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..