СТЕНД КОНТРОЛЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ГАЙКОВЕРТОВ

Изобретение относится к оборудованию для приемосдаточных испытаний механизированного инструмента.

Известен 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, первый 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 входом 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, первое вычислительное устройство, второй и третий цифровые компараторы, второй и третий регистры памяти, счетчик импульсов, блок памяти, аналоговый компаратор, первый элемент «НЕ», триггер, инверсным выходом подключенный 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 первого вычислительного устройства, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра памяти, первые информационные выходы первого вычислительного устройства соединены с первыми входами второго цифрового компаратора, вторые информационные выходы первого 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 первый элемент «НЕ» подключен к первому входу первого элемента «И», выход третьего цифрового компаратора подключен ко второму входу первого элемента «И», а выход триггера к третьему входу первого элемента «И», выходом через первый 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» первого вычислительного устройства подключен к выходу формирователя импульсов (см. патент RU №2394214 от 21 июля 2008 г.).

Недостаток стенда заключается в недостаточно широких технологических возможностях, так как стенд не позволяет автоматически выявлять гайковерты, в которых смещена настройка, и эти гайковерты классифицируются как дефектные.

Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей путем автоматического выявления гайковертов, у которых смещена настройка.

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, первый 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 входом первого регистра памяти, вторые входы первого цифрового компаратора подключены ко выходам регистра памяти, а выход - к управляющему входу первого регистра памяти, выходы первого регистра памяти подключены ко входам цифровых индикаторов, первое вычислительное устройство, второй и третий цифровые компараторы, второй и третий регистры памяти, счетчик импульсов, блок памяти, аналоговый компаратор, первый элемент «НЕ», триггер, инверсным выходом подключенный 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 первого вычислительного устройства, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра памяти, первые информационные выходы первого вычислительного устройства соединены с первыми входами второго цифрового компаратора, вторые информационные выходы первого 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 первый элемент «НЕ» подключен к первому входу первого элемента «И», выход третьего цифрового компаратора подключен ко второму входу первого элемента «И», а выход триггера - к третьему входу первого элемента «И», выходом через первый 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» первого вычислительного устройства подключен к выходу формирователя импульсов, снабжен вторым и третьим вычислительными устройствами, четвертым цифровым компаратором, вторым и третьим элементами И, элементом ИЛИ, вторым элементом НЕ и вторым, третьим и четвертым световыми индикаторами, первые информационные входы второго вычислительного устройства соединены с первыми информационными выходами первого вычислительного устройства, вторые информационные входы второго вычислительного устройства подключены ко вторым информационным выходам первого вычислительного устройства, а информационные выходы второго вычислительного устройства соединены с первыми входами четвертого цифрового компаратора, первые информационные входы третьего вычислительного устройства соединены с информационными выходами второго регистра памяти, вторые информационные входы третьего вычислительного устройства подключены к информационным выходам третьего регистра памяти, а выходы - ко вторым входам четвертого цифрового компаратора, выходом подключенного к первым входам второго и третьего элементов И, выходом через второй и третий элементы индикации соединенных с выходом блока питания, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходом триггера, третий вход второго элемента И через второй элемент НЕ соединен с выходом третьего цифрового компаратора, третий вход третьего элемента И соединен с выходом второго цифрового компаратора, четвертый вход второго элемента И подключен к выходу первого элемента НЕ, четвертый вход третьего элемента И соединен с выходом третьего цифрового компаратора, выходы первого второго и третьего элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выходом через четвертый элемент индикации подключенный к выходу блока питания.

На фиг.1 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, первый 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 входом первого регистра 12 памяти, вторые входы первого цифрового компаратора 11 подключены к выходам первого регистра 12 памяти, а выход - к управляющему входу первого регистра 12 памяти, выходы первого регистра 12 памяти подключены ко входам цифровых индикаторов 13, первое 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, первый 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 первого вычислительного устройства 16, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра 12 памяти, первые информационные выходы первого вычислительного устройства 16 соединены с первыми входами второго цифрового компаратора 17, вторые информационные выходы первого 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 первый элемент 24 «НЕ» подключен к первому входу первого элемента 14 «И», выход третьего цифрового компаратора 18 подключен ко второму входу первого элемента 14 «И», а выход триггера 25 - к третьему входу первого элемента 14 «И», выходом через первый 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» первого вычислительного устройства 16 подключен к выходу формирователя 32 импульсов, второе и третье вычислительные устройства 36 и 37, четвертый цифровой компаратор 39, второй и третий элементы 40 и 41 И, элемент 42 ИЛИ, второй элемент 43 НЕ, и второй третий и четвертый световые индикаторы 44, 45 и 38, первые информационные входы второго вычислительного устройства 36 соединены с первыми информационными выходами первого вычислительного устройства 16, вторые информационные входы второго вычислительного устройства 36 подключены ко вторым информационным выходам первого вычислительного устройства 16, а информационные выходы второго вычислительного устройства 36 соединены с первыми входами четвертого цифрового компаратора 39, первые информационные входы третьего вычислительного устройства 37 соединены с информационными выходами второго регистра 19 памяти, вторые информационные входы третьего вычислительного устройства 37 подключены к информационным выходам третьего регистра памяти 20, а выходы - ко вторым входам четвертого цифрового компаратора 39, выходом подключенного к первым входам второго и третьего элементов 40 и 41 И, выходом через второй и третий элементы 44 и 45 индикации соединенные с выходом блока 30 питания, вторые входы второго и третьего элементов 40 и 41 И соединены с выходом триггера 25, третий вход второго элемента 40 И через второй элемент 43 НЕ соединен с выходом третьего цифрового компаратора 18, третий вход третьего элемента 41 И соединен с выходом второго цифрового компаратора 17, четвертый вход второго элемента 40 И подключен к выходу первого элемента 24 НЕ, четвертый вход третьего элемента 41 И соединен с выходом третьего цифрового компаратора 18, выходы первого второго и третьего элементов 14, 40 и 41 И подключены ко входам элемента 42 ИЛИ, выходом через четвертый элемент 38 индикации подключенный к выходу блока 30 питания.

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 производит 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 преобразования 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 первого регистра 12 памяти. Первый 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 развиваемого 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 первого регистра 12 памяти, соответствующее максимальной величине крутящего момента, которую развил гайковерт при затяжке, переписывается в первое вычислительное устройство 16, 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=М-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 информационные входы второго вычислительного устройства 36, на выходах которого образуется цифровой код, соответствующей величине 6S=Mmax-Mmin.

На выходах третьего вычислительного устройства 37 образуется цифровой код соответствующий разности максимально допустимого и минимально допустимого значений моментов затяжки. 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 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 и поднастройка гайковерта не требуется.

Если рассчитанные значения минимально возможного момента затяжки меньше минимально допустимого значения, а значение и максимально возможного момента затяжки не выходят из поля допуска, образованного значениями минимально допустимого и максимально допустимого моментов затяжки, а значения 6S меньше, чем разность между максимально допустимым и минимально допустим значениями моментами затяжки, то на выходе четвертого цифрового компаратора 39 напряжение логической единицы, условие совпадения для элемента 41 И выполняется и загорается световой индикатор 45, сигнализирующий, что гайковерту требуется поднастройка момента отключения (увеличение момента отключения). Если значение максимально возможного момента затяжки больше максимально допустимого, а значение минимально возможного момента затяжки не выходят из поля допуска, образованного значениями минимально допустимого и максимально допустимого моментов затяжки, а значения 6S меньше, чем разность между максимально допустимым и минимально допустим значениями моментами затяжки, то на выходе четвертого цифрового компаратора 39 напряжение логической единицы, условие совпадения для элемента 40 И выполнения и световой индикатор 44 загорается сигнализирующий, что гайковерту требуется поднастройка момента отключения (уменынение момента отключения). При появлении напряжения логической единицы на выходе хотя бы одного из элементов 14, 40 и 41 И, на выходе элемента 42 ИЛИ появляется напряжение логической единицы, индикатор 38 загорается, что сигнализирует о том, что гайковерт соответствует техническим 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 и значение 6S больше, чем разность между максимально допустимым и минимально допустимым моментом затяжки, то условие совпадения не выполняется для элементов 14, 40 и 41 индикаторы 33, 44, 45 и 38 не горят, 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, первый 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 входом 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, первое вычислительное устройство, второй и третий цифровые компараторы, второй и третий регистры памяти, счетчик импульсов, блок памяти, аналоговый компаратор, первый элемент «НЕ», триггер, инверсным выходом подключенный 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 первого вычислительного устройства, вторыми информационными входами подключенного к выходам первого регистра памяти, первые информационные выходы первого вычислительного устройства соединены с первыми входами второго цифрового компаратора, вторые информационные выходы первого 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 первый элемент «НЕ» подключен к первому входу первого элемента «И», выход третьего цифрового компаратора подключен ко второму входу первого элемента «И», а выход триггера к третьему входу первого элемента «И», выходом через первый 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» первого вычислительного устройства подключен к выходу формирователя импульсов, второго и третьего вычислительных устройств, четвертого цифрового компаратора, второго и третьего элементов И, элемента ИЛИ, второго элементом НЕ и второго третьего и четвертого световых индикаторов, первые информационные входы второго вычислительного устройства соединены с первыми информационными выходами первого вычислительного устройства, вторые информационные входы второго вычислительного устройства подключены ко вторым информационным выходам первого вычислительного устройства, а информационные выходы второго вычислительного устройства соединены с первыми входами четвертого цифрового компаратора, первые информационные входы третьего вычислительного устройства соединены с информационными выходами второго регистра памяти, вторые информационные входы третьего вычислительного устройства подключены к информационным выходам третьего регистра памяти, а выходы - ко вторым входам четвертого цифрового компаратора, выходом подключенного к первым входам второго и третьего элементов И, выходом через второй и третий элементы индикации соединенные с выходом блока питания, вторые входы второго и третьего элементов И соединены с выходом триггера, третий вход второго элемента И через второй элемент НЕ соединен с выходом третьего цифрового компаратора, третий вход третьего элемента И соединен с выходом второго цифрового компаратора, четвертый вход второго элемента И подключен к выходу первого элемента НЕ, четвертый вход третьего элемента И соединен с выходом третьего цифрового компаратора, выходы первого второго и третьего элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выходом через четвертый элемент индикации подключенный к выходу блока питания, позволило расширить технологические возможности путем автоматического выявления гайковертов, у которых смещена настройка.