Ключ моментный шкальный

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Юрчик Валерий Леонидович Юрчик Сергей Валерьевич(72) Авторы Юрчик Валерий Леонидович Юрчик Сергей Валерьевич(73) Патентообладатели Юрчик Валерий Леонидович Юрчик Сергей Валерьевич(57) 1. Ключ моментный шкальный, содержащий торсиометр с двумя опорными элементами,выполненный в виде полого вала и расположенного в нем сплошного вала, жестко соединенных с одного конца, регулируемый подпружиненный узел со стрелочной индикацией,соединенный с обоими валами торсиометра, и закрепленный на сплошном валу между двумя опорными элементами, отличающийся тем, что регулируемый подпружиненный узел размещен в корпусе, жестко соединенном со сплошным валом посредством втулки. 2. Ключ моментный шкальный по п. 1, отличающийся тем, что подпружиненный узел состоит из поворотной платы, на которой жестко закреплен подпружиненный рычажно-зубчатый механизм, состоящий из зубчатого сектора, выполненного цельно с регулируемым рычагом и находящимся в зацеплении с трибом, расположенным между платами и соединенным со стрелкой. 3. Ключ моментный шкальный по п. 1, отличающийся тем, что зубчатый механизм неподвижно закреплен на сплошном валу, а зубчатый сектор зубчатого механизма соединен с полым валом посредством двух рычагов, и, по крайней мере, один рычаг выполнен с возможностью регулировки длины и регулировки положения центра вращения.(56) 1. А.с.712699, 1980. 2. Полезная модель РФ 17620 1, 2001. Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в машиностроении и приборостроении, в частности, для определения момента усилия затяжки резьбовых соединений. Известны моментные шкальные ключи, состоящие из пружины, корпуса в виде квадрата и рукоятки, снабженные указателем значения крутящего момента в виде шкалы и стрелки, указывающие момент усилия затяжки, принцип действия которых основан на измерении деформации продольного изгиба пружинных элементов. Эти ключи просты в изготовлении, но обладают рядом недостатков они громоздки, их невозможно применять в труднодоступных местах, обладают невысокой точностью измерения. В известных моментных ключах, принцип действия которых основан на измерении продольного изгиба пружинных элементов от приложения момента силы затяжки, в которых применяются рычажно-зубчатые механизмы, связанные с электронной схемой, деформация рычажно-зубчатого механизма вызывает изменения параметров электронной схемы, по которым определяют измеряемый момент затяжки 1. Данные ключи обладают высокой точностью, их можно применять для измерения крутящего момента в труднодоступных местах. Однако они обладают такими недостатками,как чувствительность к ударам, сложность конструкции и технологии изготовления и соответственно, высокой стоимостью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения момента усилия затяжки по значению угла закручивания вала, содержащее торсиометр с двумя опорными элементами, который выполнен в виде полого вала и расположенного в нем сплошного вала, жестко соединенных с одного конца, подпружиненный рычажно-зубчатый механизм со стрелочной индикацией, соединенный с обоими валами торсиометра, и закрепленный на сплошном валу между двумя опорными элементами, в котором регулируемое плечо зубчатого сектора рычажно-зубчатого механизма соединено с полым валом подвижными тягами переменной длины, причем хотя бы одна из подвижных тяг выполнена с изгибом. При работе устройства свободные концы торсиометра поворачиваются относительно другого на угол, определяемый деформацией сплошного вала, на концах которого имеются опорные элементы 2. Это устройство обладает широкими пределами регулирования рычажно-зубчатого механизма и может быть использовано в труднодоступных местах. Однако его недостатками являются сложность конструкции, сложность настройки,установки на ноль и тарировки путем взаимозависимых регулировок тяг, увеличенные размеры торсиометра, большие усилия в подпружиненном механизме из-за наличия, по крайней мере, одной изогнутой подвижной тяги, имеющей смещенный центр тяжести, недостаточная защищенность рычажно-зубчатого механизма от ударов. Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемой полезной модели,является снижение требований по точности изготовления и монтажа элементов, упрощение конструкции и регулировки, повышение технологической надежности инструмента. Поставленная задача решается предлагаемым ключом моментным шкальным, содержащим торсиометр с двумя опорными элементами, выполненный в виде полого вала и расположенного в нем сплошного вала, жестко соединенных с одного конца, регулируемый подпружиненный узел со стрелочной индикацией, при этом регулируемый подпружиненный узел размещен в корпусе, жестко соединенном со сплошным валом посредством втулки, и состоит из поворотной платы и подпружиненного рычажно-зубчатого механизма со стрелочной индикацией, а подпружиненный рычажно-зубчатый механизм, соединен 2 43212008.04.30 с обоими валами торсиометра и закреплен на сплошном валу между двумя опорными элементами, при этом зубчатый сектор зубчатого механизма соединен с полым валом посредством двух рычагов и, по крайней мере, один рычаг выполнен с возможностью регулировки длины и регулировки положения центра вращения. В заявляемой полезной модели соединение зубчатого сектора зубчатого механизма со стрелочной индикацией с полым валом торсиометра посредством двух рычагов, по крайней мере, один из которых, выполнен с регулировкой длины и регулировкой центра вращения, позволяет изменять передаточное отношение механизма регулировкой длины рычага и обеспечивать характеристики механизма наиболее близкие к линейным за счет регулирования положения центра вращения рычага. Кроме этого, исключение изогнутых подвижных тяг со смещенным центром тяжести позволяет уменьшить усилия, необходимые для выборки зазоров в рычажно-зубчатом механизме. Все это позволяет упростить конструкцию ключа, облегчить регулировку, повысить технологичность и надежность устройства. Конструкция предлагаемой полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена схема ключа моментного шкального, в котором зубчатый механизм неподвижно закреплен на сплошном валу, где 1 - сплошной вал 2 - полый вал 3-4 - опорные элементы 5 - корпус 6 - поворотная плата 7 - зубчатый механизм 8 - рычаг 9 - регулируемый рычаг 10 - зубчатый сектор 11 - триб 12 - стрелка 13 шкала 14 - кольцо 15 - втулка 16 - спиральная пружина. На фиг. 2 - внешний вид ключа. Ключ моментный шкальный (фиг. 1) содержит торсиометр, включающий сплошной вал 1 с двумя опорными элементами 3 и 4, выполненными в виде наружного и внутреннего квадратов, с одной стороны жестко соединенных с полым валом 2, а с другой стороны с помощью втулки 15 с корпусом 5 подпружиненного узла со стрелочной индикацией. В корпусе 5 установлена поворотная плата 6, на которой жестко закреплен зубчатый механизм 7. Полый вал 2 жестко соединен с рычагом 8, контактирующим с регулируемым рычагом 9, выполненным цельно с зубчатым сектором 10. Сектор 10 находится в зацеплении с трибом 11, на оси которого жестко закреплена стрелка 12. Спиральная пружина 16 выбирает зазоры в рычажно-зубчатом механизме. Шкала 13 установлена в кольце 14, которое может поворачиваться в корпусе 5. Пример конкретного выполнения (фиг. 1). Ключ содержит торсиометр в виде полого вала и расположенного в нем сплошного вала. Сплошной вал 1 выполнен из стали 65 Г длиной 106 мм, диаметром рабочей части торсиона 17 мм. Опорные элементы 3 и 4 выполнены соответственно в виде наружного и внутреннего квадратов размером 1313 мм. Полый вал 2 выполнен в виде трубы с диаметром 18 и 21,3 мм, длиной 61 мм из стали 10. Поворотная плата 6 выполнена из листовой стали 10 толщиной 3 мм. Корпус 5 и втулка 15 выполнены из труб диаметром и длиной соответственно 60 мм и 32 мм 26,8 мм и 28 мм из стали 10. Зубчатый механизм представляет собой зубчатый сектор 10 из латуни ЛС 59-1 (выполнен цельно с регулируе 3 43212008.04.30 мым рычагом 9), находящийся в зацеплении с трибом 11, выполненным из стали У 10 А, и заключенным между платами из латуни Л 63 толщиной 0,8 мм. На триб насажена стрелка толщиной 0,15 мм и длиной 25 мм из стали У 10 А. Рычаг 8 диаметром 2,5 мм и длиной 48 мм выполнен из латуни ЛС 59-1. Регулируемое плечо рычага 9 может изменяться в пределах 51 мм. Необходимое передаточное отношение и наиболее близкие к линейным характеристики механизма достигаются за счет регулировки рычага 9 и поворота центра вращения рычага 9 - сектор 10 вместе с платой 6 вокруг оси триба. Плата 6 может поворачиваться на угол 360, что позволяет регулировать механизмы с центрами вращения рычагов на одну и разные стороны от точки контакта. Кольцо 14 со шкалой 13 может поворачиваться на угол 360, позволяя тем самым производить установку шкалы на ноль или на заданное значение момента затяжки путем предварительного совмещения соответствующей отметки на шкале со стрелкой при этом затяжку производят до момента совпадения стрелки с нулевой отметкой. Ключ работает следующим образом опорный элемент 3 с помощью насадной головки устанавливают в месте затяжки резьбовых соединений. К опорному элементу 4 прикладывается момент затяжки. При этом происходит упругое скручивание вала 1 и поворот корпуса 5 с механизмом 7 относительно полого вала 2. Рычаг 8 воздействует на рычаг 9 зубчатого сектора 10 и поворачивает последний. Вращение передается через триб 10 на стрелку 12, угол поворота которой характеризует значение момента затяжки. Применение в предлагаемом устройстве двух рычагов, один из которых имеет регулировку длины плеча и регулировку положения центра вращения позволяет упростить конструкцию, облегчить изготовление деталей за счет расширения допусков на размеры и расположение элементов, упростить регулировку и обеспечение оптимальных характеристик передаточного механизма за счет введения всего двух независимых регулировок. Выполнение опорного элемента 4 в виде внутреннего квадрата позволяет использовать унифицированные воротки. Соединение корпуса, выполненного в виде трубы с размещенным в нем регулируемым подпружиненным узлом, со сплошным валом посредством втулки уменьшает продольные размеры конструкции за счет расположения опорного элемента 4 внутри втулки, надежно защищает узел от ударов, обеспечивает надежность соединения корпуса с закаленным сплошным валом, позволяет использовать унифицированную конструкцию корпуса с подпружиненным узлом для различных типоразмеров ключей. Возможность установки шкалы на заданный момент затяжки позволяет при работе лишь отслеживать момент выхода стрелки на ноль. Это удобно для пользователя, особенно в труднодоступных местах машин и механизмов. Таким образом, предложенная полезная модель проста в изготовлении, сборке и регулировке, удобна в использовании. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4