Математическая модель энергетических процессов в промышленной электрической отвертке

An electric screwdriver was designed to work in an automatic cycle on assembly lines. A characteristic feature of the screwdriver is the use of a low power motor in comparison with commonly used devices. The work of tightening the threaded joint takes place at the expense of the kinetic energy of the components of the drive system and the working screwdriver. It has been proved that the ability of the screwdriver to perform the tightening work is determined by the sum of the mass moment of inertia of the working components system and the mass moment of inertia of the motor's rotor, reduced to the axis of the screwdriver bit. The process of tightening is characterized by the number of screwing pulses, screwing torque values at the end of each pulse and the time of screwing process. The limitation of the value of the transmitted tightening torque takes place through the applied overload coupling.  The construction work of the screwdriver was preceded by the development of a mathematical model of the process of screwing and balance of torques acting during each phase of operation was carried out. This allowed the calculation of the value of the kinetic energy of components of the drive and operating system translated into the tightening work. The kinematic conditions to be met by the screwdriver at the end of a single tightening pulse were determined in order to accumulate kinetic energy and start another tightening pulse.Электрическая отвертка была разработана для автоматической работы на сборочных линиях. Характерной особенностью отвертки является использование двигателя малой мощности по сравнению с обычно применяемыми устройствами. Работа по натяжению резьбового соединения происходит за счет кинетической энергии компонентов системы привода и рабочей отвертки. Доказано, что способность отвертки выполнять затяжные работы определяется суммой массового момента инерции системы рабочих компонентов и массового момента инерции ротора двигателя, приведенного к оси наконечника отвертки. Процесс затягивания характеризуется количеством импульсов завинчивания, значениями момента завинчивания в конце каждого импульса и временем процесса завинчивания. Ограничение величины передаваемого момента затяжки происходит через применяемую перегрузочную муфту. Строительным работам по отвертке предшествовала разработка математической модели процесса завинчивания и балансировки крутящих моментов, действующих на каждом этапе работы. Это позволило рассчитать значение кинетической энергии компонентов привода и операционной системы в переводе на затяжные работы. Кинематические условия, которые должны быть выполнены отверткой в конце одного импульса затяжки, были определены для накопления кинетической энергии и запуска другого импульса затяжки