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 имеет цилиндрическую направляющую, с одной стороны имеющую упор для коаксиальной пружины, а с другой стороны - резьбовое отверстие, соответствующее затягиваемому болтовому соединению, причем на направляющей установлены пружина, концентратор, на резьбовом хвостовике которого содержатся вибратор и отражающая гайка, при этом противоположный торец концентратора имеет контакт с затягиваемой гайкой.
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 известное устройство для затяжки резьбовых соединений имеет цилиндрическую направляющую, с одной стороны имеющую упор для коаксиальной пружины, а с другой стороны - резьбовое отверстие, соответствующее затягиваемому болтовому соединению. Особенность заключается в том, что устройство для затяжки содержит пьезопреобразователи круглой формы и концентратор, который 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.
Устройство для затяжки болтового соединения, содержащее гаечный ключ, отличающееся тем, оно имеет цилиндрическую направляющую, с одной стороны имеющую упор для коаксиальной пружины, а с другой стороны резьбовое отверстие, соответствующее затягиваемому болтовому соединению, причем на направляющей установлены пружина, концентратор, на резьбовом хвостовике которого содержатся вибратор и отражающая гайка, при этом противоположный торец концентратора имеет контакт с затягиваемой гайкой.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где схематично показано предлагаемое устройство для затяжки резьбовых соединений.
Устройство для затяжки резьбовых соединений состоит из цилиндрической направляющей 1, коаксиальной пружины 2, концентратора 3, вибратора 4 с электрическими контактами 5, отражающей гайки 6 и шайбы 7. Гайка 8 затягивается на болт 9 ключом 10.
Устройство для затяжки резьбовых соединений работает следующим образом.
Для затяжки гайки 8 подбираем цилиндрическую направляющую 1 с соответствующей резьбой болта 9. Одеваем с зазором на болт 9 концентратор 3 с вибратором 4, электрическими контактами 5 и отражающей гайкой 6. Затем на болт 9 накручивается цилиндрическая направляющая 1, которая через шайбу 7 прижимает коаксиальной пружиной 2 концентратор 3 к торцу гайки 8. Затем к электрическим контактам 5 от генератора подаются электрические импульсы, которые посредством вибратора 4, состоящего из керамических пьезопреобразователей круглой формы, преобразуются в ультразвуковые колебания и через концентратор 3 подаются на стержень болта 9. Цилиндрическая направляющая 1, навинченная на стержень болта 9, под воздействием ультразвуковых колебаний вынуждает стержень болта 9 совершать продольные гармонические колебания. Ультразвуковые колебания, воздействуя на болт 9, наиболее эффективно снижают коэффициенты трения в резьбе и на торце гайки 6, обеспечивая с меньшим моментом высокую затяжку без задиров, заеданий и схватываний, обеспечивая высокое качество затяжки и надежность резьбового соединения.