Чтобы соответствовать режиму крупномасштабного производства и производства на конвейере в автомобильной промышленности или промышленности строительного оборудования, детали обычно производятся каждым субпоставщиком, а затем детали собираются сваркой, клепанием, склеиванием и болтовым соединением. Конструкция болтового соединения проста, детали стандартизированы, а сборка проста. Он широко используется благодаря своей высокой эффективности и разборке. Болтовое соединение обычно контролируется заданным крутящим моментом. Из-за трения между фланцем и парой резьбы около 90% крутящего момента используется для преодоления трения. Болт может обеспечить хорошее натяжение, чтобы зажать заготовку до предела текучести болта. Однако чем больше не выставлено усилие, тем лучше. Если предел текучести болта превышен, чем больше сила, тем лучше, может произойти пластическая деформация и даже разрушение. Следовательно, при сборке и затяжке ключевых деталей надежный процесс затяжки может быть установлен путем анализа усилия зажима, чтобы гарантировать надежность соединения.
1 、 Принцип болтового соединения и крепления
Просверлите отверстия на стыке двух компонентов и соедините их болтами. В процессе затяжки болты растягиваются в осевом направлении за счет усилия затяжки. По достижении момента затяжки два компонента затягиваются за счет натяжения болтов (см. Рисунок 1). В тех же условиях увеличение длины винта может улучшить выдвижение болта и получить большую силу зажима.
Следует отметить, что существует линейная зависимость между крутящим моментом и усилием зажима в диапазоне упругой деформации болта. Затяжка болта не должна превышать предел использования. Если он достигнет предела текучести, он потеряет способность упругого возврата и вызовет пластическую деформацию или даже разрушение. С увеличением марки болта его предел прочности на разрыв также увеличится. Следовательно, класс болта и крутящий момент, требуемый для затяжки, следует определять в соответствии с фактической ситуацией текучести. Для шпоночных болтов в двигателе обычно выбирают болты класса 12.9, чтобы получить более высокую прочность на разрыв.
Крутящий момент можно напрямую измерить ручным динамометрическим ключом и электрическим пистолетом для затяжки, но усилие зажима имеет большее значение. Сила зажима не так проста, как приложенный крутящий момент. В том же процессе затяжки болта до того, как произойдет пластическая деформация, чем больше поворачивается болт, тем больше крутящий момент. Однако с увеличением крутящего момента сила зажима не обязательно увеличивается линейно, потому что 90% крутящего момента расходуется на трение между болтом и фланцем и трение в паре резьбы, а коэффициент трения имеет большой разброс. Возьмем два примера, например, если есть сварочный шлак или повреждение резьбы на винте болта, болт может не стоять на месте, когда он затягивается с заданным крутящим моментом; Если перед затяжкой болта смазать резьбу, можно получить более высокое усилие зажима за счет уменьшения трения при том же крутящем моменте. Следовательно, при повышенных требованиях к силе зажима, в дополнение к методу крутящего момента, можно использовать управление крутящим моментом и мониторинг угла, или затяжку методом угла и другие усовершенствованные процессы затяжки.
2 、 Ультразвуковой метод измерения силы зажима
Чтобы лучше контролировать эффект затяжки, на заводе по производству двигателей, как правило, необходимо анализировать усилие зажима для важных болтовых соединений, таких как болт головки блока цилиндров, болт шатуна и болт крышки коренного подшипника, чтобы лучше контролировать процесс
Ультразвуковой измерительный анализатор может значительно сократить процесс измерения и анализа усилия зажима. Измерительное оборудование состоит из генератора импульсов, датчика температуры, программного обеспечения для измерения и анализа, ультразвукового датчика и кабеля. Осевая нагрузка пропорциональна удлинению при затяжке болта, что способствует разнице во времени распространения ультразвуковой волны вдоль направления осевой силы в среде болта и может быть изменено в соответствии с осевой нагрузкой. Основные этапы следующие. : 1
① Определите взаимосвязь между усилием предварительной затяжки болта и удлинением: чтобы уменьшить отклонения, испытываемые болты должны быть из той же партии, что и болты, при измерении усилия зажима. Болт собирается на калибровочном приспособлении. После установки класса болта, спецификации болта, общей длины, длины зажима и другой информации, соотношение между предварительным натягом и удлинением определяется измерительным прибором во время приложения крутящего момента, и создается файл калибровки.
② Калибровка начальной длины болта: перед измерением усилия зажима откалибруйте начальную длину анализируемого болта, приклейте акустический датчик на верхнюю часть болта и с помощью измерительного прибора определите начальную длину. рябь.
③ Измерение и анализ усилия зажима: после сборки деталей в соответствии с установленным процессом, затяните болты, очистите поверхность образца, подключите акустический датчик к фиксатору болта, и измерительный прибор излучает ультразвуковой сигнал. В соответствии с отраженной пульсацией и временем в сочетании с начальной длиной болта вычисляется удлинение болта после затяжки, и наконец определяется сила зажима в соответствии с соотношением между калибровочными документами.
④ Контроль качества анализа силы зажима: при использовании ультразвукового анализа, поскольку температура окружающей среды поддерживается постоянной, верх и низ болта должны быть отшлифованы для получения достаточно параллельной гладкой плоскости, чтобы облегчить отражение ультразвука и получить более точные результаты. В исследовании следует использовать больше образцов для измерения, а результаты измерений следует анализировать в режиме реального времени. При отклонении от нормы следует провести многократную проверку, чтобы исключить ошибку измерения. Согласно принципу статистики, размер выборки должен быть не менее 30, и данные будут подчиняться или приблизительно подчиняться нормальному распределению.
3 Резюме
Используя ультразвуковые технологии измерения и анализа, можно достичь неразрушающего быстрого обнаружения, результаты обнаружения могут быть найдены, что значительно повышает эффективность и точность измерения. Анализируя усилие зажима, он может обеспечить руководство и корректировку процесса затяжки, что может лучше контролировать процесс затяжки и улучшить качество, чем использование динамометрического ключа для определения статического крутящего момента.
