621.883.1

гайкокрут
шпиндель
муфта
різьба
гайка
наживлення
нагвинчування
затягування
відгвинчування
потужність
час розгону
крутний момент
момент інерції
power nut-driver
spindle
clutch
thread
nut
fitting
screwing on
tightening
unscrewing
capacity
acceleration time
torque
moment of inertia

Представлено й проаналізовано кінематичну схему багатошпиндельного гайкокрута ударної дії для розбирання і складання різьбових з’єднань кріплення коліс автомобілів. Отримано математичні моделі технологічних параметрів багатошпиндельного гайкокрута – часу розгону до максимальної кутової швидкості системи привода гайкокрута й крутного моменту ударного імпульсу на шпинделі. Математична модель часу розгону системи привода отримана на основі теореми про зміну кінетичної енергії цієї системи, а математична модель крутного моменту ударного імпульсу – на основі теореми про збереження механічної енергії системи. Час розгону залежить від кутової швидкості й потужності електропривода гайкокрута, маси обертових деталей системи привода, їх діаметральних розмірів, а крутний момент, крім цього, ще залежить від жорсткостей кручення вала маховика і шпинделя.
Kinematic diagram of percussive multiple-spindle power nut-driver for disassembly and assembly of threaded connections of motor vehicle wheels is presented and a brief description of its operation. The power nut-driver can fit in the nuts without damaging thread in case of their jamming owing to insignificant torque that ensures unhampered screwing of all the nuts onto studs simultaneously. If any jamming of the nut and stud threads occurs while fitting, a short-time reverse running of the spindles is activated from control panel and another fitting attempt is made. Reverse running of the spindle ensures accuracy of mutual location of the nut and stud necessary for fitting. After fitting and screwing on the nuts are tightened individually, and in the case of unscrewing – individual release from tightening with the aid of angular impact momentum, activating jaw-clutches of rotation transmission to spindles after acceleration of power nut-driver drive system. Mathematical study of technological parameters of multiple-spindle nut-driver – time of acceleration to maximum angular velocity of power nut-driver drive mechanical system and impact momentum torque on the spindle has been carried out. Mathematical models of these parameters have been substantiated. Mathematical model of the time of acceleration of the power nut-driver drive mechanical system was elaborated on the basis of the theorem on the change of kinetic energy of the system. This time depends on angular velocity and capacity of power nut-driver electric drive, weight of rotating parts of the drive system and their diameter dimensions. Mathematical model of impact momentum torque of the spindle was obtained on the basis of the theorem on the system mechanical energy conservation. Kinetic energy of rotating parts of the power nut-driver drive, the flywheel, in particular is transformed into potential energy of the flywheel shaft and the spindle during their rotation at the time of unscrewing or tightening of nuts. The torque depends on the same parameters as the parameters of acceleration and, besides, on torsional stiffness of the flywheel shaft and the spindle. This multiple-spindle power nut-driver as compared with the known single-spindle power nut-drivers reduces the time for dismounting and mounting motor vehicle wheels. This is ensured by simultaneous capping of the heads on all the nuts of the wheel and replacement of manual fitting by mechanical fitting.