1. Короткий опис
Внутрішня різьба, що використовується поздовжніми хвилями та обрана для використання, фіксується за допомогоюзвичайні болтиі самоблокувальні болти, калібровані за допомогою різних стратегій затягування, а також проаналізовано різницю між кривими характеристик анкерних болтів та самоблокувальних калібрувальних анкерних болтів. Результат: Метод калібрування болта та болта отримає різні калібрувальні характеристики, шкала часу блокування ланцюга призводить до самокалібрування, а шкала часу самокалібрування призводить до різних цільових показників. Через нормальний рух кривої, отримані різні характерні характеристики змістяться праворуч.
2. Філософія тестування
Наразі ультразвуковий метод широко використовується ввипробування болта на осьову силуточки кріплення автомобільної підсистеми, тобто заздалегідь отримується характеристична крива залежності (калібрувальна крива болта) між осьовою силою болта та різницею часу ультразвукового звуку, а потім проводиться випробування фактичної підсистеми деталі. Осьову силу болта в затягуючому з'єднанні можна отримати шляхом ультразвукового вимірювання різниці часу звуку болта та звернення до калібрувальної кривої. Тому отримання правильної калібрувальної кривої особливо важливе для точності результатів вимірювання осьової сили болта в фактичній підсистемі деталі. Наразі методи ультразвукового контролю включають переважно метод однієї хвилі (тобто метод поздовжньої хвилі) та метод поперечної поздовжньої хвилі.
У процесі калібрування болтів існує багато факторів, що впливають на результати калібрування, такі як довжина затискання, температура, швидкість затягувального верстата, оснащення кріплення тощо. Наразі найпоширенішим методом калібрування болтів є метод обертального затягування. Болти калібруються на випробувальному стенді для болтів, що вимагає виготовлення опорних кріплень для датчика осьової сили, якими є натискна пластина та кріплення з внутрішнім різьбовим отвором. Функція кріплення з внутрішнім різьбовим отвором полягає в заміні звичайних гайок. Конструкція проти розхиту зазвичай використовується в точках кріплення з високим коефіцієнтом безпеки шасі автомобіля для забезпечення надійності його кріплення. Одним із заходів проти розхиту, що застосовуються наразі, є самоконтрящаяся гайка, тобто гайка з ефективним крутним моментом.
Автор застосовує метод поздовжньої хвилі та використовує саморобний різьбовий пристрій для вибору звичайної гайки та самоконтрювальної гайки для калібрування болта. За допомогою різних стратегій затягування та методів калібрування досліджується різниця між звичайною гайкою та самоконтрювальною гайкою для калібрування кривої болта. Випробування осьової сили кріплень автомобільної підсистеми дають деякі рекомендації.
Випробування осьової сили болтів ультразвуковою технологією є непрямим методом випробування. Згідно з принципом сонопружності, швидкість поширення звуку в твердих тілах пов'язана з напруженням, тому ультразвукові хвилі можна використовувати для отримання осьової сили болтів [5-8]. Болт розтягується під час процесу затягування, одночасно генеруючи осьове напруження розтягу. Ультразвуковий імпульс передаватися від головки болта до хвоста. Через раптову зміну щільності середовища він повертається вздовж початкового шляху, і поверхня болта отримує сигнал через п'єзоелектричну кераміку. різниця часу Δt. Схема ультразвукового контролю показана на рисунку 1. Різниця часу пропорційна видовженню.
Випробування осьової сили болтів ультразвуковою технологією є непрямим методом випробування. Згідно з принципом сонопружності, швидкість поширення звуку в твердих тілах пов'язана з напруженням, тому ультразвукові хвилі можна використовувати для отриманняосьова сила болтівБолт розтягуватиметься під час процесу затягування, одночасно створюючи осьове розтягувальне напруження. Ультразвуковий імпульс передаватиметься від головки болта до хвостової частини. Через раптову зміну щільності середовища він повернеться по початковому шляху, і поверхня болта отримає сигнал через п'єзоелектричну кераміку. Різниця в часі Δt. Схема ультразвукового контролю показана на рисунку 1. Різниця в часі пропорційна видовженню.
M12 мм × 1,75 мм × 100 мм, а потім специфікація болтів, використовуйте звичайні болти для фіксації 5 таких болтів, спочатку використовуйте випробування на самоанкерування з різними видами калібрувальної паяльної пасти, це штучна спіральна пластина для фланця болта, що підходить і пресується. Під час сканування початкової хвилі (тобто записується початковий L0), а потім закручуйте його до 100 Н·м+30° одним інструментом (так званий метод типу I), а інший - сканувати початкову хвилю та закручувати її до цільового розміру за допомогою затягувального пістолета (так званий метод типу I). Для методу другого типу) у цьому процесі буде певний тип (як показано на рисунку 4): 5 - це звичайний болт та метод самоблокування. Крива після калібрування згідно з методом типу I, рисунок 6 - це тип самоблокування. Рисунок 6 - це клас самоблокування. Криві класу I та класу II. Спосіб використання може бути таким: використовуйте користувацьку криву класу анкерів загального анкера, абсолютно однакову (всі проходять через початок координат з однаковою швидкістю сегмента та кількістю точок); заблокувати тип індексу типу опорної точки (тип I та позначка опори, нахил різниці інтервалів та кількість точок); отримати подібності)
Експеримент 3 полягає у встановленні координати Y3 програми Graph Setup у програмному забезпеченні приладу збору даних як координати температури (за допомогою зовнішнього датчика температури), встановленні холостого ходу болта на 60 мм для калібрування та записі крутного моменту/осьової сили/температури та кривої кута. Як показано на рисунку 8, видно, що при безперервному загвинчуванні болта температура безперервно зростає, і це підвищення температури можна вважати лінійним. Для калібрування було обрано чотири зразки болтів із самоконтрючими гайками. Рисунок 9 показує калібрувальні криві чотирьох болтів. Видно, що всі чотири криві зміщені праворуч, але ступінь зміщення різний. У таблиці 2 записано відстань зміщення калібрувальної кривої праворуч та підвищення температури під час процесу затягування. Видно, що ступінь зміщення калібрувальної кривої праворуч в основному пропорційний підвищенню температури.
3. Висновок та обговорення
Під час затягування болт піддається комбінованій дії осьового та крутильного напружень, і результуюча сила цих двох зрештою призводить до податливості болта. Під час калібрування болта лише осьова сила болта відображається на калібрувальній кривій, щоб забезпечити затискну силу підсистеми кріплення. З результатів випробувань на рисунку 5 видно, що, хоча це самоконтрящаяся гайка, якщо початкову довжину зафіксувати після того, як болт був вручну повернутий до точки, де він майже прилягає до опорної поверхні натискної пластини, результати калібрувальної кривої повністю збігаються з результатами звичайної гайки. Це показує, що в цьому стані вплив самоконтрящого моменту самоконтрящейся гайки є незначним.
Якщо болт безпосередньо затягнути в самоблокувальну гайку за допомогою електричного пістолета, крива в цілому зміститься праворуч, як показано на рисунку 6. Це показує, що самоблокувальний момент впливає на акустичну різницю в часі на калібрувальній кривій. Спостерігайте за початковим сегментом кривої, зміщеним праворуч, що вказує на те, що осьова сила все ще не генерується за умови, що болт має певне видовження, або осьова сила дуже мала, що еквівалентно тому, що болт не був притиснутий до датчика осьової сили. Розтягування, очевидно, видовження болта в цей час є хибним видовженням, а не справжнім видовженням. Причиною хибного видовження є те, що тепло, що генерується самоблокувальним моментом під час процесу повітряного затягування, впливає на поширення ультразвукових хвиль, що відображається на кривій. Це показує, що болт видовжився, що вказує на вплив температури на ультразвукову хвилю. На рисунку 6 самоконтрящаяся гайка також використовується для калібрування, але причина, чому калібрувальна крива не зміщується праворуч, полягає в тому, що хоча під час закручування самоконтрящейся гайки є тертя, виділяється тепло, але воно враховується при записі початкової довжини болта. Воно очищено, а час калібрування болта дуже короткий (зазвичай менше 5 секунд), тому вплив температури не відображається на калібрувальній характеристичній кривій.
З наведеного вище аналізу видно, що тертя різьби під час закручування повітрям призводить до підвищення температури болта, що зменшує швидкість ультразвукової хвилі, що проявляється як паралельне зміщення калібрувальної кривої праворуч. Крутний момент, обидва з яких пропорційні теплу, що генерується тертям різьби, як показано на рисунку 10. У таблиці 2 підраховано величину правого зміщення калібрувальної кривої та підвищення температури болта протягом усього процесу затягування. Видно, що величина правого зміщення калібрувальної кривої відповідає ступеню підвищення температури та має лінійно пропорційну залежність. Співвідношення становить приблизно 10,1. Якщо припустити, що температура збільшується на 10°C, різниця акустичної часу збільшується на 101 нс, що відповідає осьовій силі 24,4 кН на калібрувальній кривій болта M12. З фізичної точки зору пояснюється, що підвищення температури призводить до зміни резонансної властивості матеріалу болта, так що швидкість ультразвукової хвилі через середовище болта змінюється, а потім впливає на час поширення ультразвуку.
4. Пропозиція
При використанні звичайного горіха тасамоконтрящаяся гайкаДля калібрування характеристичної кривої болта, за допомогою різних методів будуть отримані різні калібрувальні характеристичні криві. Момент затягування самоконтрящоїся гайки збільшує температуру болта, що збільшує різницю часу ультразвуку, і отримана калібрувальна характеристична крива зміщуватиметься паралельно праворуч.
Під час лабораторних випробувань слід максимально усунути вплив температури на ультразвукову хвилю або ж використовувати той самий метод калібрування на обох етапах калібрування болтів та випробування на осьове зусилля.
Час публікації: 19 жовтня 2022 р.
