1. Σύντομη περιγραφή
Το εσωτερικό σπείρωμα που χρησιμοποιείται από τα διαμήκη κύματα και επιλέγεται να χρησιμοποιηθεί καθορίζεται απόσυνηθισμένα μπουλόνιακαι αυτοασφαλιζόμενα μπουλόνια, βαθμονομημένα με διαφορετικές στρατηγικές σύσφιξης, και αναλύεται η διαφορά μεταξύ των χαρακτηριστικών καμπυλών αγκύρωσης και της αυτοασφαλιζόμενης βαθμονόμησης. Αποτέλεσμα: Η μέθοδος βαθμονόμησης μπουλόνι και μπουλόνι θα επιτύχει διαφορετικά χαρακτηριστικά βαθμονόμησης, η χρονική κλίμακα κλειδώματος της αλυσίδας κάνει την αυτοβαθμονόμηση αυτοβαθμονόμησης και τη χρονική κλίμακα αυτοβαθμονόμησης της αυτοβαθμονόμησης να οδηγούν σε διαφορετικούς στόχους. Λόγω της κανονικής καμπύλης κίνησης, τα διαφορετικά χαρακτηριστικά που λαμβάνονται θα μετακινηθούν προς τα δεξιά.
2. Φιλοσοφία των δοκιμών
Σήμερα, η μέθοδος με υπερήχους χρησιμοποιείται ευρέως σεδοκιμή αξονικής δύναμης μπουλονιούτου σημείου στερέωσης του υποσυστήματος αυτοκινήτου, δηλαδή, η χαρακτηριστική καμπύλη σχέσης (καμπύλη βαθμονόμησης μπουλονιού) μεταξύ της αξονικής δύναμης του μπουλονιού και της χρονικής διαφοράς ήχου υπερήχων λαμβάνεται εκ των προτέρων και πραγματοποιείται η επακόλουθη δοκιμή του πραγματικού υποσυστήματος εξαρτήματος. Η αξονική δύναμη του μπουλονιού στη σύνδεση σύσφιξης μπορεί να ληφθεί μετρώντας υπερηχητικά τη χρονική διαφορά ήχου του μπουλονιού και ανατρέχοντας στην καμπύλη βαθμονόμησης. Επομένως, η λήψη της σωστής καμπύλης βαθμονόμησης είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ακρίβεια των αποτελεσμάτων μέτρησης της αξονικής δύναμης του μπουλονιού στο πραγματικό υποσύστημα εξαρτήματος. Προς το παρόν, οι μέθοδοι υπερηχητικών δοκιμών περιλαμβάνουν κυρίως τη μέθοδο ενός κύματος (δηλαδή τη μέθοδο διαμήκους κύματος) και τη μέθοδο εγκάρσιου διαμήκους κύματος.
Κατά τη διαδικασία βαθμονόμησης των μπουλονιών, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τα αποτελέσματα της βαθμονόμησης, όπως το μήκος σύσφιξης, η θερμοκρασία, η ταχύτητα της μηχανής σύσφιξης, τα εργαλεία στήριξης κ.λπ. Προς το παρόν, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος βαθμονόμησης μπουλονιών είναι η μέθοδος σύσφιξης με περιστροφή. Τα μπουλόνια βαθμονομούνται σε πάγκο δοκιμών μπουλονιών, η οποία απαιτεί την παραγωγή υποστηρικτικών εξαρτημάτων για τον αισθητήρα αξονικής δύναμης, τα οποία είναι η πλάκα πίεσης και το εσωτερικό εξάρτημα οπής με σπείρωμα. Η λειτουργία του εσωτερικού εξάρτηματος οπής με σπείρωμα είναι να αντικαθιστά τα κανονικά παξιμάδια. Ο σχεδιασμός κατά της χαλάρωσης χρησιμοποιείται συνήθως στα σημεία σύνδεσης στερέωσης με υψηλό συντελεστή ασφαλείας του σασί αυτοκινήτου για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία της στερέωσής του. Ένα από τα μέτρα κατά της χαλάρωσης που υιοθετούνται σήμερα είναι το αυτοασφαλιζόμενο παξιμάδι, δηλαδή το ενεργό παξιμάδι ασφάλισης ροπής.
Ο συγγραφέας υιοθετεί τη μέθοδο διαμήκους κύματος και χρησιμοποιεί το αυτοκατασκευασμένο εξάρτημα εσωτερικού σπειρώματος για να επιλέξει το συνηθισμένο παξιμάδι και το αυτοασφαλιζόμενο παξιμάδι για τη βαθμονόμηση του μπουλονιού. Μέσω διαφορετικών στρατηγικών σύσφιξης και μεθόδων βαθμονόμησης, μελετάται η διαφορά μεταξύ του συνηθισμένου παξιμαδιού και του αυτοασφαλιζόμενου παξιμαδιού για τη βαθμονόμηση της καμπύλης του μπουλονιού. Η δοκιμή αξονικής δύναμης των συνδετήρων υποσυστημάτων αυτοκινήτων κάνει ορισμένες συστάσεις.
Η δοκιμή της αξονικής δύναμης των μπουλονιών με τεχνολογία υπερήχων είναι μια έμμεση μέθοδος δοκιμής. Σύμφωνα με την αρχή της ηχοελαστικότητας, η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στα στερεά σχετίζεται με την τάση, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν υπερηχητικά κύματα για την εκτίμηση της αξονικής δύναμης των μπουλονιών [5-8]. Το μπουλόνι θα τεντωθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύσφιξης και ταυτόχρονα θα δημιουργήσει αξονική τάση εφελκυσμού. Ο υπερηχητικός παλμός θα μεταδοθεί από την κεφαλή του μπουλονιού στην ουρά. Λόγω της απότομης αλλαγής στην πυκνότητα του μέσου, θα επιστρέψει κατά μήκος της αρχικής διαδρομής και η επιφάνεια του μπουλονιού θα λάβει το σήμα μέσω της πιεζοηλεκτρικής κεραμικής. Διαφορά χρόνου Δt. Το σχηματικό διάγραμμα της δοκιμής υπερήχων φαίνεται στο Σχήμα 1. Η διαφορά χρόνου είναι ανάλογη με την επιμήκυνση.
Η δοκιμή της αξονικής δύναμης των κοχλιών με υπερηχητική τεχνολογία είναι μια έμμεση μέθοδος δοκιμής. Σύμφωνα με την αρχή της ηχοελαστικότητας, η ταχύτητα διάδοσης του ήχου σε στερεά σχετίζεται με την τάση, επομένως τα υπερηχητικά κύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόκτησηη αξονική δύναμη των μπουλονιώνΤο μπουλόνι θα τεντωθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύσφιξης και ταυτόχρονα θα δημιουργήσει αξονική τάση εφελκυσμού. Ο υπερηχητικός παλμός θα μεταδοθεί από την κεφαλή του μπουλονιού στην ουρά. Λόγω της απότομης αλλαγής στην πυκνότητα του μέσου, θα επιστρέψει κατά μήκος της αρχικής διαδρομής και η επιφάνεια του μπουλονιού θα λάβει το σήμα μέσω της πιεζοηλεκτρικής κεραμικής. Διαφορά χρόνου Δt. Το σχηματικό διάγραμμα της υπερηχητικής δοκιμής φαίνεται στο Σχήμα 1. Η διαφορά χρόνου είναι ανάλογη με την επιμήκυνση.
M12 mm × 1,75 mm × 100 mm και στη συνέχεια οι προδιαγραφές των μπουλονιών, χρησιμοποιήστε συνηθισμένα μπουλόνια για να στερεώσετε 5 τέτοια μπουλόνια, πρώτα χρησιμοποιήστε τη δοκιμή αυτο-αγκύρωσης με διαφορετικές μορφές πάστας συγκόλλησης βαθμονόμησης, είναι τεχνητή σπειροειδής πλάκα για να κολλήσετε τη φλάντζα του μπουλονιού και πιέστε κατά τη σάρωση του αρχικού κύματος (δηλαδή, καταγράφοντας το αρχικό L0), και στη συνέχεια βιδώστε το στα 100 N m+30° με ένα εργαλείο (που ονομάζεται μέθοδος τύπου Ι), και το άλλο είναι να σαρώσετε το αρχικό κύμα και να το βιδώσετε στο μέγεθος-στόχο με ένα πιστόλι σύσφιξης (που ονομάζεται μέθοδος τύπου Ι). Για τη δεύτερη μέθοδο τύπου), θα υπάρχει ένας συγκεκριμένος τύπος σε αυτή τη διαδικασία (όπως φαίνεται στο Σχήμα 4) 5 είναι το συνηθισμένο μπουλόνι και η μέθοδος αυτο-κλειδώματος. Η καμπύλη μετά τη βαθμονόμηση σύμφωνα με τη μέθοδο τύπου Ι Το Σχήμα 6 είναι ο τύπος αυτο-κλειδώματος. Το Σχήμα 6 είναι μια κατηγορία αυτο-κλειδώματος. Καμπύλες κατηγορίας Ι και κατηγορίας II. Η μέθοδος χρήσης μπορεί να είναι, να χρησιμοποιήσετε την προσαρμοσμένη καμπύλη της κοινής κατηγορίας αγκύρωσης, ακριβώς η ίδια (όλες περνούν από την αρχή με τον ίδιο ρυθμό τμήματος και αριθμό σημείων). κλειδώστε τον τύπο δείκτη του τύπου σημείου αγκύρωσης (τύπος Ι και σημάδι αγκύρωσης, η κλίση της διαφοράς διαστήματος και ο αριθμός των σημείων)· βρείτε ομοιότητες)
Το πείραμα 3 είναι να οριστεί η συντεταγμένη Y3 της ρύθμισης γραφήματος στο λογισμικό του οργάνου συλλογής δεδομένων ως συντεταγμένη θερμοκρασίας (χρησιμοποιώντας έναν εξωτερικό αισθητήρα θερμοκρασίας), να οριστεί η απόσταση ρελαντί του μπουλονιού στα 60 mm για βαθμονόμηση και να καταγραφεί η ροπή/αξονική δύναμη/θερμοκρασία και η καμπύλη της γωνίας. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 8, φαίνεται ότι με το συνεχές βίδωμα του μπουλονιού, η θερμοκρασία αυξάνεται συνεχώς και η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να θεωρηθεί γραμμική. Τα τέσσερα δείγματα μπουλονιών επιλέχθηκαν για βαθμονόμηση με αυτοασφαλιζόμενα παξιμάδια. Το Σχήμα 9 δείχνει τις καμπύλες βαθμονόμησης των τεσσάρων μπουλονιών. Φαίνεται ότι οι τέσσερις καμπύλες μετατοπίζονται προς τα δεξιά, αλλά ο βαθμός μετατόπισης είναι διαφορετικός. Ο Πίνακας 2 καταγράφει την απόσταση που μετατοπίζεται η καμπύλη βαθμονόμησης προς τα δεξιά και την αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διαδικασία σύσφιξης. Φαίνεται ότι ο βαθμός μετατόπισης της καμπύλης βαθμονόμησης προς τα δεξιά είναι βασικά ανάλογος με την αύξηση της θερμοκρασίας.
3. Συμπέρασμα και Συζήτηση
Ο κοχλίας υπόκειται στη συνδυασμένη δράση αξονικής και στρεπτικής τάσης κατά τη σύσφιξη, και η προκύπτουσα δύναμη των δύο προκαλεί τελικά την υποχώρηση του κοχλίου. Κατά τη βαθμονόμηση του κοχλίου, μόνο η αξονική δύναμη του κοχλίου αντανακλάται στην καμπύλη βαθμονόμησης για να παρέχει τη δύναμη σύσφιξης του υποσυστήματος στερέωσης. Από τα αποτελέσματα των δοκιμών στο Σχήμα 5 φαίνεται ότι, αν και πρόκειται για αυτοασφαλιζόμενο παξιμάδι, εάν το αρχικό μήκος καταγραφεί αφού ο κοχλίας περιστραφεί χειροκίνητα μέχρι το σημείο όπου πρόκειται να εφαρμόσει στην επιφάνεια εδράνου της πλάκας πίεσης, τα αποτελέσματα της καμπύλης βαθμονόμησης συμπίπτουν πλήρως με αυτά του συνηθισμένου παξιμαδιού. Αυτό δείχνει ότι σε αυτήν την κατάσταση, η επίδραση της ροπής αυτοασφαλίσεως του αυτοασφαλιζόμενου παξιμαδιού είναι αμελητέα.
Εάν το μπουλόνι σφιχτεί απευθείας στο αυτοασφαλιζόμενο παξιμάδι με ηλεκτρικό πιστόλι, η καμπύλη θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά στο σύνολό της, όπως φαίνεται στο Σχήμα 6. Αυτό δείχνει ότι η ροπή αυτοασφαλίσεως επηρεάζει την ακουστική χρονική διαφορά στην καμπύλη βαθμονόμησης. Παρατηρήστε το αρχικό τμήμα της καμπύλης μετατοπισμένο προς τα δεξιά, υποδεικνύοντας ότι η αξονική δύναμη δεν παράγεται ακόμη υπό την προϋπόθεση ότι το μπουλόνι έχει μια ορισμένη ποσότητα επιμήκυνσης ή η αξονική δύναμη είναι πολύ μικρή, πράγμα που ισοδυναμεί με το ότι το μπουλόνι δεν έχει πιεστεί στον αισθητήρα αξονικής δύναμης. Τεντώνοντας, προφανώς η επιμήκυνση του μπουλονιού σε αυτό το σημείο είναι ψευδής επιμήκυνση, όχι πραγματική επιμήκυνση. Ο λόγος για την ψευδή επιμήκυνση είναι ότι η θερμότητα που παράγεται από τη ροπή αυτοασφαλίσεως κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύσφιξης με αέρα επηρεάζει τη διάδοση των υπερηχητικών κυμάτων, η οποία αντανακλάται στην καμπύλη. Δείχνει ότι το μπουλόνι έχει επιμηκυνθεί, υποδεικνύοντας ότι η θερμοκρασία έχει επίδραση στο υπερηχητικό κύμα. Για το Σχήμα 6, το αυτοασφαλιζόμενο παξιμάδι χρησιμοποιείται επίσης για τη βαθμονόμηση, αλλά ο λόγος για τον οποίο η καμπύλη βαθμονόμησης δεν μετατοπίζεται προς τα δεξιά είναι ότι παρόλο που υπάρχει τριβή κατά το βίδωμα του αυτοασφαλιζόμενου παξιμαδιού, παράγεται θερμότητα, αλλά η θερμότητα έχει συμπεριληφθεί στην καταγραφή του αρχικού μήκους του μπουλονιού. Έχει καθαριστεί και ο χρόνος βαθμονόμησης του μπουλονιού είναι πολύ σύντομος (συνήθως λιγότερο από 5 δευτερόλεπτα), επομένως η επίδραση της θερμοκρασίας δεν εμφανίζεται στην χαρακτηριστική καμπύλη βαθμονόμησης.
Από την παραπάνω ανάλυση φαίνεται ότι η τριβή του σπειρώματος κατά το βίδωμα με αέρα προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του κοχλία, η οποία μειώνει την ταχύτητα του υπερηχητικού κύματος, η οποία εκδηλώνεται ως παράλληλη μετατόπιση της καμπύλης βαθμονόμησης προς τα δεξιά. Η ροπή στρέψης, και οι δύο εκ των οποίων είναι ανάλογες με τη θερμότητα που παράγεται από την τριβή του σπειρώματος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 10. Στον Πίνακα 2, μετράται το μέγεθος της δεξιάς μετατόπισης της καμπύλης βαθμονόμησης και η αύξηση της θερμοκρασίας του κοχλία κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας σύσφιξης. Μπορεί να φανεί ότι το μέγεθος της δεξιάς μετατόπισης της καμπύλης βαθμονόμησης είναι σύμφωνο με τον βαθμό αύξησης της θερμοκρασίας και έχει γραμμική αναλογική σχέση. Η αναλογία είναι περίπου 10,1. Υποθέτοντας ότι η θερμοκρασία αυξάνεται κατά 10°C, η ακουστική χρονική διαφορά αυξάνεται κατά 101ns, που αντιστοιχεί στην αξονική δύναμη των 24,4kN στην καμπύλη βαθμονόμησης του κοχλία M12. Από φυσικής άποψης, εξηγείται ότι η αύξηση της θερμοκρασίας θα προκαλέσει αλλαγή στην ιδιότητα συντονισμού του υλικού του κοχλία, έτσι ώστε η ταχύτητα του υπερηχητικού κύματος μέσω του μέσου του κοχλία να αλλάζει και στη συνέχεια να επηρεάζει τον χρόνο διάδοσης των υπερήχων.
4. Πρόταση
Όταν χρησιμοποιείτε συνηθισμένο παξιμάδι καιαυτοασφαλιζόμενο παξιμάδιΓια τη βαθμονόμηση της χαρακτηριστικής καμπύλης του κοχλία, θα ληφθούν διαφορετικές χαρακτηριστικές καμπύλες βαθμονόμησης λόγω διαφορετικών μεθόδων. Η ροπή σύσφιξης του αυτοασφαλιζόμενου παξιμαδιού αυξάνει τη θερμοκρασία του κοχλία, γεγονός που αυξάνει τη διαφορά χρόνου υπερήχων, και η λαμβανόμενη χαρακτηριστική καμπύλη βαθμονόμησης θα μετατοπιστεί προς τα δεξιά παράλληλα.
Κατά τη διάρκεια της εργαστηριακής δοκιμής, η επίδραση της θερμοκρασίας στο υπερηχητικό κύμα θα πρέπει να εξαλειφθεί όσο το δυνατόν περισσότερο ή να υιοθετηθεί η ίδια μέθοδος βαθμονόμησης και στα δύο στάδια της βαθμονόμησης μπουλονιού και της δοκιμής αξονικής δύναμης.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Οκτωβρίου 2022



