ключа на один градус. При достижении крутящим моментом величины начала отсчета угла поворота, код которой записан в регистре 13 памяти, цифровой компаратор срабатывает, на его выходе появляется напряжение логической единицы, условие совпадения для элемента 16 И начинает выполнятся и выход датчика 6 угла подключается к информационному входу счетчика 14 импульсов. Счетчик 14 производит подсчет импульсов, поступивших на его вход с выхода датчика 6 угла, и на выходах счетчика 14 формируется код, соответствующий углу поворота ключевой головки. При этом, если необходимо произвести переустановку ключа, то оператор прекращает затяжку и снимает ключевую головку ключа с затягиваемого резьбового соединения. При этом, так как момент становится меньше момента, код величины которой записан в регистре 13 памяти, то на выходе компаратора 15 напряжение логического нуля, условие совпадения для элемента 16 И не выполняется, выход датчика 6 угла отключен от входа счетчика 14 импульсов, в счетчике фиксируется код, соответствующий углу поворота при первоначальной затяжке и поворот ключа при переустановке не влияет на состояние счетчика. После переустановке ключа и дальнейшей затяжке резьбового соединения крутящий момент вновь превысит величину момента, код которой записан в регистре 13 памяти, компаратор 15 вновь устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента 16 И начинает выполняться и вход счетчика 14 импульсов вновь подключается к выходу датчика 6 угла и в счетчике 14 продолжает формироваться код угла поворота ключевой головки. При совпадении кода величины угла поворота с записанным в блоке 7 памяти значением на выходе блока 7 памяти появляется импульс, которым осуществляется запись цифрового кода с выходов аналого-цифрового преобразователя 3 в регистр 4 памяти. Импульсом с выхода блока 7 памяти триггер 8 устанавливается в нулевое состояние, на его выходе напряжение логической единицы пропадает, элемент 11 индикации гаснет, чем осуществляется индикация, что затяжку необходимо прекратить. Таким образом в регистре 4 памяти записывается цифровой код величины приложенного крутящего момента при достижении углом поворота, при затяжке резьбового соединения, заданного значения. Этот код поступает на блок 5 индикации, которым осуществляется индикация величины крутящего момента. Состояние индикаторов блока 5 не будет изменяться до тех пор пока не будет нажата кнопка 9 управления. После ее нажатия триггер 8, регистр 4 памяти и счетчик 14 импульсов возвращаются в исходное состояние, индикатор 11 загорается и можно осуществлять затяжку следующего соединения.
Введение в цифровой динамометрический ключ, содержащий датчик момента, выходом, через усилитель, подключенный к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, информационными выходами подключенного к информационным входам первого регистра памяти, выходами соединенного с входами блока индикации, датчик угла поворота, блок памяти, выходом подключенный ко входу "Запись" первого регистра памяти и S-входу триггера, R-вход триггера, соединенный с R-ходом первого регистра памяти, через кнопку управления подключен к шине "Напряжение логической единицы", а выходом через элемент индикации подключен к общей шине питания второго регистра памяти счетчика импульсов, цифрового компаратора и элемента И, информационные выходы второго регистра памяти подключены к первым входам цифрового компаратора, вторыми входами подключенного к информационным выходам аналого-цифрового преобразователя, а выходом к первому входу элемента И, вторым входом подключенного к выходу датчика угла, а выходом к информационному входу счетчика импульсов, установочным R-входом соединенного с R-входом триггера, а информационными выходами со входами блока памяти позволило расширить технологические возможности ключа и позволило затягивать резьбовые соединения в труднодоступных местах с возможностью переустановки ключа.