Кіріспе

Белгілі бір айналым моментін қолдануға арналған құрал. Айналым моменті кілті – бұл гайка, бұранда немесе ұзын бұранда сияқты бекіткішке белгілі бір айналым моментін қолдануға арналған құрал. Ол әдетте индикаторлық шкаласы бар кілт түрінде немесе құралдың басына қатысты нақты қозғалыс (мысалы, «дірілдеу» арқылы) жасап, қолдану кезінде белгіленген (реттелетін) айналым моментіне жеткенін көрсететін ішкі механизмге ие болады. Айналым моменті кілті бұрандалар мен гайкаларды бекіту құрастыру немесе реттеудің маңызды параметрі болып табылатын жағдайларда қолданылады. Ол операторға бекіткішке қолданылатын айналым моментін нақты қолданбаның талаптарына сәйкес орнатуға мүмкіндік береді. Бұл барлық бөліктердің дұрыс тартылуын және жүктелуін қамтамасыз етеді. Айналым моменті бұрандалы кілттер мен айналым моменті кілттерінің мақсаты ұқсас және олардың механизмдері де ұқсас болуы мүмкін.

Тарих

Торк кілтінің алғашқы патенін 1931 жылы Чикаголық Джон Х. Шарп тіркеді. Бұл кілт бұрыштық моментті өлшейтін кілт деп аталды және қазіргі кезде бұрыштық моментті көрсететін кілт ретінде жіктеледі. 1935 жылы Конрад Бахр мен Джордж Пфферле реттелетін, сырғанауыш механизмді (рачетті) торк кілтін патенттеді. Бұл құралға дыбыстық хабарлама және қажетті бұрыштық момент жеткен кезде кері сырғанаудың алдын алу мүмкіндігі қосылған. Нью-Йорк қаласы Су басқармасында жұмыс істейтін Бахр, өзінің жұмысында кездесетін фланц бұрандаларының дұрыс тартылмауынан жиі маза алатын. Ол 1918 жылы осы мәселені шешу үшін алғашқы бұрыштық моментті шектейтін құралды ойлап тапқанын айтты. Бахрдың серіктесі Пфферле S. R. Dresser Manufacturing Co компаниясының инженері болды және бірнеше патенттің авторы еді.

Қалқа

Торк кілттің ең қарапайым түрі екі сәуледен тұрады. Біріншісі – бұранданы қысу үшін айналым моментін қолдануға арналған рычаг, ол сонымен қатар құралдың тұтқасы ретінде де қызмет етеді. Тұтқаға күш қолданғанда, ол Гук заңына сәйкес, болжамды және қолданған күшке пропорционалды түрде иіледі. Екінші сәуле кілт басына бір жағынан ғана бекітілген, екінші жағы бос, ол көрсеткіш сәуле ретінде қызмет етеді. Құрал тыныш тұрғанда екі сәуле де бір-біріне параллель орналасады, көрсеткіш сәуле әдетте үстіңгі жағында болады. Көрсеткіш сәуленің бос ұшы, айналым моментінің бірліктерімен белгіленген, рычагқа немесе тұтқаға бекітілген калибрленген шкала бойынша еркін қозғалады. Кілт айналым моментін қолдану үшін пайдаланылғанда, рычаг иіледі, ал көрсеткіш сәуле түзу болып қалады. Осылайша, көрсеткіш сәуленің ұшы қазіргі уақытта қолданылып жатқан айналым моментінің шамасын көрсетеді. Бұл кілт қарапайым, жоғары дәл және арзан. Сәулелі типтегі торк кілтті 1920 жылдардың соңы мен 1930 жылдардың басында Уолтер Перси Крайслер Chrysler Corporation және Micromatic Hone компаниялары үшін әзірлеген. Сол кездегі Cedar Rapids Engineering Company компаниясының сату өкілі Пол Аллен Стюртевант өзінің өнертабысын өндіруге Chrysler компаниясынан лицензия алды. Стюртевант 1938 жылы торк кілтке патент алып, торк кілттерін сатумен айналысқан алғашқы адам болды. Бұрандалы типтегі айналым моментінің күрделірек нұсқасында корпусында диалдық индикатор орналасқан, ол алдын ала белгіленген айналым моментіне жеткенде визуальды немесе электрлік сигнал беру үшін конфигурациялануы мүмкін.

Бұрауыш сәуле

Екі сигналды иілгіш сәулелі айналым момент кілті 1948 жылы австралиялық Warren and Brown компаниясымен патенттелген. Ол серіппеге емес, иілгіш сәулеге айналым моментін қолдану принципін пайдаланады. Бұл кілттің қызмет ету мерзімі бойына дәлдігін сақтауға, максималды жүктемеде қауіпсіздік маржасын арттыруға және әр кілттің диапазонында тұрақты және дәл көрсеткіштерді қамтамасыз етуге көмектеседі деген сөз. Оператор сигналдың дыбыстық белгісін ести алады және қажетті айналым моментіне жеткен кезде физикалық индикаторды көріп (және сезіне) алады. Кілттің жұмыс істеу қағидасы, қарапайым иілгіш сәулелі айналым момент кілтінен ерекшеленбейді. Екі сәуле де кілт басына қосылған, бірақ айналым күші тек біреуі арқылы беріледі. Жүк көтергіш сәуле тік болып, кілт басынан тұтқасына дейін созылады және айналым күші қолданылғанда иіледі. Екінші сәуле (көрсеткіш сәуле) иілгіш сәуленің шамамен жартысынан тікелей жоғары орналасқан, содан кейін иілгіш сәуледен бұрышпен жаңға қарай иіледі. Көрсеткіш сәуле жұмыс кезінде өз бағытын және пішінін сақтайды. Осының салдарынан екі сәуле арасында салыстырмалы орын ауыстыру пайда болады. Иілгіш сәулелі айналым момент кілті, қарапайым иілгіш сәулелі кілттен осы салыстырмалы орын ауыстыруды пайдалану тәсілімен ерекшеленеді. Иілгіш сәулеге шкала бекітілген, ал оған иілгіш сәуле бойымен жылжитын клин орнатылған. Бұл клин қажетті айналым моментін орнату үшін қолданылады. Осы клинге тікелей қарама-қарсы бұрышты көрсеткіш сәуленің жағы орналасқан. Осы жақтан шынақ шығып тұрады, ол екінші шынақтың итергіші ретінде қызмет етеді, ал соңғы шынақ серіппелі болып, итергіш клин реттелетін клинмен жанасқанда көрсеткіш сәуленің ұшынан шығады. Бұл шығу қатты дыбыс шығарып, қажетті айналым моментіне қол жеткізілгенін визуалды және тактильді түрде көрсетеді. Көрсеткіш шынағын көрсеткіш сәулеге қайта басып, орналастыруға болады.

Аяқ киім

Слиперлік айналым кілті ролик және тетік (немесе ұқсас) механизмінен тұрады. Тетік айдайтын басына бекітіледі, ролик тетікке қарсы итеріліп, оны пружинамен қамтамасыз етілген (көп жағдайда реттелетін) белгілі бір күшпен орнында ұстайды. Егер ролик пен пружинаның ұстау күшін жеңе алатын айналым күші қолданылса, кілт сырғанады және бұрандаға одан әрі айналым күші қолданылмайды. Слиперлік айналым кілті алдын ала белгіленген шектен асып кетсе, бекіткішті тым қатты тартып алуға жол бермейді.

Қалқыңыз

Бұрыштамалық айналым моментін орнатудың тағы бір жетілдірілген әдісі – калибрленген байланыс механизмін пайдалану. Оның бір таралған түрі шарлы фиксатор мен серіппеден тұрады, серіппе айналым моменті бірліктерімен калибрленген реттелетін бұрандалы жіп арқылы алдын ала жүктеледі. Шарлы фиксатор орнатылған айналым моментіне жеткенше күшті жеткізеді, сол кезде серіппе күші жеңіліп, шар ұясынан "шығып" кетеді. Бұл конструкция жоғары дәлдікпен қатар, сезімдік және дыбыстық кері байланыс береді. Қажетті айналым моментіне жеткеннен кейін кілт сырғанамайды, тек басынан сәл иіліп, "клікі" естіледі; оператор кілтке қосымша әрекет жасамай немесе кілттен ескерту алмай айналым күшін қолдануды жалғастыра береді. Бұл конструкцияның әртүрлі қолданыстар мен айналым моменттері үшін көптеген нұсқалары бар. Осы конструкцияның бір түрі кейбір дрельдерде бұрандаларды бекіткен кезде бастарының зақымдануын болдырмау үшін қолданылады. Дрель қажетті айналым моментіне жеткенде сырғана бастайды.

"Қозғалтқышсыз" ағылшын кілті

Бұл - сантехниктер торапсыз кәріз құбырларының жалғауыштардағы қысқыш ленталарды бекітуге арналған арнайы айналымдық кілттер. Олар көбінесе Т-тұтқалы, бір бағытты комбинациялы храповик және муфтасы бар кілттер болып келеді. Олар жалғауды тиісті деңгейде бекітуге, бірақ оны зақымдамауға қажетті белгілі бір айналым моментіне алдын ала бапталады.

Электрлік айналым-мұнай кілттері

Электрондық (көрсеткішті) момент кілттерінде өлшеу, бұралу осіне бекітілген деформация өлшегіш арқылы жүзеге асырылады. Трансдьюсерден алынған сигнал, қажетті момент бірлігіне (мысалы, Н·м немесе lbf·ft) түрлендіріліп, сандық дисплейде көрсетіледі. Әртүрлі түйіндер (өлшеу мәліметтері немесе шекті шамалар) сақталуы мүмкін. Бағдарламаланған бұл шекті шамалар, тарту процесі кезінде LED-тер немесе дисплей арқылы тұрақты түрде көрсетіледі. Сонымен қатар, осы типтегі момент кілттері жасалған барлық өлшемдерді ішкі жадта сақтай алады. Бұл жаддағы мәліметтерді интерфейс (RS232) арқылы компьютерге оңай көшіруге немесе басып шығаруға болады. Мұндай момент кілттерінің кең таралған қолданылуы – өндіріс процесін құжаттау немесе сапаны бақылау мақсатында. Типик дәлдік деңгейі ±0,5% -дан 4% -қа дейін.

Бағдарламаланатын электронды айналым / бұрыш кілттері

Айналым моментін өлшеу электронды айналым моменті кілтімен бірдей тәсілмен жүргізіледі, бірақ тығыздау нүктесінен немесе шекті деңгейден бастап бұрылыс бұрышы да өлшенеді. Бұрыш бұрыш сенсоры немесе электронды гироскоп арқылы өлшенеді. Бұрылыс бұрышын өлшеу процесі бұрын тартылған қосылыстарды анықтауға мүмкіндік береді. Кірістірілген жад өлшемдерді статистикалық түрде бағалауға мүмкіндік береді. Тығыздау қисықтарын интеграцияланған тығыздау қисық жүйесі (күш/жол графигі) арқылы бағдарламалық құралдармен талдауға болады. Арнайы өлшеу процесінің арқасында беріктік шегін көрсетуге де болады (берілген тығыздау). Бұл кілт конструкциясы автомобиль өндірушілерінде айналым моментін және бұрышты басқаруды қажет ететін тығыздау процестерін құжаттау үшін кеңінен танымал, себебі мұндай жағдайларда бекіткішке белгіленген айналым моментінен өзгеше, нақты бұрыш қолданылуы керек (мысалы, +90° – мұнда тығыздау нүктесі/шегі көрсетілген және +90° шектен кейін қосымша бұрыш қолданылуын білдіреді). 1995 жылы Saltus Werk Max Forst GmbH компаниясы анықтамалық қолды қажет етпейтін бұрышты өлшейтін алғашқы электронды айналым моменті кілтіне халықаралық патент алуға өтініш берді.

Мехатроникалық айналымдық кілттер

Моторлы айналым күшінің өлшеуі, шертпелі типтегі айналым күші кілті арқылы жүзеге асырылатын тәсілмен бірдей, бірақ сонымен бірге айналым күші электронды айналым күші кілті сияқты цифрлық көрсеткіш (шертпе және соңғы айналым күші) ретінде өлшенеді. Осылайша, бұл электрондық және механикалық өлшеулердің үйлесімі. Барлық өлшемдер сымсыз деректерді беру арқылы жіберіліп, құжатталады. Пайдаланушылар кілттен "бип" дыбысы естілгенде, қажетті айналым күшіне қол жеткізгенін біледі.