Устинов В. В., управляющий управлением развития
Чудин А. А., инженер по аудиту сборочных процессов
ЗАО «Инструм-Рэнд»

Высокопроизводительные винтовёрты и угловые гайковерты «ИНСТРУМ-РЭНД»

        При сборке резьбовых соединений требуется обеспечить заданную плотность стыка, характеризуемую осевой силой затяжки, растягивающей болт или шпильку. Так как пока ещё не разработаны промышленные способы непосредственного контроля осевой силы затяжки, поэтому об её величине судят по косвенным параметрам, связанным с осевой силой затяжки функциональными зависимостями: момент затяжки, угол поворота гайки, удлинение болта и т.п. Правильный выбор соответствующих этой силе контролируемых параметров и обеспечение этих параметров при сборке резьбовых соединений являются условиями надёжной работы.
        В настоящее время показателем качества сборочных процессов является обеспечение точности момента затяжки резьбового соединения. Невозможность обеспечения инструментом требуемой точности при достижении момента затяжки является одной из основных причин поломок и износа резьбовых соединений и изделий в целом.
        Сборка резьбовых соединений с приложением крутящего момента в основном осуществляется двумя методами:
        • путём приложения статического крутящего момента,
        • ударно-вращательными импульсами.
        Выбор того или иного метода обусловлен требованиями точности затяжки, качеством собираемых узлов, серийностью их выпуска, конструктивными особенностями, жёсткостью резьбового соединения и другими факторами.
        Гайковёрты статического действия с пневмоприводом, у которых вращение от двигателя на шпиндель передается через один или несколько редукторов, по принципу передачи момента можно разделить на три основных типа:
        • гайковёрты без ограничительной муфты, в которых двигатель останавливается при достижении момента затяжки,
        • гайковёрты с ограничительной муфтой, которая при заданном моменте затяжки прерывает кинематическую связь между двигателем и шпинделем.
        • гайковёрты с отключающимся пневмоклапаном.
        Достигаемая точность момента затяжки при использовании гайковёртов статического действия зависит от правильности выбора типа механизма, передачи момента, частоты вращения шпинделя гайковёрта и угловой жёсткости собираемого соединения. Компания «Инструм-Рэнд» представляет новое семейство высокоточных и производительных винтовёртов и гайковёртов статического действия с пневмоприводом серий LD и BALD. Винтовёрты серии LD прямой и пистолётной конфигурации с моментом затяжки от 1 до 30 Нм, и серия угловых гайковёртов BALD с моментом от 1 до 80 Нм составляют широкий спектр сборочного инструмента, обеспечивающего выполнение любых сборочных операций.
        Пневмоинструмент работает на сжатом воздухе, при давлении 0,62 МПа, класс загрязнённости сжатого воздуха регламентирован ГОСТ17433-80.
        Работа данных винтовёртов основана на статическом принципе действия. Ограничительная муфта предельного момента обеспечивает высокую точность создаваемого крутящего момента затяжки вследствие одновременного быстродействующего отключения крутящего момента на шпинделе гайковёрта и перекрытия подачи воздуха в двигатель.
        Регулировка момента затяжки производится с помощью специальной фиксирующей гайки на шпинделе муфты, которая сжимает пружину. Процесс регулировки не требует приложения больших усилий, что сокращает время на настройку и подготовку инструмента к работе. Величина момента, создаваемого пневмоинструментом зависит от степени сжатия и жёсткости пружины.
        Автоматическое отключение пневмодвигателя при достижении заданного момента затяжки позволяет минимизировать воздействие реактивного момента на оператора.
        В таблице представлены технические характеристики пневмоинструмента серии LD и BALD различных конфигураций.

ПРЯМЫЕ РЕВЕРСИВНЫЕ ГАЙКОВЁРТЫ

Типы гайковёртов	Модель	Частота вращения [об/мин ]	Расход [л/мин]	Затяжка на жестком соединение (угол затяжки <30°) [Нм]	Затяжка на эластичном соединении (угол затяжки >720°) [Нм]
LD 12..RD	LD 1202 RD	170	415 до 505	3.2 до 7.8	3.2 до 7.8
	LD 1207 RD	760	415 до 505	1.2 до 4.2	1.2 до 4.2
	LD 1214 RD	1425	415 до 505	1.1 до 2.5	1.1 до 2.5
LD 22..RD	LD 2203 RD	265	560 до 685	2.2 до 10	2.2 до 10
	LD 2206 RD	570	560 до 685	2.1 до 9.8	2.1 до 9.8
	LD 2210 RD	950	560 до 685	2.5 до 6	2.5 до 6
	LD 2216 RD	1475	560 до 685	1.8 до 4.5	1.8 до 4.5
LD 42..RD	LD 4205 RD	580	1080 до 1380	17 до 42	17 до 42

 

РЕВЕРСИВНЫЙ ГАЙКОВЁРТ С РУКОЯТКОЙ

Типы гайковёртов	Модель	Частота вращения [об/мин ]	Расход [л/мин]	Затяжка на жестком соединение (угол затяжки <30°) [Нм]	Затяжка на эластичном соединении (угол затяжки >720°) [Нм]
LD 12..RP	LD 1202 RP	180	420 до 510	3.2 до 8	3.2 до 8
	LD 1205 RP	575	420 до 510	2 до 4.5	2 до 4.5
	LD 1207 RP	855	420 до 510	1.7 до 4.2	1.7 до 4.2
	LD 1214 RP	1615	385 до 470	1 до 2.5	1 до 2.5
LD 22..RP	LD 2203 RP	285	465 до 570	10 до 15	10 до 15
	LD 2206 RP	570	515 до 630	2.3 до 9.3	2.3 до 9.3
	LD 2206 RP SL	505	515 до 630	4.5 до 9.3	4.5 до 9.3
	LD 2210 RP	950	465 до 570	2.2 до 6	2.2 до 6
	LD 2210 RP SL	875	465 до 570	2.3 до 6	2.3 до 6
	LD 2216 RP	1510	465 до 570	1.2 до 3.8	1.2 до 3.8
	LD 2216 RP SL	1300	465 до 570	1.8 до 4.5	1.8 до 4.5

 

РЕВЕРСИВНЫЙ ГАЙКОВЁРТ С УГЛОВОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

Типы гайковёртов	Модель	Частота вращения [об/мин ]	Расход [л/мин]	Затяжка на жестком соединение (угол затяжки <30°) [Нм]	Затяжка на эластичном соединении (угол затяжки >720°) [Нм]
BALD 12..RD R18	BALD 1202 RD	135	415 до 510	4 до 8.5	4 до 8.3
	BALD 1207 RD	620	415 до 510	2.6 до 5.5	2.6 до 5.5
BALD 12..RD R25	BALD 1202 RD	135	415 до 510	4 до 8.5	4 до 8.5
	BALD 1207 RD	620	415 до 510	2.6 до 5.5	2.6 до 5.5
	BALD 1214 RD	1140	415 до 510	1.4 до 4	1.4 до 3.5
BALD 22..RD R25	BALD 2203 RD	200	580 до 710	6 до 14	6 до 14
	BALD 2206 RD	530	580 до 710	2.2 до 12	2.2 до 12
	BALD 2210 RD	855	580 до 710	3.2 до 7.5	3.2 до 7.5
BALD 22..RD R28	BALD 2203 RD	160	580 до 710	6 до 18	6 до 18
	BALD 2206 RD	445	580 до 710	6 до 15	6 до 15
BALD 42..RD R28	BALD 4208 RD	665	до 1080	10 до 30	10 до 30
BALD 42..RD R35	BALD 4204 RD	370	до 1080	22 до 71	22 до 71
	BALD 4205 RD	465	до 1080	17 до 55	17 до 55
BALD 42..RD R42	BALD 4203 RD	265	до 1080	21 до 83	21 до 83
BALD 42..RD R50	BALD 4202 RD	145	до 1080	50 до 130	50 до 130

        Серия BALD – угловые гайковёрты, серия LD…RD – винтовёрты и гайковёрты прямого исполнения, серия LD…RP – винтовёрты и гайковёрты пистолётного исполнения. Эти инструменты также разделяются по мощности двигателя: обозначение «12» в модели инструмента соответствует 120 Вт, «22» – 220 Вт, «42» – 420 Вт. При этом пуск инструмента осуществляется тремя способами: пуск нажатием шпинделя, пуск нажатием курка, пуск нажатием курка и шпинделя. Все инструменты данной серии являются реверсивными.
        Так как одной из наиболее важных характеристик гайковёрта является точность обеспечения заданной величины крутящего момента (причём эта точность не должна зависеть от податливости резьбового соединения), то все гайковёрты, которые производятся на предприятие «Инструм-Рэнд», тестируются при минимальном и максимальном установленном значениях моментов затяжки на жёстком соединении (угол затяжки <30°) и податливом («эластичном») соединении (угол затяжки >720°). При этом разброс значений не должен выходить из допуска ±12,5%.
        Для этого производят по 25 затяжек на податливом и жёстком соединении при минимальной и максимальной настройке пневмоинструмента.
        Процесс измерения полностью автоматизирован: данные результатов тестирования автоматически заносятся в компьютер, где они обрабатываются и в виде таблицы приложения передаются на печать.
        Методика расчёта представляет следующее:
        Имеется 4 ряда значений показателей:
        «максимальный момент жёсткое соединение»
        «минимальный момент жёсткое соединение»
        «максимальный момент эластичное соединение»
        «минимальный момент эластичное соединение»
        Для каждого ряда определяется среднее значение показателя

        n=25 – количество измерений
        х – значение момента
        Вычисляется среднеквадратичное отклонение показателя

        Затем определяют границы разброса показателей:
        UCL=μ+3σ – верхняя граница;
        LCL=μ–3σ – нижняя граница.
        По полученным значениям UCL и LCL даётся заключение о соответствии эксплуатационных характеристик пневмоинструмента в части момента затяжки требуемому полю допуска.
        В настоящее время образцы пневмоинструментов прошли контроль в лаборатории BDC (США), где отработали 250 000 циклов затяжки, вследствие чего получено признание на соответствие выпускаемого компанией «Инструм-Рэнд» пневмоинструмента серии LD и BALD требованиям мирового уровня.
        При работе на сборочных конвейерах в реальных условиях инструмент серии LD и BALD зарекомендовал себя с лучшей стороны и имеет расхождение в ±5% от требуемого (заданного) момента затяжки. На данный момент заказчиками инструмента серии LD и BALD являются крупные иностранные компании – MERCEDES, PEUGEOT, RENAULT, AIRBUS и др..