Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6599
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
G 01L 5/24
G 01M 13/00
(54) КЛЮЧ МОМЕНТНЫЙ ШКАЛЬНЫЙ
(21) Номер заявки: u 20100098
(22) 2010.02.01
(71) Заявитель: Юрчик Валерий Леони-
дович; Юрчик Сергей Валерьевич
(BY)
(72) Авторы: Юрчик Валерий Леонидович;
Юрчик Сергей Валерьевич (BY)
(73) Патентообладатель: Юрчик Валерий
Леонидович; Юрчик Сергей Валерье-
вич (BY)
(57)
Ключ моментный шкальный, содержащий торсиометр с двумя опорными элементами,
выполненный в виде полого вала и расположенного в нем сплошного вала, жестко соеди-
ненных с одного конца, подпружиненный рычажно-зубчатый механизм со стрелочной ин-
дикацией, 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, при этом количество подвижных тяг составляет 1-3, они соединены последова-
тельно и длина составляет 0,05-1 длин их разверток и, по крайней мере, одна из подвиж-
ных тяг выполнена с изгибом в пространстве не менее чем в одном направлении,
отличающийся тем, что рычажно-зубчатый механизм закреплен на регулируемой съем-
ной плате и, по крайней мере, одна из подвижных тяг выполнена в виде сборной кон-
струкции, состоящей из несущей и шарнирной частей.
Фиг. 1
BY6599U2010.10.30

2. BY 6599 U 2010.10.30
2
(56)
1. А.с. СССР 712699, 1980.
2. Полезная модель РФ 17620 U1, 2001.
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в
машиностроении и приборостроении, в частности для определения момента усилия за-
тяжки резьбовых соединений.
Известны моментные шкальные ключи, состоящие из пружины, корпуса в виде квад-
рата и рукоятки, снабженные указателем значения крутящего момента в виде шкалы и
стрелки, указывающие момент усилия затяжки, принцип действия которых основан на из-
мерении деформации продольного изгиба пружинных элементов. Эти ключи просты в из-
готовлении, 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 кото-
рых применяются рычажно-зубчатые механизмы, связанные с электронной схемой, де-
формация 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 недостатка-
ми, 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 рас-
положенного в нем сплошного вала, жестко соединенных с одного конца, подпружинен-
ный рычажно-зубчатый механизм со стрелочной индикацией, соединенный с обоими
валами торсиометра и закрепленный на сплошном валу между двумя опорными элемен-
тами, в котором регулируемое плечо зубчатого сектора рычажно-зубчатого механизма со-
единено 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 имеют-
ся опорные элементы [2].
Это устройство обладает широкими пределами регулирования рычажно-зубчатого ме-
ханизма и может быть использовано в труднодоступных местах.
Однако его недостатками являются: сложность регулировки и ремонта, нелинейность,
низкая надежность. Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемой по-
лезной модели, является упрощение регулировки, ремонта, линеаризация характеристики
механизма, повышение технологичности и надежности конструкции.
Поставленная задача решается предлагаемым ключом моментным шкальным, содер-
жащим торсеометр с двумя опорными элементами, выполненный в виде полого вала и
расположенного в нем сплошного вала, жестко соединенных с одного конца, подпружи-
ненный рычажно-зубчатый механизм со стрелочной индикацией, соединенный с обоими
валами торсиометра и закрепленный на сплошном валу между двумя опорными элемен-
тами, в котором регулируемое плечо зубчатого сектора рычажно-зубчатого механизма со-
единено с полым валом подвижными тягами переменной длины, при этом количество
подвижных тяг составляет 1-3, они соединены последовательно и длина их составляет
0,005-1 длин их разверток и, по крайней мере, одна из подвижных тяг выполнена с изги-
бом в пространстве не менее чем в одном направлении, отличающийся тем, что рычажно-

3. BY 6599 U 2010.10.30
3
зубчатый механизм закреплен на регулируемой съемной плате и, по крайней мере, одна из
подвижных тяг выполнена в виде сборной конструкции, состоящей из несущей и шарнир-
ной частей.
В заявляемой полезной модели установка рычажно-зубчатого механизма на регулиру-
емой съемной плате и выполнение, по крайней мере, одной из подвижных тяг в виде
сборной конструкции, состоящей из несущей и шарнирной частей, позволяет облегчить
регулировку и получение характеристики механизма близкой к линейной, упростить ре-
монт, повысить технологичность и надежность.
Конструкция предлагаемой полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 пред-
ставлена схема ключа моментного шкального, в котором зубчатый механизм неподвижно
закреплен на регулируемой съемной плате, где
1 - сплошной вал
2 - полый вал
3 - 4 - опорные элементы
5 - корпус
6 - съемная плата
7 - зубчатый механизм
8 - несущая часть тяги
9 - шарнирная часть тяги
10 - промежуточная тяга
11 - рычаг сектора
12 - зубчатый сектор
13 - триб
14 - стрелка
15 - шкала
16 - кольцо
17 - спиральная пружина.
На фиг. 2 - внешний вид ключа.
Ключ моментный шкальный (фиг. 1) содержит торсиометр, включающий сплошной
вал 1 с двумя опорными элементами 3, 4 и с одной стороны жестко соединенный с ним
полый вал 2. С другой стороны вал 1 жестко соединен с корпусом 5, в котором закреплена
съемная регулируемая плата 6, на которой жестко закреплен подпружиненный рычажно-
зубчатый механизм 7. Полый вал 2 жестко соединен с несущей частью тяги 8, жестко со-
единенной с шарнирной частью 9, которая через промежуточную тягу 10 соединена с ры-
чагом 11 зубчатого сектора 12. Сектор 12 находится в зацеплении с трибом 13, на оси
которого жестко закреплена стрелка 14. Спиральная пружина 17 выбирает зазоры в ры-
чажно-зубчатом механизме. Шкала 15 установлена в кольце 16, которое может поворачи-
ваться 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 65Г длиной 100 мм, диаметром рабочей части
торсиона ∅17 мм. Опорные элементы 3 и 4 выполнены соответственно в виде наружного
квадрата 13x13 мм и шестигранника S19 мм. Полый вал 2 выполнен в виде трубы с
наружным диаметром ∅21,3 мм и длиной 40 мм из стали 10. Съемная плата 6 выполнена
из листовой стали 10 толщиной 3 мм. Корпус 5 в виде сварной конструкции выполнен из
труб с наружным диаметром и длиной соответственно ∅60 мм и L = 25 мм; ∅21,3 мм и
L = 14 мм из стали 10. Зубчатый механизм 7 представляет собой зубчатый сектор 12 из
латуни ЛС 59-1 (выполнен цельно с регулируемым рычагом 11), находящийся в зацепле-
нии с трибом 13, выполненным из стали У10A, и заключенными между платами из латуни
Л63 толщиной 0,8 мм. На триб насажена стрелка толщиной 0,15 мм и длиной 25 мм из
стали У10A. Несущая часть тяги 8 диаметром ∅2,5 мм и длиной 40 мм выполнен из лату-

4. BY 6599 U 2010.10.30
4
ни ЛС59-1 и жестко соединена с шарнирной частью тяги 9 г-образной формы, выполнен-
ной из латуни ЛC59-1 диаметром ∅1 мм.
Регулируемое плечо рычага 11 может изменяться в пределах 5±1 мм. Необходимое
передаточное отношение и наиболее близкие к линейным характеристики механизма до-
стигаются за счет регулировки рычага 11, изменения угла наклона этого рычага при пово-
роте платы 6 в расточке изменения угла наклона этого рычага при повороте платы 6 в
расточке корпуса и гибки промежуточной тяги 10. Плата 6 жестко закреплена в расточке
корпуса 5 и может быть повернута на угол ±180°, что позволяет регулировать различные
варианты рычажных механизмов. Кольцо 16 со шкалой 15 может поворачиваться на угол
360°, позволяя тем самым производить установку шкалы на "ноль" или на заданное значе-
ние момента затяжки путем предварительного совмещения соответствующей отметки на
шкале со стрелкой; при этом затяжку производят до момента совпадения стрелки с нуле-
вой отметкой.
Ключ работает следующим образом: опорный элемент 3 с помощью насадной головки
устанавливают в месте затяжки резьбовых соединений. К опорному элементу 4 приклады-
вается момент затяжки. При этом происходит упругое скручивание вала 1 и поворот кор-
пуса 5 с механизмом 7 относительно полого вала 2, который через тяги воздействует на
рычаг 11 зубчатого сектора 12 и поворачивает последний. Вращение передается через
триб 13 на стрелку 14, угол поворота которой характеризует значение момента затяжки.
Установка в предлагаемом устройстве рычажно-зубчатого механизма на регулируемой
съемной плате позволяет повысить технологичность сборки, упростить ремонт за счет
легкого снятия-установки платы с механизмом, облегчить регулировку и линеаризацию
характеристики механизма, за счет возможности изменения угла наклона регулируемого
плеча рычага зубчатого сектора при повороте регулируемой съемной платы.
Выполнение тяги в виде сборной конструкции, состоящей из жестко соединенных не-
сущей и шарнирной частей, позволяет облегчить изготовление шарнирной части, обеспе-
чить требуемую жесткость в несущей части и облегчить подгонку тяги, ограничиваясь
подгонкой ее только в шарнирной части.
Выполнение корпуса в виде несущей конструкции, в которой закреплена плата с ры-
чажно-зубчатым механизмом, надежно защищает механизм от ударов, позволяет исполь-
зовать унифицированную конструкцию корпуса с подпружиненным механизмом 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, особен-
но в труднодоступных местах машин и механизмов.
Таким образом, предложенная полезная модель проста в изготовлении, сборке, регу-
лировке, надежна и удобна в использовании.

5. BY 6599 U 2010.10.30
5
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.