1. Краткое описание
Внутренняя нить, используемая в продольных волнах и выбранная для применения, фиксируетсяобычные болтыАнализируются характеристики анкерных болтов и самоблокирующихся болтов, откалиброванных с использованием различных стратегий затяжки, а также различия между кривыми анкеровки анкерных болтов и самоблокирующихся болтов. Результат: Болты и методы калибровки болтов позволяют получить различные характеристики калибровки, временная шкала блокировки цепи приводит к различным целям самокалибровки и временной шкале самокалибровки. Из-за нормального движения кривой полученные различные характеристики будут смещаться вправо.
2. Философия тестирования
В настоящее время ультразвуковой метод широко используется виспытание болта на осевую силуДля определения точки крепления автомобильной подсистемы, то есть для расчета зависимости осевой силы болта от разницы времен ультразвукового сигнала, предварительно получают характеристическую кривую (калибровочную кривую болта), после чего проводят последующие испытания реальной детали подсистемы. Осевую силу болта в затягивающем соединении можно определить путем ультразвукового измерения разницы временных сигналов болта и сопоставления с калибровочной кривой. Поэтому получение правильной калибровочной кривой особенно важно для точности результатов измерения осевой силы болта в реальной детали подсистемы. В настоящее время методы ультразвукового контроля в основном включают метод одной волны (т.е. метод продольной волны) и метод поперечной продольной волны.
В процессе калибровки болтов на результаты влияют многие факторы, такие как длина зажима, температура, скорость затяжки, тип зажимного инструмента и т. д. В настоящее время наиболее распространенным методом калибровки болтов является метод вращательной затяжки. Калибровка болтов производится на испытательном стенде, что требует изготовления опорных приспособлений для датчика осевой силы, таких как прижимная пластина и приспособление для внутреннего резьбового отверстия. Функция приспособления для внутреннего резьбового отверстия заключается в замене обычных гаек. В точках крепления с высоким коэффициентом безопасности автомобильного шасси обычно используется конструкция, предотвращающая ослабление, для обеспечения надежности крепления. Одной из применяемых в настоящее время мер по предотвращению ослабления является самоконтрящаяся гайка, то есть гайка с эффективным моментом затяжки.
Автор использует метод продольной волны и самодельное приспособление для внутренней резьбы, чтобы выбрать обычную гайку и самоконтрящуюся гайку для калибровки болта. С помощью различных стратегий затяжки и методов калибровки изучается разница между кривой затяжки болта при использовании обычной гайки и самоконтрящейся гайки. Проведены испытания крепежных элементов автомобильных подсистем на осевую нагрузку, на основе которых даны некоторые рекомендации.
Испытание осевой силы болтов с помощью ультразвуковой технологии является косвенным методом контроля. Согласно принципу соноупругости, скорость распространения звука в твердых телах связана с напряжением, поэтому ультразвуковые волны могут быть использованы для получения осевой силы болтов [5-8]. Болт будет растягиваться в процессе затяжки, одновременно создавая осевое растягивающее напряжение. Ультразвуковой импульс будет передаваться от головки болта к хвостовой части. Из-за резкого изменения плотности среды он вернется по исходному пути, и поверхность болта будет принимать сигнал через пьезоэлектрическую керамику. Разница во времени Δt. Схема ультразвукового контроля показана на рисунке 1. Разница во времени пропорциональна удлинению.
Испытание осевой силы болтов с помощью ультразвуковой технологии является косвенным методом контроля. Согласно принципу соноупругости, скорость распространения звука в твердых телах связана с напряжением, поэтому ультразвуковые волны могут быть использованы для получения...осевая сила болтовВ процессе затяжки болт будет растягиваться, одновременно создавая осевое растягивающее напряжение. Ультразвуковой импульс будет передаваться от головки болта к хвостовой части. Из-за резкого изменения плотности среды он вернется по исходному пути, и поверхность болта будет принимать сигнал через пьезоэлектрическую керамику. Разница во времени Δt. Схема ультразвукового контроля показана на рисунке 1. Разница во времени пропорциональна удлинению.
M12 мм × 1,75 мм × 100 мм, а затем, в соответствии со спецификацией болтов, используются обычные болты для крепления 5 таких болтов. Сначала проводится тест на самозатягивание с использованием различных видов калибровочной паяльной пасты. Затем производится искусственная спиральная пластина для прилегания фланца болта и прижима. При этом сканируется исходная волна (то есть, записывается исходная L0), а затем болт затягивается до 100 Н·м + 30° одним инструментом (так называемый метод типа I), а другим методом является сканирование исходной волны и затягивание болта до заданного размера с помощью затяжного пистолета (так называемый метод типа I). Для второго типа метода в этом процессе будет определенный тип (как показано на рисунке 4). 5 — это обычный болт и метод самозатягивания. Кривая после калибровки согласно методу типа I. Рисунок 6 — это самозатягивание. Рисунок 6 — это класс самозатягивания. Кривые класса I и класса II. Способ использования может быть следующим: использовать пользовательскую кривую общего класса якорных точек, точно такую же (все проходят через начало координат с одинаковой частотой сегментации и количеством точек); заблокировать тип индекса типа якорной точки (тип I и якорная метка, наклон интервальной разницы и количество точек); получить сходства.
В эксперименте 3 координата Y3 в настройках графика в программном обеспечении прибора сбора данных устанавливается в качестве температурной координаты (с использованием внешнего датчика температуры), расстояние холостого хода болта устанавливается на 60 мм для калибровки, и регистрируются крутящий момент/осевая сила/температура и кривая угла. Как показано на рисунке 8, видно, что при непрерывном завинчивании болта температура непрерывно повышается, и повышение температуры можно считать линейным. Для калибровки были выбраны четыре образца болтов с самоконтрящимися гайками. На рисунке 9 показаны калибровочные кривые для четырех болтов. Видно, что все четыре кривые смещены вправо, но степень смещения различна. В таблице 2 зафиксировано расстояние смещения калибровочной кривой вправо и повышение температуры в процессе затяжки. Видно, что степень смещения калибровочной кривой вправо в основном пропорциональна повышению температуры.
3. Заключение и обсуждение
В процессе затяжки болт подвергается комбинированному воздействию осевого и крутящего напряжений, и результирующая сила этих двух напряжений в конечном итоге приводит к деформации болта. При калибровке болта на калибровочной кривой отражается только осевая сила болта, что позволяет определить усилие затяжки крепежной подсистемы. Из результатов испытаний на рисунке 5 видно, что, несмотря на то, что это самоконтрящаяся гайка, если записать начальную длину после того, как болт был вручную повернут до точки, где он почти прилегает к опорной поверхности прижимной пластины, результаты калибровочной кривой полностью совпадают с результатами для обычной гайки. Это показывает, что в этом состоянии влияние момента самоконтрящегося момента самоконтрящейся гайки незначительно.
Если болт затягивается непосредственно в самоконтрящуюся гайку с помощью электроинструмента, кривая в целом сместится вправо, как показано на рисунке 6. Это показывает, что момент самоконтрящегося момента влияет на разницу акустических времен в калибровочной кривой. Обратите внимание на начальный сегмент кривой, смещенный вправо, что указывает на то, что осевая сила еще не создается при условии, что болт имеет определенное удлинение, или осевая сила очень мала, что эквивалентно тому, что болт не был прижат к датчику осевой силы. Очевидно, что удлинение болта в этот момент является ложным, а не реальным. Причина ложного удлинения заключается в том, что тепло, выделяемое моментом самоконтрящегося момента в процессе затяжки, влияет на распространение ультразвуковых волн, что отражается на кривой. Это показывает, что болт удлинился, указывая на то, что температура влияет на ультразвуковые волны. На рисунке 6 самоконтрящаяся гайка также используется для калибровки, но причина, по которой калибровочная кривая не смещается вправо, заключается в том, что, хотя при завинчивании самоконтрящейся гайки возникает трение, выделяется тепло, но это тепло было учтено при записи начальной длины болта. Оно было исключено, а время калибровки болта очень короткое (обычно менее 5 секунд), поэтому влияние температуры не проявляется на калибровочной характеристике.
Из приведенного выше анализа видно, что трение резьбы при завинчивании в воздухе приводит к повышению температуры болта, что снижает скорость распространения ультразвуковых волн, что проявляется в параллельном сдвиге калибровочной кривой вправо. Крутящий момент и то, и другое пропорциональны теплу, выделяемому при трении резьбы, как показано на рисунке 10. В таблице 2 подсчитаны величина сдвига калибровочной кривой вправо и повышение температуры болта в течение всего процесса затяжки. Видно, что величина сдвига калибровочной кривой вправо соответствует степени повышения температуры и имеет линейную пропорциональную зависимость. Соотношение составляет около 10,1. Предполагая, что температура повышается на 10 °C, разница акустических времен увеличивается на 101 нс, что соответствует осевой силе 24,4 кН на калибровочной кривой болта M12. С физической точки зрения это объясняется тем, что повышение температуры приводит к изменению резонансных свойств материала болта, так что скорость распространения ультразвуковых волн в среде болта изменяется и, следовательно, влияет на время распространения ультразвука.
4. Предложение
При использовании обычной гайки исамоконтрящаяся гайкаДля калибровки характеристической кривой болта, в зависимости от метода, будут получены различные калибровочные характеристические кривые. Момент затяжки самоконтрящейся гайки повышает температуру болта, что увеличивает разницу во времени ультразвукового воздействия, и полученная калибровочная характеристическая кривая будет параллельно смещаться вправо.
В ходе лабораторных испытаний следует максимально исключить влияние температуры на ультразвуковые волны, или же на обоих этапах калибровки болтов и испытания на осевую силу следует использовать один и тот же метод калибровки.
Дата публикации: 19 октября 2022 г.
